在高速加工中,要求高的動態(tài)特性和控制精度;瞬間達(dá)到高速和在高速運(yùn)行中瞬間準(zhǔn)停;振動小、噪聲低、運(yùn)行平穩(wěn);可靠性高、壽命長。在各類線性驅(qū)動元部件中,精密高速滾珠絲杠副和
直線電動機(jī)是大型、精密、高速數(shù)控裝備的快速伺服進(jìn)給系統(tǒng)中能滿足上述要求的核心功能部件。中國要實(shí)現(xiàn)發(fā)展大型、精密、高速數(shù)控裝備和數(shù)控系統(tǒng)及功能部件,改變大型、高精度數(shù)控機(jī)床大部分依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀,滿足機(jī)械、航空航天等工業(yè)發(fā)展的需要。得盡快實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)、電主軸、精密高速滾珠絲杠副和直線電動機(jī)等主要功能部件的國產(chǎn)化、產(chǎn)業(yè)化,是振興中國大型、精密、高速數(shù)控裝備的當(dāng)務(wù)之急。
在中國,用于實(shí)現(xiàn)高速驅(qū)動和精密定位的這兩類功能部件的發(fā)展滯后于市場的需要,與海外存在明顯差距。以高速滾珠絲杠副為例,當(dāng)海外都已推出二代、三代產(chǎn)品時,中國仍處在高速滾珠絲杠副第一代產(chǎn)品研制的初始階段,沒有商品化。至于用來裝備高速、數(shù)控機(jī)床的
直線電機(jī),目前還沒有一個技術(shù)實(shí)力雄厚、具備量產(chǎn)條件的企業(yè)向市場提供產(chǎn)品,尚未走出“學(xué)院模式”研究階段。應(yīng)當(dāng)清醒地看到:刻不容緩地加快發(fā)展高速滾珠絲杠副和直線電機(jī),是中國數(shù)控裝備國產(chǎn)化、產(chǎn)業(yè)化的緊迫渴求,也是增強(qiáng)中國綜合國力的時代需要。
雖然高速滾珠絲杠副和
直線電動機(jī)并行不悖地在發(fā)展,但是,不同的的國情,不同企業(yè)各有長短,海外對待兩種驅(qū)動方式的認(rèn)知度、采用率也是有差異的。而中國的國情是:地大物不博、人口眾多、勞動力資源豐富、要從中國的國情出發(fā),以科學(xué)的發(fā)展觀和新型工業(yè)化的指導(dǎo)思想來統(tǒng)籌規(guī)劃高速滾珠絲杠副和直線電機(jī)的發(fā)展,不可偏廢、缺一不可。即使將來滾珠絲杠副的技術(shù)成熟了、產(chǎn)量上去了、成本下降了,從節(jié)能降耗、綠色制造的角度思考,直線電機(jī)驅(qū)動仍有其廣闊的市場空間。但滾珠絲杠副將成為高速、數(shù)控裝備中的主流驅(qū)動方式的同時,直線電電機(jī)依然會繼續(xù)保持在中檔高速數(shù)控裝備中的主流地位,但如果直線電電機(jī)盲目追求高指標(biāo),在滾珠絲杠副的的優(yōu)勢范圍中去“硬拼”,恐怕是得不償失的。
分析中國
直線電動機(jī)發(fā)展緩慢的原因,主要在于企業(yè)長期忽視基礎(chǔ)理論和性能試驗方面的投入,發(fā)展后勁不足,面對提速后暴露出來的問題不知從何處下手解決。由于我們在滾動螺旋副的摩擦理論、高速和微動時的摩擦特性、滾動體在不同工況下的運(yùn)動機(jī)理、振動與噪聲、力矩特性、動靜剛度特性等基礎(chǔ)理論方面缺乏深入研究,制約了提速的進(jìn)程。而直線電動機(jī)在全數(shù)字控制技術(shù)散熱、隔磁、電磁干擾、零位方式、增大推力、降低能耗、部件模塊化等方面還有大量的基礎(chǔ)工作要做。中國高校和科研院所在這方面的研究成果,要盡快轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,要用先進(jìn)的科技成果和在實(shí)踐中不斷創(chuàng)新來推動滾珠絲杠副和直線電動機(jī)的國產(chǎn)化、產(chǎn)業(yè)化。
無論是發(fā)展精密高速滾珠絲杠副還是直線電動機(jī),都要吸取以往發(fā)展某些機(jī)電產(chǎn)品的教訓(xùn),避免盲目上馬、低水平重復(fù)、浪費(fèi)資源。同時,與精密高速滾珠絲杠副和直線電動機(jī)配套的相關(guān)功能部件要同步發(fā)展,例如高速、高剛度精密滾動直線導(dǎo)軌副、制動裝置、防護(hù)裝置等。