Las notables ventajas de los motores lineales en el mecanizado de precisión

Título: Las notables ventajas de los motores lineales en el mecanizado de precisión de Jkongmotor

Jkongmotor ofrece una gama de motores lineales que incluyen motores de husillo de bolas, husillos tipo T, deslizadores de módulo, varillas de empuje lineales y husillos servo integrados. La simplicidad de la estructura, la idoneidad para el movimiento lineal de alta velocidad, la alta utilización de los devanados primarios, la ausencia de efectos de borde lateral, la fácil mitigación de los problemas de tracción magnética unidireccional, la facilidad de ajuste y control, la gran adaptabilidad y la alta aceleración hacen que los motores lineales se destaquen con ocho ventajas principales, particularmente en aplicaciones de mecanizado de alta precisión.

El mecanizado de ultraprecisión está a la vanguardia de la fabricación y desempeña un papel crucial en varios sectores, especialmente en la industria de defensa. Componentes como los giroscopios del dispositivo de guía inercial de los misiles de crucero, componentes clave del radar como guías de ondas, rodamientos de precisión en instrumentos satelitales y grandes circuitos integrados implican un mecanizado de ultraprecisión. En las máquinas herramienta de ultraprecisión, los dispositivos de microalimentación de alta precisión son esenciales para la compensación en línea de los errores de mecanizado de las máquinas herramienta para mejorar la precisión de la forma. Los dispositivos de microalimentación de alta precisión se han convertido en componentes cruciales en las máquinas herramienta de ultraprecisión para procesar ciertas superficies especiales no simétricas.

Actualmente, los motores lineales HIWIN de Taiwán se utilizan ampliamente en dispositivos de microalimentación de precisión, utilizando el principio del efecto electroestrictivo. La cantidad de deformación del efecto electroestrictivo es directamente proporcional al cuadrado de la intensidad del campo eléctrico. Puede lograr un desplazamiento de alta rigidez sin holgura; la resolución puede alcanzar 1,0 ~ 2,5 nm; con un gran coeficiente de deformación y alta frecuencia, su tiempo de respuesta puede alcanzar los 100 μs. Para aumentar la carrera, los motores generalmente se fabrican uniendo varias piezas de cristal para su uso. El motor cerámico piezoeléctrico peristáltico consta de tres dispositivos piezoeléctricos cerámicos tubulares controlados individualmente, con A y B actuando radialmente para expandirse y contraerse para sujetar y soltar el eje del motor, mientras que el dispositivo C actúa axialmente para producir el desplazamiento axial del eje del motor, permitiendo el movimiento lineal escalonado.

El gran torno de diamante DTM-3 y el gran torno de diamante óptico LODTM del Laboratorio Nacional LLL de EE. UU., así como la máquina herramienta de gran precisión OAGM2500 de la empresa Cranfield del Reino Unido, han adoptado dispositivos de microalimentación electroestrictivos.

Los motores ultrasónicos (USM) son un nuevo tipo de motor de accionamiento directo que recibe cada vez más atención a nivel mundial y se consideran en términos generales un tipo de motor cerámico piezoeléctrico. Utilizan el efecto piezoeléctrico inverso de la cerámica piezoeléctrica, convirtiendo deformaciones microscópicas del material en movimientos macroscópicos de rotores o controles deslizantes mediante amplificación resonante y acoplamiento por fricción. Cuando las cerámicas piezoeléctricas se someten a un voltaje adecuado, pueden generar ondas viajeras unidireccionales. Cuando el rotor aplica la presión adecuada a la superficie del cuerpo elástico, se moverá bajo la fuerza impulsora de la fricción de las partículas. Al cambiar la dirección de la onda viajera, el rotor se mueve en la dirección opuesta.

En el mecanizado de ultraprecisión, para lograr una alta precisión de forma para superficies curvas no esféricas, el sistema de accionamiento de avance de las máquinas herramienta de ultraprecisión requiere una alta resolución, alcanzando una cantidad de movimiento de 0,01 μm por pulso. Varias empresas internacionales de renombre poseen estos productos, aunque su exportación está restringida. Actualmente, instituciones nacionales como la Universidad Nacional de Tecnología de Defensa, el Instituto de Tecnología de Harbin y la Universidad de Tsinghua están realizando investigaciones en esta área. Los motores ultrasónicos se caracterizan por su tamaño pequeño, peso ligero, respuesta rápida, sin interferencias electromagnéticas y alto par a bajas velocidades, lo que los hace capaces de reemplazar los motores electromagnéticos tradicionales dentro de un rango de 10 cm. Los motores ultrasónicos accionados por pasos con control de circuito cerrado de retroalimentación tienen una resolución de paso de aproximadamente 0,01 μm, lo que potencialmente reemplaza los métodos de accionamiento por fricción mecánica. El USM lineal desarrollado por la Universidad de Tokio en Japón cuenta con una alta resolución de paso de 5 nm.

En el ámbito del procesamiento de secciones transversales irregulares, el movimiento lineal rápido y preciso de los motores lineales, caracterizados por una respuesta rápida y alta precisión, se ha utilizado con éxito en el torneado y rectificado de precisión controlado por computadora de piezas de trabajo con formas irregulares, como pistones de motores de automóviles, pistas de rodadura exteriores de rodamientos en forma de onda, anillos de pistón y árboles de levas. En comparación con los métodos tradicionales que se basan en plantillas para mecanizar contornos circulares interiores y exteriores irregulares, los motores lineales ofrecen flexibilidad en las modificaciones de programación y alta precisión de mecanizado, lo que los hace ideales para procesar una variedad de productos en lotes pequeños.