Ứng dụng và các vấn đề thường gặp của động cơ tuyến tính trong máy công cụ CNC

Ứng dụng và các vấn đề thường gặp của động cơ tuyến tính trong máy công cụ CNC

Với sự phát triển không ngừng của các ngành công nghiệp công nghệ cao như quốc phòng, hàng không vũ trụ, ô tô và vi điện tử, nhu cầu cao hơn được đặt ra cho ngành sản xuất. Gia công siêu tốc độ và gia công siêu chính xác đã trở thành hai chủ đề cho sự phát triển trong tương lai của ngành công cụ máy móc. Hệ thống truyền động nạp liệu máy truyền thống là cơ chế "động cơ quay + vít bi". Loại hệ thống truyền động này bao gồm nhiều bộ phận trung gian, quán tính chuyển động lớn và bản thân vít bi có những hạn chế về mặt vật lý, do đó tốc độ tuyến tính, gia tốc và độ chính xác định vị bị hạn chế, không thể đáp ứng nhu cầu gia công siêu tốc và độ chính xác cao ; Động cơ tuyến tính đã thu hút sự chú ý của mọi người. Nó trực tiếp tạo ra chuyển động tuyến tính, cấu trúc đơn giản, quán tính chuyển động nhỏ, độ cứng hệ thống cao, đặc tính phản ứng nhanh tốt, định vị chính xác ở tốc độ cao và lực đẩy lớn, đặc biệt là tốc độ di chuyển và gia tốc cao hơn vít bóng. Một vài lần, lịch làm việc có thể kéo dài vô tận, ít phải bảo trì và tuổi thọ dài. Những ưu điểm này làm cho nó trở thành một thành phần lý tưởng cho các ổ đĩa máy hiện đại.

Các vấn đề kỹ thuật chính của động cơ tuyến tính trong các ứng dụng công cụ máy chủ yếu là cho động cơ tuyến tính AC trong các hệ thống servo cấp nguồn cho máy công cụ. Chúng cũng được chia thành các loại đồng bộ và quy nạp. Với sự ra đời của vật liệu nam châm vĩnh cửu neodymium sắt boron (NdFeB) và cải thiện hiệu suất chi phí, sự phát triển của động cơ tuyến tính đồng bộ nam châm vĩnh cửu đã trở thành chủ đạo và được sử dụng rộng rãi nhất. Lấy ứng dụng của các động cơ tuyến tính như vậy trên các máy công cụ tốc độ cao và độ chính xác cao làm ví dụ, các vấn đề chính cần khắc phục được phân tích.

I. Các vấn đề về tản nhiệt và tản nhiệt Khi động cơ tuyến tính nam châm vĩnh cửu đang chạy, cuộn dây sẽ nóng lên do mất đồng và mất sắt, điều này mang lại một số tác động tiêu cực:

(1) Hư hỏng hoặc hư hỏng cũ đối với lớp cách điện của cuộn dây, làm cho cuộn dây bất tiện khi truyền một dòng điện lớn hơn, do đó không thể tạo ra lực đẩy lớn hơn.

(2) Nhiệt độ tăng sẽ làm thay đổi điểm hoạt động của nam châm vĩnh cửu.

(3) Nếu nhiệt được truyền tới bàn máy hoặc ray dẫn hướng, biến dạng nhiệt sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác gia công. Do đó, đặc biệt đối với động cơ tuyến tính lực đẩy lớn tấm phẳng, nhiệt độ phải được hạ xuống. Nhiệt độ tối đa của thép từ tính không vượt quá 70 ° C và nhiệt độ cuộn dây không quá 130. ° C. Đối với cuộn dây chuyển động và động cơ tuyến tính nam châm di chuyển chung, phần cuộn dây có thể được làm mát; tuy nhiên, động cơ tuyến tính từ tính di chuyển theo yêu cầu siêu chính xác nên áp dụng phương pháp làm mát nước hai lớp với hệ thống giám sát cảm biến nhiệt độ. Động cơ tuyến tính hình chữ U thường không yêu cầu các biện pháp làm mát do nguyên nhân cấu trúc.

Thứ hai, các vấn đề về cách ly và bảo vệ từ tính Chất lỏng cắt máy, vật liệu sắt, bụi, v.v ... có thể gây ô nhiễm cho động cơ, và thậm chí chặn khe hở không khí, do đó động cơ phải được đóng lại.

Thép nam châm vĩnh cửu có một sức hút mạnh mẽ đối với vật liệu sắt từ. Vì lý do an toàn, nó nên được bảo vệ từ tính và đóng lại bằng vỏ thép không gỉ. Cần có một thiết bị giảm xóc và công tắc giới hạn điện tử ở cả hai đầu của động cơ tuyến tính để ngăn chặn sự va chạm của động cơ ngoài tầm kiểm soát. Để bảo vệ cáp khỏi đường kéo, cáp tín hiệu đầu ra phải được che chắn.

Thứ ba, các đường ray dẫn hướng tuyến tính được yêu cầu chịu tải, thích ứng với chuyển động tốc độ cao và đảm bảo độ chính xác. Đường ray dẫn hướng cần xem xét kích thước hành trình, đặc tính cơ học, độ chính xác và khả năng chịu tốc độ.

Nói chung, hướng dẫn tuyến tính lăn (bóng hoặc con lăn) được sử dụng để đảm bảo song song trong quá trình cài đặt. Đối với các yêu cầu siêu chính xác, một hướng dẫn tĩnh khí có thể được sử dụng.

Với sự đổi mới liên tục của quy trình sản xuất động cơ tuyến tính, quy mô sản xuất và sự giảm giá của vật liệu nam châm vĩnh cửu và các sản phẩm điện tử, giá thành của động cơ tuyến tính đang giảm với tốc độ 20% mỗi năm và triển vọng ứng dụng trên máy công cụ là rộng. Nhưng cuối cùng, ứng dụng này là một điều mới, cho dù đó là một động cơ tuyến tính hay công nghệ CNC phù hợp, tiềm năng là rất lớn. Trung Quốc là một quốc gia sản xuất lớn và còn một chặng đường dài để phát triển thiết bị CNC cao cấp.

Nếu bạn muốn mua một động cơ xử lý chế biến thực phẩm, hãy chú ý đến động cơ đa chức năng.