機床應(yīng)用中直線電機的關(guān)鍵技術(shù)問題主要是機床進給伺服系統(tǒng)的交流直線電機，分為同步型和感應(yīng)型。隨著稀土釹鐵硼（NdFeB）永磁材料的出現(xiàn)和性價比的提高，永磁同步直線電機的發(fā)展已成為主流和應(yīng)用廣泛的領(lǐng)域。現(xiàn)在以這種直線電機在高速、高精度機床上的應(yīng)用為例，分析需要克服的關(guān)鍵問題。

  一、永磁直線電機運行時，由于銅損和鐵損，線圈會發(fā)熱，這有幾個負面影響：

  （1）舊的損壞或線圈絕緣層的損壞，使線圈不方便通過較大的電流，從而不能產(chǎn)生更大的推力。

  （2）溫度升高會改變永磁體的工作點。

  （3）如果熱量傳遞到機床工作臺或?qū)к壣希瑒t熱變形會影響加工精度。因此，特別是必須冷卻平板大推力線性電動機，并且要求電磁鋼的溫度不超過70℃。線圈溫度不超過130℃。對于動圈和普通動磁鐵線性電動機，可以冷卻線圈部分；但超精密要求的動磁式直線電動機應(yīng)采用雙層水冷方式，并帶有溫度傳感器監(jiān)控系統(tǒng)。由于結(jié)構(gòu)原因，U型線性電動機通常不需要冷卻措施。

  二、電磁隔離和保護問題機床切削液、鐵屑、灰塵和其他污染物會腐蝕電動機，甚至阻塞氣隙，因此必須關(guān)閉電動機。永磁鋼對鐵磁材料具有很強的吸引力。出于安全原因，應(yīng)對其進行磁屏蔽并用不銹鋼蓋封閉。線性電動機的兩端應(yīng)有一個減震裝置和一個電子限位開關(guān)，以防止動子失控后撞到動子。為了保護電纜免受拖纜的影響，必須屏蔽輸出信號電纜。

  需要三個、直線導(dǎo)軌來承受載荷，適應(yīng)高速運動并確保精度。選擇導(dǎo)軌以考慮行程大小、機械特性、精度和速度公差。通常，滾動（滾珠或滾子）直線導(dǎo)軌用于確保安裝過程中的平行度。對于超精密要求，可以使用空氣靜壓導(dǎo)管。

  隨著直線電機制造工藝的不斷創(chuàng)新，生產(chǎn)規(guī)模的擴大以及永磁材料、電子產(chǎn)品價格的下降，直線電機的成本正以每年20％的速度下降，其應(yīng)用前景十分廣闊，在機床上是廣泛的。但是，無論是線性電動機本身還是匹配的CNC技術(shù)，這種應(yīng)用畢竟是新事物，潛力巨大。中國是一個制造業(yè)大國，開發(fā)高端數(shù)控設(shè)備還有很長的路要走。