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    直线电机与滚珠丝杠性能对比

    信息来源于:滚珠丝杆 发布于:2021-08-10

        第一,速度比较。

        在速度方面,直线电机具有相当大的优势,直线电机的速度达到300m/min,加速度达到10g;滚珠丝杠的速度为120m/min,加速度为1.5g。直线电机在速度和加速度的比较上有很大的优势,直线电机在成功解决发热问题后,速度会进一步提高,而旋转伺服电机+滚珠丝杠在速度上的限制很难再提高。

        由于运动惯量、间隙和机构复杂性等原因,直线电机在动态响应方面也具有绝对优势。由于其响应速度快,调速范围较宽,可实现启动瞬间达到最高转速,高速运行时可快速停止。速度范围可达1:10000。

        第二,精度比较。

        由于传动机构简单地减少了插补滞后的问题,直线电机的定位精度、再现精度、绝对精度,通过位置检测反馈控制都会比旋转伺服电机+滚珠丝杠高,而且容易实现。直线电机的定位精度可达0.1μm。旋转伺服电机+滚珠丝杠最高可达2~5μm,并要求CNC-伺服电机-无缝连接器-止推轴承-冷却系统-高精度滚动导轨-螺母座-工作台闭环整个系统的传动部分应轻量化,光栅精度应高。为了达到更高的稳定性,旋转伺服电机+滚珠丝杠应采用双轴驱动,直线电机为高发热部件,应采取强冷措施,为达到同样的目的,直线电机应付出更大的代价。

        第三,价格比较。

        价格方面,直线电机的价格略高,这也是直线电机应用更广泛的原因。

        第四,能耗比较。

        直线电机提供相同扭矩时的能耗是旋转伺服电机+滚珠丝杠的两倍以上,旋转伺服电机+滚珠丝杠是节能增力传动部件,直线电机的可靠性受控制系统稳定性的影响,对周围的影响很大

        以下例子更容易理解直线电机和旋转伺服电机+滚珠丝杠的特点

        日本某公司的超高速龙门加工中心。x、y轴由直线马达驱动v=120m/min。该公司为什么不使用旋转伺服马达+滚珠丝杠?SUPERSDN值已经经历了从传统丝杠7万到15万到22万的加速过程,但由于存在纯机械传动的软肋,其线速、加速度、行程范围的增加总是有限的。选择φ40×20mm的产品,vmax=110m/min,nmax=5500r/min转速高,行程范围受临界转速Nc的限制显然不太长。

        如果使用大导程Φ40×40mm的产品,则Vmax=220m/min,这显然不能满足高定位精度的需要??梢源锏紻N值220,000从一个侧面反映设计、制造水平。若选用Φ40×20(双头)mm产品,则可在n=4000~5000r/min、V=80~100m/min的情况下使用,其安全性、可靠性、工作寿命均可高于预期。实际上,到目前为止,在高速高精度CNC金切机床中(CNC成型机床除外)速度V≥120m/min仍然是由SUPERS系列驱动的成功范例。事实上,旋转伺服电机+滚珠丝杠的最佳应用场合是:要求V=40~100m/min,加速度0.8~1.5(2.0)g,精度P3级以上的中档数控设备和部分高档数控设备。

        第五,应用比较。

        实际上,线性马达和旋转伺服马达+滚珠丝杠两种驱动方式虽然各有优点,但也各有优点。二者在数控机床上均有最佳适用范围。

        直线电机驱动在以下数控设备领域具有独特的优势:

        (1)高速、超高速、高加速、生产批量大、需要定位的运动多、速度大小和方向频繁变化的场合。比如汽车工业和IT工业的生产线,精密复杂的模具制造。

        (2)大型超长行程高速加工中心,航空航天制造业中轻合金、薄壁、金属去除率高的整体构件镂空加工。例如,美国CINCIATI公司的HyperMach加工中心(46m)日本MAZAK公司的HYPERSONIC1400L超高速加工中心。

        (3)要求高动态、低速、高速的随动、高灵敏的动态精密定位。比如以Sodick为代表的新一代高性能数控电加工机床、数控超精密机床、新一代数控曲轴磨床、凸轮磨床、数控非圆形车床等。(4)轻载、快速特殊数控设备。比如德国DMG的DML80FineCutting激光雕刻打孔机,比利时LVD的AXEL3015S激光切割机,MAZAK的HyperCear510高速激光加工机。

    以上就是直线电机与滚珠丝杠性能对比的详细介绍,有需要 国产滚珠丝杆的老板可以 联系我们

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