在超精密加工中,为了要加工出形状精度高的非球曲面,要求超精机床的进给驱动系统有很高的分辨力,达到每脉冲移动量为0.01μm,国外已有几家著名大公司拥有该产品,但对我国禁运。目前国内国防科技大学、哈尔滨工业大学、清华大学等正开展此方面的研究。超声波电动机具有小型轻量、响应速度快、无电磁干扰以及低速大转矩等特点,行程在10cm范围内可取代传统的电磁电机。带有反馈闭环控制的步进驱动超声电动机,其步进分辨率约0.01μm,有望代替机械式摩擦驱动方式。日本东京大学研制的声表面波式直线USM,步进分辨力高达5nm。 2.3 在异形截面加工领域中的应用
采用直线电机的直线运动,运动机构由于具有响应快、精度高的特点,已成功地用于异型截面工件(汽车发动机活塞、波瓣形轴承外环滚道、活塞环及凸轮等)的计算机控制的精密车削和磨削加工。与传统的采用“靠模”加工异型内外圆轮廓的方法相比,具有编程修改灵活、加工精度高的特点,十分适合多品种、小批量产品的加工。
3 直线电机在机床上的应用实例
下面以加工发动机活塞为例来说明。
活塞是发动机最关键部件之一,它在往复工作状态下头部和裙部各处温升不同,变形严重不均匀。因此在常温下把活塞截面设计成异型(近似椭圆)。










