




东莞直线电机:简析沙井直线丝杆步进电机特点和速度
1845年英国人就已经发明了直线丝杆步进电机,但当时的直线电机气隙过大导致效率很低,无法应用。19世纪70年代科尔摩根也推出过,但因成本较大效率低限制了它的发展。直到20世纪70年代以后,直线丝杆步进电机才逐步发展并应用于一些特殊领域,20世纪90年代直线电机开始应用于机械制造业,现在世界一些技术***的加工中心厂家开始在其高速机床上应用,国外出名企业例如DMG、Ex-cell-O、Ingersoll、CINCI ATI、GROB、MATEC、MAZAK、FANUC、SODICK都陆续推出使用直线丝杆步进电机的高速高精加工中心。
剖析直线丝杆步进电机内部光栅尺的莫啊条纹
莫尔条纹具有以下特点:
(1)直线丝杆步进电机莫尔条纹的变化规律
两个光栅移动一个网格距离,莫尔条纹移动一个条纹距离。由于光的衍射和干涉,莫尔条纹的变化规律与正(余弦)函数相似,变化周期的数目与光栅相对位移的网格间距的数目是同步的。
(2)直线丝杆步进电机放大
当两光栅之间的夹角很小,有下列关系莫尔条纹的宽度W和光栅ω,光栅角θ。,θ的单位是rad和W的单位是毫米。自倾角很小,sinθ很小,那么W=ω/θ;如果ω=0。01毫米,θ=0。01rad,那么w=1可以从上面的公式,即光栅是放大了100倍。
(3)直线丝杆步进电机均化误差效应
莫尔条纹是由若干条栅状条纹构成的。例如,对于每毫米有100条线的光栅,有1000条宽度为10毫米的莫尔条纹。这样可以平均网格间的相邻误差,消除网格间距不均匀和网格断裂引起的误差。
直线丝杆步进电机在数控机床中如何应用
我国的直线丝杆步进电机的研究和应用是从20世纪70年代初开始的。目前主要成果有工厂行车、电磁锤、冲压机等。我国直线电机研究虽然也取得了一些成绩,但与国外相比,其推广应用方面尚存在很大的差距。目前,国内不少研究单位已注意到这一点。
近几年,国际上对数控机床采用直线丝杆步进电机显得特别热门,其原因是:
为了提高生产效率和改善零件的加工质量而发展的高速和超高速加工现已成为机床发展的一个重大趋势,一个反应灵敏、高速、轻便的驱动系统,速度要提高到40~50m/min以上。传统的“旋转电机+滚珠丝杠”的传动形式所能达到的较高进给速度为30m/min,加速度仅为3m/s2。直线丝杆步进电机驱动工作台,其速度是传统传动方式的30倍,加速度是传统传动方式的10倍,较大可达10g;刚度提高了7倍;直线电机直接驱动的工作台无反向工作的死区;由于电机惯量小,所以由其构成的直线伺服系统可以达到较高的频率响应。