Datorit avantajelor incontestabile, tot mai muli productori de
maini-unelte i echipeaz mainile unelte cu motoare liniare.
Pentru a nelege de ce tehnica acionrilor se dezvolt n aceast
direcie, vom trece n revist avantajele acestora. Sistemele de
acionare echipate cu motoare liniare au numeroase avantaje
comparativ cu acionrile tradiionale echipate cu motoare rotative
(servomotoare). Ca i componente, motoarele liniare conin aceleasi
elemente ca i servomotoarele. n ambele motoare putem gsi magnetul
permanent care reprezint statorul, i bobina de cupru care reprezint
rotorul. Un motor liniar este de fapt un servomotor desfaurat.
Secionnd imaginar un motor rotativ, paralel cu axul su de rotaie i
proiectndu-l n plan obinem un motor liniar. Statorul se afl de
obicei pe batiul mainii i este compus din magnei puternici, plai,
fiind acoperit cu crom i fixat cu rin epoxidic. Rotorul (partea
mobil) este direct legat de masa mainii unelte formnd o singur
unitate. Pentru acionarea axelor liniare ale mainilor unelte,
cuplul rotativ dezvoltat de motorul electric tradiional trebuie
transformat n micare de translaie n linie dreapt. Acest rol este
ndeplinit la mainile unelte ce folosesc servomotoare de ctre urubul
cu bile. Acest urub transfer cuplul prin intermediul piuliei i pune
n micare masa, respectiv axul mecanic corespunztor pe o traiectorie
liniar. Partea rotativ a motorului i surubul cu bile sunt legate
ntre ele printr-un cuplaj sau printr-o curea de transmisie
trapezoidal. Aceste puncte de cuplaj pot funciona ca sisteme care
absorb energie i care conduc la nclzire i uzuri inutile. Avantajul
acionrii cu motoare liniare este i acela al sistemului de
poziionare. Posibilitatea de deplasare cu o precizie de zecimi de
micron i mecanica lipsit de vibraii fac posibil o poziionare de
nalt precizie. Motoarele liniare transmit cuplul n mod direct, pe o
traiectorie n linie dreapt, sub forma unei micri de translaie. Nu
sunt necesare nici un fel de sisteme mecanice de transfer de
putere. Masa mainii unelte, respectiv unitatea mecanic ce se
cupleaz pe ax sunt legate direct la partea mobil a motorului.
Elementele sistemului de acionare cu motor rotativ, respectiv
liniar sunt ilustrate n figura de mai jos. Se poate observa c
alimentarea electric a motorului este facut de ctre amplificator,
corespunztor comenzilor plcii de comand a acionrii. Totodat
informaia referitoare la curentul absorbit de motor este transmis
napoi ctre aceast unitate. Tot la aceast plac de comand, ajung i
datele transmise de motorul liniar despre polaritatea magnetic i
informaiile referitoare la poziia curent detectate de traductorul
liniar (scala liniar). Astfel se nchide circuitul de comand. Pentru
ca motoarele liniare s acioneze axele cu o dinamic corespunztoare i
cu timpul de reacie optim, a fost necesar s fie rezolvate o mulime
de probleme. n timpul funcionrii motoarelor liniare (accelerare,
frnare) se genereaz o cantitate semnificativ de cldur. Eficiena
evacurii cldurii generate reprezint un criteriu semnificativ din
punctul de vedere al echilibrului termic al mainii unelte i, pe de
alt parte, al duratei de via a motorului. Un alt factor deosebit de
important este comanda motorului liniar. La anumite maini unelte,
de exemplu la maina de electroeroziune cu electrod, este necesar o
micare scurt, precis, rapid ca fulgerul, de durata unei fraciuni de
secund. Productorul japonez de maini unelte Sodick verific prin
unitatea de comand a acionrii poziia curent de 500 de ori pe secund
i este capabil s adapteze micarea axelor la condiiile de prelucrare
cu aceeai frecven. Sistemele cu acionare liniar, reacioneaz la
schimbarea de sens mai bine dect cele cu acionare cu motoare
rotative. Aceast caracteristic poate fi deosebit de util n cazurile
unde sunt necesare schimbri dese i rapide de sens de micare. Dac
vom compara cteva proprieti de baz, vom putea spune la modul
general c accelerarea, viteza i precizia de poziionare a motoarelor
liniare sunt excelente. Nu prezint uzur, ntruct nu conin piese
supuse frecrilor mecanice. Nu necesit ntreinere, i astfel costurile
de exploatare sunt considerabil mai sczute. Motoarele liniare sunt
tot mai utilizate la centrele de prelucrare de mare vitez HSC, unde
sunt necesare micri rapide i dinamice ale axelor i poziionri
precise.
Utilizarea motoarelor liniare la mainile de electroeroziune cu
electrod sau electroeroziune cu fir reprezint un mare avantaj.
Motoarele liniare de la Sodick ofer puteri nominale mult mai mari
dect acionrile cu uruburi cu bile. Masa i motorul formeaz o singur
unitate i astfel, nu sunt necesare transferuri energetice ce implic
pierderi inutile.
