汽車製造、模具（jù）加工（gōng）、飛機製造等領域的不斷成熟和發（fā）展，對數（shù）控（kòng）機床生（shēng）產節拍及產品精度的要求（qiú）也（yě）越來越高，加工的材（cái）料也更多的采用複合性（xìng）材料。與市場（chǎng）需要相符合，數控機床正在向更高的加速度、更精密的方向發展。

       要想得到更高的動態特性，更（gèng）高的控製精度，首先要解（jiě）決設備傳動（dòng）鏈中連接環節過多的（de）問題。傳統的傳動鏈從電機到最終的運動部件，大多需要經過齒輪箱、蝸輪副、絲杠副、聯軸器、皮帶副等（děng）諸多中（zhōng）間環（huán）節，造成設備結構複雜，累（lèi）計誤（wù）差過大，運動滯後，維（wéi）護環節過多等缺點。若要從根本上解（jiě）決（jué）上述問題，最有效的方（fāng）法就是簡化傳動（dòng）鏈，直接驅動（dòng），即取消中間環節，將電機與最（zuì）終運動的部件直接相（xiàng）連。隨著電機與驅動技術的不斷發展，直線電機、力矩電（diàn）機、電主軸的技術日益成（chéng）熟。力士樂憑借其在驅動領域（yù）特有的技術實力及前（qián）瞻性，在1993年率先為機（jī）床製造商的批量機床提供了直線電機，並得到用戶的最終認可。

      眾所周知，數（shù）控機床常用的運動（dòng）模式分為主軸運（yùn）動（dòng），及（jí）直線和旋轉兩種坐標運動，本文就針對力士樂直驅電機的特點（diǎn），介紹其產品是如何實現（xiàn）上述運動的直接驅動的。

      如圖所示，在使用直線電機後，大大簡（jiǎn）化了傳動鏈的（de）結構，工作台（tái）可以直接安裝到直線電機（jī）的動子（zǐ）上，消除了大部分累積誤差，提高了設備的精度，簡（jiǎn）化了後期的維護。憑借其高動態的響應特性，直接驅動，高速特性遠遠超過絲杠的技術指標。

      2.旋轉坐標運動的直驅（qū）方案

       如（rú）圖所示，在使（shǐ）用力矩電機後，簡化了傳（chuán）動鏈的結構，旋（xuán）轉軸的輸出軸可以直接安裝到力矩電機的轉子上，消除了大部分累積誤差（chà），提高了設備的精度，簡（jiǎn）化了後期的維護。

       力士樂的IndraDyn T- 內裝力矩電機，采用液體冷卻，最大力矩可達13,800Nm，適（shì）用於回轉類工作（zuò）台或者加（jiā）工中心的旋轉軸直接驅動。目前（qián）已應用於靜壓轉台等回轉類設備（bèi）中，工況良好。

       3.主軸運（yùn）動（dòng）的直驅方案

      如圖所示，使用高速內裝電機後，簡化了傳動鏈的結構，主軸可以直（zhí）接安裝到高速內（nèi）裝電機的轉（zhuǎn）子上，消除了齒形帶等傳動機構的累積（jī）誤差，提高了主軸定位（wèi）精度，簡化（huà）了後期（qī）的維護。由於采用直接（jiē）驅動，當用作高速主軸時，避免了皮帶副對高轉速的（de）鉗製，可（kě）以充分發揮電機的高速特性。

      力士樂的（de）IndraDyn H- 高速（sù）內裝電機，采用液體冷卻，最高轉速30,000rpm，最（zuì）大扭矩達 4,500 Nm，大範圍的恒定輸出功率，適合於數控（kòng）機床的主軸直（zhí）接驅動。目前已應用於車床、銑床的主軸應用中，工況良好。

      力士樂IndraDyn L-直線電機，安（ān）裝尺寸緊湊，最大（dà）推力可以達（dá）到21,500N，再加上極小的推力（lì）波動性（xìng），特別適合（hé）於高動態、高精度的數控設備。力士樂直線電機（jī）被完全封裝在不鏽鋼/鈦合金製成的金屬機箱內，因而可（kě）以直接安（ān）裝在（zài）加工區域使用。目前應用在直線送料等含有高動態、高精度（dù）需求的設備中（zhōng），工況良好。

      總體來看，直驅電機的（de）驅動（dòng）技術與數控（kòng）機床製（zhì）造的結合（hé），大大促進（jìn）了製造業的發展。因傳（chuán）動鏈的簡化，電機即可盡可（kě）能（néng）的靠近執行機構，大（dà）大提高了加工精度和（hé）加工效率。隨著驅動技術的成熟，加之直驅電機成本的不斷降低，未來（lái）采用直驅電機的數（shù）控產品會（huì）更快的加速產業化（huà）進（jìn）程，在（zài）航（háng）空航天、汽車（chē）製造（zào）及精（jīng）密模具等製造領域中應用前景廣闊。

      文/ 博世力士樂供稿