汽車製造（zào）、模具（jù）加工、飛機製造等（děng）領域的不斷成熟和發展，對數控機床生產節拍及產品精度的要求也越來越高，加工的材料也更多的采用複合性材料。與市場需（xū）要（yào）相符合，數控機床正在向更高的加速度、更精密的方向發（fā）展。

       要想得到更高的動態特性，更高的控製精度，首先要解決設備（bèi）傳動鏈中連接環節過多的問題（tí）。傳統的傳動鏈從電機到最終的運動部件，大多需（xū）要經過齒輪箱、蝸輪副、絲杠（gàng）副、聯軸器、皮帶副等諸多中間環節，造成設備結構複雜，累計誤差過大，運動滯後，維護環節過多等缺點。若（ruò）要從根（gēn）本上解決上述問題，最有（yǒu）效的方法就是簡化傳動鏈（liàn），直接驅動，即（jí）取消中間環節，將電機與最終運動的部件直接相連。隨著電機與驅動技術的不斷發展（zhǎn），直線電機、力矩電機、電主軸的技術日益成熟。力士（shì）樂（lè）憑（píng）借其在驅動領域特有的技術實力及前瞻性（xìng），在1993年率先為機床製造商的批量機床提供了直線電機，並得（dé）到用戶的最終認可。

      眾所周知，數控機床常用的運動模式分（fèn）為主（zhǔ）軸運動（dòng），及直線和（hé）旋（xuán）轉兩種坐標（biāo）運動，本（běn）文就針對力士樂直驅電機的特點，介（jiè）紹（shào）其產品（pǐn）是（shì）如何實現上述運動的（de）直（zhí）接驅動的。

      如圖所示，在使（shǐ）用直線電機後，大大簡化了傳（chuán）動鏈的結（jié）構，工作台可以直接安裝到直線電機的動子上，消除了大部分（fèn）累積誤差，提（tí）高了設備的精度，簡化了後期（qī）的維護。憑（píng）借其高動態（tài）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方案

       如圖所示，在使用力矩電機後，簡（jiǎn）化了傳動鏈的結構，旋轉軸的輸（shū）出軸（zhóu）可以直接（jiē）安裝（zhuāng）到力矩電機的轉子上，消除了大部分累積誤差，提高了設備的精度，簡化了後期的維（wéi）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，適用於回轉類工作台或者加工中（zhōng）心的旋轉（zhuǎn）軸直接驅動。目前已應用（yòng）於靜壓轉台等回轉（zhuǎn）類（lèi）設備中，工況良好。

       3.主軸運動的直驅方案

      如圖所示，使用（yòng）高速內裝電機後，簡化了傳動鏈的結構，主軸可（kě）以直接安裝到高速（sù）內裝電機的轉（zhuǎn）子上，消除了齒形（xíng）帶等傳動機（jī）構的（de）累積誤差，提（tí）高（gāo）了主軸定位精（jīng）度，簡化了後期（qī）的維護。由於采用直接驅動，當用作高速（sù）主軸時，避免了皮帶副對高轉速的（de）鉗製，可以充分發揮（huī）電機的（de）高速特性。

      力士樂的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，適合於數控機床（chuáng）的主軸直接驅（qū）動。目前已應用於車（chē）床、銑床的主軸應用中，工況良（liáng）好。

      力士樂（lè）IndraDyn L-直線電機，安（ān）裝尺寸緊湊，最（zuì）大推力可以達到21,500N，再加上極（jí）小的推力波動性，特別適合（hé）於高動態、高精度的（de）數（shù）控設備。力士樂直線電機被完全封裝在不鏽鋼/鈦合（hé）金製成的金屬機箱內，因而（ér）可（kě）以直接安裝在加工區域使用。目前應用在直線送料等含有高（gāo）動態、高精度需求的設備中，工況良好。

      總體來看，直驅電機的驅動（dòng）技術與數控機床製造的結合，大（dà）大促進了製造業的發（fā）展。因傳動鏈的簡化，電機即可盡可能的靠近執行機構，大大提高了加工精度和（hé）加工效率。隨著驅動技術（shù）的成熟，加之直驅電機成本的不斷（duàn）降低，未來（lái）采用直（zhí）驅電機的數（shù）控產品會更快的加速產業（yè）化進程，在航空（kōng）航天、汽車製造及精密模具等製造領域中應用（yòng）前景廣闊。

      文/ 博世力士樂供稿