Прогресс в области металлорежущих станков
Можно утверждать, что после распада Советского Союза, в России почти прекратились разработки металлорежущих и металлообрабатывающих станков новых поколений. А между тем достижения мировых лидеров в этой области выглядят по меньшей мере весьма любопытными.
Так, например, приводы подач станков с ЧПУ обычно строятся привычным уже для потребителя образом: каретка подач перемещается от двигателя постоянного тока через ремни приводные на ходовой винт. Вращение винта через шариковую гайку меняется на продольное перемещение рабочего органа (каретки).
Однако современное станкостроение допускает существование приводов без ременных передач, когда двигатель переменного тока прямо соединяется с ходовым винтом. Это так называемые линейные двигатели.
Таким образом можно избавиться от обычных недостатков ременных передач, которые давно широко известны. Это:
трение, которое резко меняется в момент изменения состояния из покоя в движение, температурные деформации всех систем изнашивание сопрягаемых элементов и связанные с этим погрешности хода и резки инерционность промежуточных элементов (ремня, шкива и т.п.), которая тем больше, чем больше габариты станка.
В результате, мы получаем неравномерность хода, люфт, «болтанку», наконец, достаточно большой мертвый ход при реверсивном движении.
Есть ли станки, работающие на линейных двигателях? Есть. Используются они обычно в ударных типах станков или инструментах. Это множество систем, связанных с работой электроавтоматики, например, тормоза, защита и т.п. Однако электромагнитный привод нельзя было использовать без регулировки хода рабочего органа, а именно в этом и была проблема.
Но если вы видели сверхскоростные японские поезда, то вот вам образец решения этой проблемы. Именно в Японии, которая много лет стремилась решить эту проблему, и было найдено решение. Правда, поезд – не станок, он может греться, в отличие от большинства станочных механизмов. Однако в начале нового тысячелетия проблема была решена и сегодня Япония начала серийный выпуск электроэрозионных станков с линейными двигателями. Точность и равномерность хода каретки же обеспечена всего двумя изящными техническими решениями задачи.
Во-первых, были использованы постоянные магниты, которые крепятся под определенным углом. Во-вторых, была создана шестифазная импульсная система управления (SMC-система).
Нам же пока остается только завидовать.