激光切割機使用直線電機的明顯優(yōu)勢
直線電機作為—種新型的驅(qū)動方式,已廣泛應(yīng)用于各種數(shù)控設(shè)備,包括激光切割機。
直線電機具有以下明顯優(yōu)勢：
1)無機械接觸,在氣隙內(nèi)產(chǎn)生傳動,傳動部件無直接磨損
2)行程理論上無限制,性能不會因行程變化而受到影響
3)可以提供很寬的速度范圍,從幾微米到幾米每秒,尤其是高速是一個突出的優(yōu)勢。
4)加速度大,可達10g
5)精度高,重復(fù)性好。由于消除了中間環(huán)節(jié),系統(tǒng)的精度取決于位置檢測元件。配合適當?shù)姆答佈b置,最終運算精度可達到啞微米級。這一特性在激光精密切割領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
由于直線電機的優(yōu)勢,直線電機的速度和加速度的行業(yè)記錄大多是由這種激光切割機創(chuàng)造的。從表面上看,直線電機可以逐漸取代滾珠絲杠和齒輪齒條成為激光切割機的主流。但事實是,在直線電機驅(qū)動器普遍使用后,一些以往沒有被關(guān)注的問題開始出現(xiàn)。
1)直線電機耗電過多
尤其是在高負荷、高加速度的情況下,機器的瞬時電流會給車間供電系統(tǒng)帶來沉重的負擔。
2)高振動
由于直線電機的動態(tài)剛性低,不能緩沖阻尼作用,高速時容易引起機器其他部分產(chǎn)生共振。
3)發(fā)熱量大
固定在工作臺底部的直線電機是高發(fā)熱元件。安裝位置不利于自然散熱,這對激光切割機的恒溫控制提出了很大的挑戰(zhàn)。
4)不能自鎖
為確保安全運行,直線電機驅(qū)動的電機軸,尤其是垂直軸,必須配備額外的鎖定機構(gòu)(如導(dǎo)向夾),這增加了激光切割機的成本和復(fù)雜性。
5)直線電機會產(chǎn)生強磁場,吸附鐵屑
激光切割操作環(huán)境中往往有很多被激光熔化冷卻的微小金屬粉塵。直線電機保持內(nèi)部清潔是非常不利的。
很多國外廠商如MAZAK、AMADA等都推出了完整或部分直線電機驅(qū)動的車型,以展示其技術(shù)實力并創(chuàng)造速度記錄,但高昂的價格和適度的回報使得市場對此類車型的接受度較低。
毫無疑問,直線電機的優(yōu)異性能代表了未來的趨勢。但是,在激光切割機驅(qū)動的應(yīng)用中還存在很多實際問題。
