直线电机在机床进给伺服系统中的应用,近几年来已在世界机床行业得到重视。在机床进给系统中,采用直线电动机直接驱动与原旋转电动机传动的**大区别是取消了从电动机到工作台(拖板)之间的一切机械中间传动环节,把机床进给传动链的长度缩短为零。直线电机在机床进给伺服系统中的应用,近几年来已在世界机床行业得到重视。在机床进给系统中,采用直线电动机直接驱动与原旋转电动机传动的**大区别是取消了从电动机到工作台(拖板)之间的一切机械中间传动环节,把机床进给传动链的长度缩短为零。这种传动方式被称为“零传动”。正由于这种“零传动”方式,带来了原旋转电动机驱动方式无法达到的性能指标和一定优点。提高直线电机进给系统的定位精度是实现其在数控机床应用的关键之一。因而,对直线电机进给定位误差进行测试和补偿是至关重要的。双频激光干涉仪是国际机床标准中规定使用的检测验收数控机床定位精度的测量设备[3]。本文介绍了应用双频激光干涉仪测试数控直线电机进给的定位误差方法。并利用**小二乘法分别建立定位误差的线性模型、分段线性模型、多项式模型,并对数控直线电机进给的定位误差进行补偿。直线电机与旋转电机相比,主要有如下几个特点。荆州高精度直线电机参数
直线电机的控制和旋转电机一样。像无刷旋转电机,动子和定子无机械连接(无刷),不像旋转电机的方面,动子旋转和定子位置保持固定,直线电机系统可以是磁轨动或推力线圈动(大部分定位系统应用是磁轨固定,推力线圈动)。用推力线圈运动的电机,推力线圈的重量和负载比很小。然而,需要高柔性线缆及其管理系统。用磁轨运动的电机,不仅要承受负载,还要承受磁轨质量,但无需线缆管理系统。相似的机电原理用在直线和旋转电机上。相同的电磁力在旋转电机上产生力矩在直线电机产生直线推力作用。因此,直线电机使用和旋转电机相同的控制和可编程配置。直线电机的形状可以是平板式和U型槽式,和管式.哪种构造适合要看实际应用的规格要求和工作环境。直线电机往复运动为了准确选择直线电机的推力有效行程、比较大速度和比较大加速度。
在许多领域里得到越来越广的应用。通过拟合得到以下函数其中式(1)为线性拟合模型,式(2)为分段线性拟合模型,式(3)三次样条拟合模型。各点定位精度平均值与拟合结果比较见图3。可以看出分段线性模型及三次样条模型的拟合效果要明显好于线性模型。而分段线性模型在交接点处拟合效果比样条模型要差,故选用三次样条模型作为实际的误差补偿模型。定位精度平均值与多项式模型曲线正反向的大偏差分别为μm及μm,表明样条模型能较好地反映实际定位精度情况。为了提高直线电机的定位精度,预先确定直线电机导程累积误差的分布曲线(这里我们采用公式3得到的分布曲线),然后再根据分布曲线,以出现误差增减位置作为特征点,按不等间距进行分割,求得该点相对于零点的位置累积误差值。由PC机将此误差数据文件存于系统中,用于加工时查询补偿。系统工作时,计算机根据光栅尺的反馈信号获得直线电机的位移值,并作为查询指针。由指针查询相应的累积误差值,根据误差值对位移进行补偿修正。为了检验进给单元补偿后的定位精度,在相同条件下,直线电机进给补偿后的定位精度,见表1和图4。经补偿,采用样条模型补偿后直线电机进给单元正反向的较大定位精度误差分别为μm及μm。
直线电机平台与旋转电机相比,主要有如下几个特点:1.结构简单,由于直线电机不需要把旋转变成直线运动的附加装置,因而使得系统本身的结构大为简化,重量和体积地下降;2.定位精度高,在需要直线运动的地方,直线电机可以实现直接传动,因而可以消除中间环节所带来的各种定位误差,故定位精度高,如采用微机控制,则还可以地提高整个系统的定位精度;3.反应速度快、灵敏度高,随动性好。直线电机容易做到其动子用磁悬浮支撑,因而使得动子和定子之间始终保持空气隙而不接触,这就消除了定、动子间的接触摩擦阻力,因而地提高了系统的灵敏度、快速性和随动性;4.工作安全可靠、寿命长。直线电机可以实现无接触传递力,机械摩擦损耗几乎为零,所以故障少,免维修,因而工作可靠、寿命长。这些特点成就了直线电机平台在以下三个方面的主要应用:1.直线电机平台应用于自动控制系统,这类应用场合比较多;2.直线电机平台作为长期连续运行的驱动电机;3.直线电机平台应用在需要短时间、短距离内提供巨大的直线运动能的装置中。直线电机优势多,如非常高速和非常低速,高加速度,几乎零维护。
导向装置必须吸收所出现3000N的力。因此在高动态的运转应用中要求要有重量轻、刚性高并且坚固的机械导向装置。机台水平的校正。线性滑轨要求用两个等高量块以及一个大理石量尺放在安装基面上,放上精密的水平仪调试底座水平,要求是底座中凸(2~3格)直线导轨安装基面粗糙度,平面度,直线度以及外观的检查。要求:当水平调试好以后,必须用激光干涉仪测量出主直线导轨安装基面(我们通常以靠近右侧立柱的一条直线导轨面为主导轨)的平面度允许每10m中凸,全行程直线度允许中凸。粗糙度要求直线导轨安装基面与导轨侧基准安装面的倒角处理。要求:倒角半径小于或等于,若发现倒角过大或凸出,应及时采用油石和锉刀处理,否则会容易造成导轨精度的安装不良或者会干涉滑块。线性滑轨安装基面锁紧螺纹孔的加工。要求确认安装螺孔的位置是否正确,各相连螺孔的中心距120mm大于,要求选用数控设备定位加工。开箱后直线导轨的检查。要求:检查直线导轨是否有合格证,是否碰伤或锈蚀,将防锈油清洗干净,装配表面的毛刺、撞击突起物及污物等。伴随着高性能永磁材料、微电子技术、自动控制技术和电力电子技术的进步,永磁无刷直流电机得到了迅速发展。长沙直驱永磁直线电机图片
直线电机作为长期连续运行的驱动电机。荆州高精度直线电机参数
超高速电动机在旋转超过某一极限时,采用滚动轴承的电动机就会产生烧结、损坏现象,国外研制了一种直线悬浮电动机(电磁轴承),采用悬浮技术使电机的动子悬浮在空中,消除了动子和定子之间的机械接触和摩擦阻力,其转速可达25000~100000r/min以上,因而在高速电动机和高速主轴部件上得到的应用。如日本安川公司新近研制的多工序自动数控车床用5轴可控式电磁高速主轴采用两个径向电磁轴承和一个轴向推力电磁轴承,可在任意方向上承受机床的负载。在轴的中间,除配有高速电动机以外,还配有与多工序自动数控车床相适应的工具自动交换机构。详情欢迎咨询门店。荆州高精度直线电机参数