直线电机在高档数控机床上的应用

4 面向装配的解决方法

　　针对以上应用中出现的问题，可采用以下解决方法：

　　(1)保证定子与动子的间隙。定子与动子的间隙较小，且使用中要求表面平行，当行程较大时，在加工中较难保证。因此可在动子与移动部件间加装10—20ram厚电工纯铁垫片，不仅可以减少动子通电产生对连接部件的磁吸力，同时方便调节，采用配磨方法进行调整，保证定子与动子间的平行及间隙。

　　(2)克服定子磁吸力方法。直线电机理想应用方式为采用水平放置的双边型布局结构，两个电机定子布置于运动模块的两侧，组成倒“v”字型结构。工作时定子与动子间的磁吸力水平方向的分力抵消为零，垂直方向的分力可抵消移动部件部分重力，减小滑块承载力及滑块与导轨间的摩擦。定子、动子的连接部分可采用梯形截面设计，保证驱动部分更容易安装在床身、立柱等部件上。然而，大部分隋况下驱动部分无法做成双边驱动型，因此在进行机床结构设计时，必须要考虑减小磁吸力问题。装配定子时，强磁吸力的干扰给装配及使用带来不便，可在定子下面加装20mm厚电工纯铁垫片，采用磨削方式达到装配要求精度。研究表明20mm电工纯铁可将定子的磁吸力减小90％，大大降低了磁吸力的影响，给装配带来方便。在装配直线电机时，可采用增加辅助导轨或采用分段安装方式进行装配，即先安装部分定子，然后安装动子，将带有动子的部分移动到已装定子上方，再安装余下定子，可最大程度减少定子与动子间磁吸力对装配的影响。此外，为保证电机出力平稳，驱动部分布局应尽量做成对称结构。

　　(3)隔磁与防护。为避免直线电机的强磁效应带来不良的影响，必须采取措施进行隔磁处理。可以在定子表面加防护套，或采用折叠式密封防护罩将直线电机的磁场完全封闭起来；也可在驱动部分内部安装喷气装置，从内部向外喷出空气，达到灰尘、切屑粉末不被吸入的目的。此外，其它部件所需信号电缆及动力电缆等虽然具有屏蔽膜，仍要尽量远离直线电机磁场区域，避免磁场给控制系统带来干扰。为保证控制系统的稳定性，应用直线电机驱动的机床必须采用全闭环控制。

　　(4)冷却方式。常用的冷却措施为水冷，使用冷却水泵将水注入直线电机动子内，水流经过动子线圈绕组旁的冷却水套迂回流出，将动子产生的热量带走，实现冷却循环。实际应用中，具体冷却参数的确定将视电机参数及其要求而定。

5 结语

　　直线电机在高档数控机床上的应用已呈加速增长态势，随着直线电机驱动技术的日益改进与完善，未来直线电机将逐步取代传统的丝杠传动方式，使直线驱动技术成为高档数控机床的必备传动形式。因此，必须逐步完善直线电机使用及维护等其它配套技术，满足多变的市场需要，增加自己的市场竞争能力。