直线电机 高精度

近几年，直线电机在数据机床的应用领域越来越多了，已经在世界机床业得到重视。直线电机被称为“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。
 
  直线电机高精度定位测试方法
 
直线电机进给产生定位精度误差因素很复杂，主要因素有：
（1）光栅尺的制造及安装误差，光栅尺的运动部分及固定部分分别安装在进给单元的动子及定子底板上，产生一定的线性误差在所难免；
（2）直线电机存在的边端效应使进给单元两端的力特性发生变化，影响进给平台制动，从而产生定位精度误差；
（3）环境对定位精度误差产生的随机误差，由于没有采用隔震地基，周边环境的随机振动都会传递到进给单元及激光干涉仪，从而产生误差。
在试验中，由于直线电机采用的位置传感器为光栅尺，其分辨率为1μm，最高采样速度为1m/s。为了读数精确与稳定，激光干涉仪的精度设置为0.1um（最高可达1nm），测试现场如图3所示。测试现场环境条件如下：大气压力：102.53kpa；室温：21.03°C；相对湿度70.25%；直线电机温度：22.07°C。
为了全面客观反映直线电机进给的定位精度，在不同速率、加（减）速度、位置条件下，进行相应的定位精度测试与分析。在200mm行程范围内、不同速度及加速度的工况下，对进给单元的定位精度进行检测，进给步长为10mm
 
测试可以得出：
（1）直线电机定位精度随位移的增加而增加，在不同的位置段，积累误差的增长速率不同；
（2）在不同的情况下，直线电机定位精度具有很好的一致性，说明速度、加速度的变化对定位精度的影响不大。
 
         直线电机的出现已经有上百年的历史，但直到近二三十年才被广泛应用于工业生产，在计算机、自动化、精密直线位移的机械手等方面大有取代依靠传统电机来产生直线运动之势。利用直线电机和光栅尺测量系统构成的精确定位平台，具有定位高、稳定性好广泛应用于数控机床。我们相信直线电机将取代传统的滚珠丝杆传动机构，在机床加工领域大大发展。