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タイトル: 精密加工におけるリニアモーターの顕著な利点 by Jkongmotor
Jkongmotor は、ボールねじモーター、T 型親ねじ、モジュール スライダー、リニア プッシュ ロッド、統合サーボ 親ねじなどのさまざまなリニア モーターを提供しています。構造の単純さ、高速直線運動への適合性、一次巻線の高い利用率、横方向のエッジ効果の欠如、一方向磁気トラクションの問題の容易な軽減、調整と制御の容易さ、強力な適応性、および高加速度により、リニア モーターは、特に高精度の機械加工用途において 8 つの主要な利点で際立っています。
超精密機械加工は製造業の最前線であり、さまざまな分野、特に防衛産業で重要な役割を果たしています。巡航ミサイルの慣性誘導装置ジャイロスコープなどの部品、導波管などの主要レーダー部品、衛星計器の精密ベアリング、大規模集積回路などはすべて超精密機械加工を必要とします。超精密工作機械では、工作機械の加工誤差をオンラインで補正して形状精度を高めるために、高精度のマイクロ送り装置が不可欠です。高精度マイクロ送り装置は、特定の特殊な非軸対称面を加工するための超精密工作機械の重要なコンポーネントとなっています。
現在、台湾の HIWIN リニアモーターは、電歪効果の原理を利用した精密マイクロフィード装置に広く使用されています。電歪効果の変形量は電界強度の二乗に比例します。クリアランスのない高剛性変位を実現します。解像度は1.0~2.5nmに達します。変形係数が大きく、周波数が高いため、応答時間は 100μs に達することがあります。モーターはストロークを大きくするために、複数の水晶片を貼り合わせて使用するのが一般的です。蠕動圧電セラミック モーターは、個別に制御される 3 つの管状セラミック圧電デバイスで構成されており、A と B は半径方向に動作してモーター シャフトをクランプおよび解放するために伸縮し、デバイス C は軸方向に動作してモーター シャフトの軸方向の変位を生成し、ステップ直線運動を可能にします。
米国LLL国立研究所の大型ダイヤモンド旋盤DTM-3や大型光学式ダイヤモンド旋盤LODTM、英国クランフィールド社の大型精密工作機械OAGM2500には電歪微小送り装置が採用されています。
超音波モーター (USM) は、世界的に注目を集めている新しいタイプのダイレクト ドライブ モーターであり、広くは圧電セラミック モーターの一種と考えられています。これらは圧電セラミックの逆圧電効果を利用し、共振増幅と摩擦結合を通じて微視的な材料の変形をローターまたはスライダーの巨視的な動きに変換します。圧電セラミックに適切な電圧を加えると、一方向の進行波を生成できます。ローターが弾性体の表面に適切な圧力を加えると、粒子の摩擦による駆動力を受けて動きます。進行波の方向を変えることにより、ローターは反対方向に動きます。
超精密加工において、非球面曲面の高い形状精度を実現するために、超精密工作機械の送り駆動系には、1パルスあたりの移動量が0.01μmに達する高い分解能が要求されます。いくつかの有名な国際企業は、輸出が制限されているにもかかわらず、そのような製品を所有しています。現在、国立国防技術大学、ハルビン工業大学、清華大学などの国内機関がこの分野の研究を行っている。超音波モーターは、小型、軽量、高速応答、電磁干渉なし、低速での高トルクを特徴としており、10cm の範囲内で従来の電磁モーターを置き換えることができます。フィードバック閉ループ制御を備えたステッピング駆動の超音波モーターは、約 0.01μm のステップ分解能を備えており、機械的な摩擦駆動方式を置き換える可能性があります。日本の東京大学が開発したリニアUSMは5nmという高いステップ分解能を誇ります。
異形断面加工の分野では、高速応答性と高精度を特徴とするリニアモーターの高速で正確な直線運動は、自動車のエンジンピストン、波形軸受外輪軌道、ピストンリング、カムシャフトなどの異形ワークのコンピュータ制御による精密旋削・研削加工に実績を上げています。不規則な内側および外側の円形輪郭を加工するためにテンプレートに依存する従来の方法と比較して、リニア モーターはプログラミング変更の柔軟性と高い加工精度を提供し、少量のバッチでさまざまな製品を加工するのに最適です。
