直線電機(jī)與伺服電機(jī)+滾珠絲杠的區(qū)別和比較
直線電機(jī)與伺服電機(jī)+滾珠絲杠的區(qū)別和比較
直線電機(jī)與伺服電機(jī)+滾珠絲杠
在現(xiàn)今的高速加工中心機(jī)床中，我們可以使用兩種不同技術(shù)來驅(qū)動(dòng)直線坐標(biāo)軸，分別是直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)和伺服電機(jī)+滾珠絲桿驅(qū)動(dòng)。相對(duì)于伺服點(diǎn)擊+滾珠絲桿來說，直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)是更為先進(jìn)的技術(shù)。
那么，這兩者之間的區(qū)別是什么呢？
首先，先來說說現(xiàn)在用得比較多的伺服電機(jī)+滾珠絲桿驅(qū)動(dòng)技術(shù)。伺服電機(jī)將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號(hào)控制，并能快速反應(yīng)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具有機(jī)電時(shí)間常數(shù)小、線性度高、始動(dòng)電壓等特性，可把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。而直線電機(jī)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能，而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置。它可以看成是一臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)按徑向剖開，并展成平面而成。
直線電機(jī)與伺服電機(jī)+滾珠絲杠的比較
速度比較：速度控制上直線電機(jī)因其響應(yīng)快，調(diào)速范圍更寬，可以實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)瞬間達(dá)到最高轉(zhuǎn)速，高速運(yùn)行時(shí)又能迅速停止。調(diào)速范圍可達(dá)到1：10000。
精度比較：電機(jī)因傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單減少了插補(bǔ)滯后的問題，定位精度、重現(xiàn)精度、絕對(duì)精度，通過位置檢測(cè)反饋控制都會(huì)較"旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)+滾珠絲杠"高，且容易實(shí)現(xiàn)。直線電機(jī)定位精度可達(dá)0.1µm。旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)+滾珠絲杠"最高2-5µm，要求CNC-伺服電機(jī)-無隙連軸器-止推軸承--冷卻系統(tǒng)-高精度滾動(dòng)導(dǎo)軌-螺母座-工作臺(tái)閉環(huán)整個(gè)系統(tǒng)的傳動(dòng)部分要輕量化，光柵精度要高。若想達(dá)到較高平穩(wěn)性"旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)+滾珠絲杠"要采取雙軸驅(qū)動(dòng)，直線電機(jī)是高發(fā)熱部件，需采取強(qiáng)冷措施，要達(dá)到相同目的，直線電機(jī)要付出更大的代價(jià)。
穩(wěn)定性比較：穩(wěn)定性方面由于直線系統(tǒng)為非接觸系統(tǒng)，永無磨損，能保持長(zhǎng)久的精度，后期維護(hù)成本極低。滾珠絲杠由于長(zhǎng)期的加工運(yùn)行，存在很大的磨損，精度無法長(zhǎng)久保證，需定期對(duì)定位精度進(jìn)行重新的校準(zhǔn)，在磨損較大時(shí)需要更換新的絲杠放能保證設(shè)備的加工要求。
成本比較：直線電機(jī)配合光柵尺屬于高技術(shù)領(lǐng)域，生產(chǎn)要求極高一次性成本較高，這也是導(dǎo)致其未在國(guó)內(nèi)大規(guī)模應(yīng)用的主要原因。而伺服電機(jī)+滾珠絲杠一次性投入很小，但在后續(xù)維護(hù)方面，幾乎每1-2年需要花費(fèi)和其成本相同的維護(hù)費(fèi)用。
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