直线电机发展及应用

自1993年德国Ex-Cell-O公司研发出世界上第一台直线电机驱动工作台的加工中心以来，直线电机已在不同种类的机床上得到应用。2003年欧洲机床展、2004年日本机床展及美国机床展、2009年的北京国际机床展上每次都有几十家公司的展品采用直线电机驱动系统。在2005年的第九届中国国际机床展览会上，作为全球最大的切削机床制造商之一的德国DMG公司，有三分之一的数控机床采用了直线电机驱动技术。 目前，世界上最知名的机床厂家几乎无一例外地都推出了直线电机驱动的机床产品，品种覆盖了绝大多数机床类型。此外，在压力机、坐标测量机、水切割机、等离子切割机、快速原型机及半导体设备的X-Y工作台上直线电机都有应用。将直线电机驱动系统应用于高档数控机床，在国际上已是一致认同的发展方向。有关资料介绍，全球2006年直线电机驱动的机床销售量已达5000台。有专家预测，2015年世界上将有30%以上的数控机床采用直线电机进给驱动。 在我国，自1995年以来也开展了直线电机在机床上的应用研究，但仍受限于直线电机及驱动系统的技术开发与应用，产业化程度差距明显。调查显示，清华大学、中国科学院电工研究所、浙江大学、山东大学、哈尔滨工业大学等科研院所对直线电机有系统、深入的研究，但应用成果较少；沈阳机床公司、北京机电院等单位在其数控机床产品中试用过国外的直线电机；自主生产直线电机并批量应用的，仅有深圳大族精密机电有限公司和长沙一派数控机床有限公司。总之，我国目前尚未见到适合高档数控加工中心使用的、技术成熟的、具有完全自主知识产权的直线电机及驱动装置，这制约了我国机床技术水平的提升，进而影响了国防、航天、汽车和微电子等行业的技术进步。 案例： 长沙一派：直线电机的先行者 长沙一派数控机床有限公司成立于2005年1月（其前身为1998年12月成立的长沙一派数控研究所），是一家集直线伺服电机、高端精密加工设备及其延伸产品的研发、生产和销售于一体的现代化高新技术企业。 长沙一派一直致力于直线电机的研制生产与应用。1998年，公司研制的直线伺服电机与驱动器成套装置成功应用在中国第一台高档数控活塞异形销孔镗床上。目前，公司已拥有500多台套1000N直线伺服电机在数控机床上的应用经验及成熟的产品工艺技术，完全具备规模化生产与工程应用能力。2007年以来，公司生产高档数控机床用3000N直线伺服电机近50台套。产品应用于高档数控异形活塞车床及镗床等设备上，根据用户单位反馈意见，效率提高30%以上。2008年10月，公司研发制造的10000N以上的直线伺服电机，成功应用在香港天马集团的数控钻孔机床及杰克集团的凸轮轴数控高精密磨床上。各项技术与性能指标完全达到或超过国际同类产品，客户评价公司产品完全具备替代进口的实力。