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Der Unterschied zwischen Linearmotor und "Kugelgewindetrieb + Servomotor"

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FRAGEN UND ANTWORTEN

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Der Linearmotor wurde 1845 von den Briten erfunden, aber der Luftspalt des damaligen Linearmotors war zu groß und der Wirkungsgrad sehr gering, so dass er nicht eingesetzt werden konnte. Nach den 1970er Jahren wurde auch der Kollmorgen auf den Markt gebracht, aber seine Entwicklung war aufgrund der hohen Kosten und des geringen Wirkungsgrads begrenzt. Erst in den 1970er Jahren wurden Linearmotoren schrittweise entwickelt und in einigen speziellen Bereichen eingesetzt. In den 1990er Jahren begannen Linearmotoren in der Maschinenbauindustrie eingesetzt zu werden. Jetzt haben einige technologisch fortschrittliche Hersteller von Bearbeitungszentren in der Welt damit begonnen, sie in ihren Hochgeschwindigkeits-Werkzeugmaschinen einzusetzen.

Die folgenden Ausführungen beziehen sich hauptsächlich auf den Vergleich verschiedener Hauptmerkmale der Hochgeschwindigkeits-Laufspindel und des Linearmotors als Referenz für die entsprechende Industrie.

1. Geschwindigkeit PK:
Linearmotor - Geschwindigkeit: 300 m/min und Beschleunigung: 10g

Kugelumlaufspindel - 120 m/min und Beschleunigung: 1.5g

Verglichen mit der Geschwindigkeit und der Beschleunigung hat die lineare Führung einen beträchtlichen Vorteil, und die Geschwindigkeit des Linearmotors wird weiter verbessert werden, nachdem das Erhitzungsproblem erfolgreich gelöst ist, während die Geschwindigkeit des "rotierenden Servomotors + Kugelumlaufspindel" begrenzt ist und es schwierig ist, sie weiter zu verbessern.

Bei der dynamischen Reaktion haben Linearmotoren aufgrund der Probleme mit der Trägheit der Bewegung, dem Spiel und der Komplexität des Mechanismus ebenfalls absolute Vorteile. Bei der Geschwindigkeitsregelung kann der Linearmotor aufgrund seiner schnellen Reaktion und des größeren Geschwindigkeitsregelungsbereichs die höchste Geschwindigkeit beim Anfahren erreichen und bei hoher Geschwindigkeit schnell stoppen. Der Geschwindigkeitsregelbereich kann bis zu 1:10000 betragen.

2. Energieverbrauch PK:
Der Energieverbrauch des Linearmotors ist etwa doppelt so hoch wie der des "rotierenden Servomotors + Kugelumlaufspindel", wenn er das gleiche Drehmoment liefert. Der "rotierende Servomotor + Kugelumlaufspindel" ist eine energiesparende und kraftsteigernde Übertragungskomponente, und die Zuverlässigkeit des Linearmotors wird kontrolliert. Die Stabilität des Systems hat einen großen Einfluss auf die Umgebung. Es müssen wirksame magnetische Isolierungs- und Schutzmaßnahmen ergriffen werden, um die Auswirkungen starker Magnetfelder auf die Wälzführung und die Adsorption von Eisenspänen und magnetischem Staub zu verhindern.

3. Genauigkeit PK:
Was die Genauigkeit betrifft, so verringert der Linearmotor das Problem der Interpolationsverzögerung aufgrund des einfachen Übertragungsmechanismus. Die Positioniergenauigkeit, die Reproduktionsgenauigkeit, die absolute Genauigkeit und die Rückkopplungskontrolle durch die Positionserkennung sind höher als die von "rotierendem Servomotor + Kugelumlaufspindel", und es ist einfach zu erreichen. Die Positioniergenauigkeit des Linearmotors kann 0,1µm erreichen.

"Rotary Servomotor + Kugelumlaufspindel" Positioniergenauigkeit bis zu 2-5µm, erfordert CNC, Servomotor, spielfreie Kupplung, Axiallager, Kühlsystem, hochpräzise Wälzführung, Mutternsitz, Tisch geschlossener Kreislauf Der Übertragungsteil des gesamten Systems muss leicht und hohe Gittergenauigkeit sein. Wenn Sie eine hohe Stabilität "rotierender Servomotor + Kugelumlaufspindel" erreichen wollen, müssen Sie einen Zwei-Achsen-Antrieb einsetzen. Der Linearmotor ist eine Komponente, die sich stark erwärmt, und es ist notwendig, starke Kühlmaßnahmen zu ergreifen. Um den gleichen Zweck zu erreichen, muss ein Linearmotor einen höheren Preis zahlen.

4. Preis PK:
Obwohl die beiden Antriebsmethoden Linearmotor und "rotierender Servomotor + Kugelumlaufspindel" ihre Vorteile haben, haben sie auch ihre Schwächen. Beide haben ihren optimalen Anwendungsbereich auf CNC-Werkzeugmaschinen. Der Linearmotorantrieb hat einzigartige Vorteile in den folgenden Bereichen der CNC-Ausrüstung: Hochgeschwindigkeit, Ultra-Hochgeschwindigkeit, hohe Beschleunigung und große Produktionsserien, viele Bewegungen, die eine Positionierung erfordern, und häufige Geschwindigkeits- und Richtungsänderungen. Zum Beispiel, die Produktionslinie der Automobilindustrie und der IT-Industrie, die Herstellung von präzisen und komplexen Formen. Groß angelegte, ultra-langen Hub High-Speed-Bearbeitungszentrum, "hollow-out" Verarbeitung von Leichtmetall-Legierung, dünnwandig, und hohe Zerspanungsleistung integraler Bestandteile in der Luft-und Raumfahrt Fertigung. Der Preis von Linearmotoren ist viel höher, was auch der Grund für die Einschränkung der breiteren Anwendung von Linearmotoren ist. In der Zukunft wird die Technologie der Linearmotoren ausgereifter werden, die Leistung wird steigen, die Kosten werden sinken und die Anwendung wird umfassender sein. Unter dem Gesichtspunkt der Energieeinsparung und Verbrauchsreduzierung, der umweltfreundlichen Herstellung und der Eigenschaften der beiden Strukturen selbst hat der Antrieb "Rotations-Servomotor + Kugelumlaufspindel" jedoch immer noch seinen breiten Markt. Während sich der Linearmotor bei Hochgeschwindigkeits- (Ultra-Hochgeschwindigkeits-) und High-End-CNC-Ausrüstungen durchsetzen wird, wird der "rotierende Servomotor mit Kugelumlaufspindel" bei Hochgeschwindigkeits-CNC-Ausrüstungen des mittleren Segments weiterhin seine Position als Hauptantriebsart behalten.