引言：
近些年來，國(guó)內(nèi)外直線電機(jī)的發(fā)展動(dòng)向可總結(jié)為三個(gè)方面，即：一是向高速、高精度方面發(fā)展；二是向大推力、大容量方面發(fā)展；三是向物流設(shè)備方面發(fā)展。
一、國(guó)內(nèi)外直線電機(jī)的發(fā)展動(dòng)向
近些年來，國(guó)內(nèi)外直線電機(jī)的發(fā)展動(dòng)向可總結(jié)為三個(gè)方面，即：一是向高速、高精度方面發(fā)展；二是向大推力、大容量方面發(fā)展；三是向物流設(shè)備方面發(fā)展。
1、在高速、高精度方面的發(fā)展
1.1直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的高速、高精度現(xiàn)代機(jī)床
直線電機(jī)在高速、高精度方面的發(fā)展首推在現(xiàn)代機(jī)床業(yè)中的應(yīng)用。傳統(tǒng)機(jī)床的驅(qū)動(dòng)裝置依賴絲桿驅(qū)動(dòng)，絲桿驅(qū)動(dòng)本身就具有一系列不利因素，包括：長(zhǎng)度限制、機(jī)械背隙、磨擦、扭曲、螺距一周期誤差、較長(zhǎng)的振動(dòng)衰減時(shí)間、與電機(jī)的耦合慣量以及絲杠的軸向壓縮等。所有這些因素均限制了傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)裝置的效率和精度。當(dāng)設(shè)備磨損時(shí)，必須進(jìn)行不斷地調(diào)節(jié)以確保所需精度。直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)可以保證相當(dāng)高的性能水準(zhǔn)以及比傳統(tǒng)的將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置具備更高的效率和簡(jiǎn)便性，具有傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)裝置無法達(dá)到的高速、高精度。
機(jī)床應(yīng)用直線電機(jī)的優(yōu)勢(shì)可簡(jiǎn)單地描述為以下幾點(diǎn)，即：
1高響應(yīng)性
一般來講，電氣元器件比機(jī)械傳動(dòng)件的動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間要小幾個(gè)數(shù)量級(jí)。由于系統(tǒng)中取消了響應(yīng)時(shí)間較大的如絲杠等機(jī)械傳動(dòng)件，使整個(gè)閉環(huán)伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能大大提高。
2高精度性
由于取消了絲杠等機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，因而減少了傳統(tǒng)系統(tǒng)滯后所帶來的跟蹤誤差。通過高精度直線位移傳感器，進(jìn)行位置檢測(cè)反饋控制，大大提高機(jī)床的定位精度，其精度誤差可達(dá)0.001μm。
3高傳動(dòng)剛度、推力平穩(wěn)
直接驅(qū)動(dòng)'提高了傳動(dòng)剛度，直線電動(dòng)機(jī)的布局，可根據(jù)機(jī)床導(dǎo)軌的形面結(jié)構(gòu)及其工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力情況來布置，通常設(shè)計(jì)成均布對(duì)稱，使其運(yùn)動(dòng)推力平穩(wěn)。
4高速度、加減速過程短
機(jī)床直線電機(jī)進(jìn)給系統(tǒng)，能夠滿足60～100m／min或更高的超高速切削進(jìn)給速度。由于具有高速響應(yīng)性，其加減速過程大大縮短，加速度一般可達(dá)到(2～10)g。
5行程長(zhǎng)度不受限制
通過直線電動(dòng)機(jī)的定子鋪設(shè)，就可無限延長(zhǎng)動(dòng)子的行程長(zhǎng)度。
6運(yùn)行時(shí)噪聲低
取消了傳動(dòng)絲杠等部件的機(jī)械摩擦，導(dǎo)軌副可采用滾動(dòng)導(dǎo)軌或磁墊懸浮導(dǎo)軌（無機(jī)械接觸），使運(yùn)動(dòng)噪聲大大下降。
美國(guó)Ingersoll公司是知名的機(jī)床制造商，克萊斯勒汽車公司購(gòu)買了它的6臺(tái)HVM600臥式加工中心，用來生產(chǎn)高級(jí)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸蓋。該機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速20000r／min，X／Y／Z三軸由GEFANUC的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)。這6臺(tái)加工中心每天生產(chǎn)300個(gè)汽缸蓋，相當(dāng)于11臺(tái)非直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的加工中心的生產(chǎn)量。
目前，世界上最知名的機(jī)床廠家?guī)缀鯚o一例外地都推出了直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)床產(chǎn)品，品種覆蓋了絕大多數(shù)機(jī)床類型。
國(guó)內(nèi)自1995年以來也開展了直線電機(jī)在機(jī)床上的應(yīng)用研究，如廣東工大研發(fā)的直線感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的GD-3型高速數(shù)控機(jī)床進(jìn)給單元，清華研究的長(zhǎng)行程永磁直線伺服單元，北京機(jī)電院研發(fā)的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的加工中心，浙江大學(xué)研制的圓筒型直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)和扁平永磁直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的磨床，北京機(jī)床研究所研發(fā)的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電火花成型機(jī)床，國(guó)防科大研發(fā)的活塞非圓切削中采用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)刀具以及北航、南航與有關(guān)單位合作研發(fā)的機(jī)床等。此外，一些企業(yè)如杭州機(jī)床集團(tuán)、江蘇多棱數(shù)控機(jī)床股份有限公司、濟(jì)南捷邁數(shù)控公司、深圳市大族激光科技股份有限公司、南京四開公司等也分別在平面磨床、激光劃線機(jī)、激光切割機(jī)、雕銑機(jī)、加工中心等上采用了不同的直線電機(jī)技術(shù)，取得了較好的效果。
