张诗杰，班帅，李焱，于文东

(沈阳机床(集团)有限责任公司 设计研究院，沈阳 110142)

0 引 言

本文以某机床的X 轴为例介绍直线电机在海德汉数控系统iTNC 530 HSCI 中的应用。传统的数控机床进给系统主要是通过“旋转伺服电机+滚珠丝杠”的方式，将旋转运动转化为直线运动。这种进给系统涉及的中间环节多，如联轴节、丝杠、螺母、轴承等，不仅加大了系统的转动惯量，影响系统动态特性，而且会产生摩擦、弹性变形、滞后和许多非线性误差，因此其线性速度、加速度及定位精度均有限，不能满足高速精密加工的需求。而采用直线电机直接驱动实现进给的方式，取消了动力源和工作台之间所有的中间传动环节，把进给传动链的长度缩短为零，即所谓的“直接驱动”或“零传动”。直线电机在精密加工的数控机床中应用的越来越广泛［1］。

1 系统的硬件配置及电气原理

1.1 系统的硬件配置

1）数控系统采用的是iTNC 530 HSCI，可以控制高达18 个轴和主轴，全数字化HSCI 接口和EnDat 接口，支持海德汉对话编程格式语言，smarT.NC 操作模式和ISO 格式，能实现五轴加工刀具的精确控制。采用的的硬件为主计算机MC6222 和控制计算机CC6110。

2）该机床的X 轴采用LMP28-200-3WDN-EH2 直线电机，该直线电机极对数28，冷却方式为水冷，可以有效地带出直线电机因铜损和铁损等产生的热量。防止电机温度过高。温度保护采用专用的温度保护模块IMTHP212-111C-000 监测电机的温度，输出温度报警信号和温度过高2 个信号给PLC，通过PLC 程序保证电机的安全使用。

3）光栅尺采用的是LC483ML920±5 μm 的绝对光栅尺，测量精度为±5 μm，分辨率为0.01μm。……