Опора ходового винта применяемая на станках ЧПУ имеет важное значение для эффективной работы привода подачи. На рис. 1 показаны две основные конструкции применяемых опор для ходовых винтов. В первой конструкции (рис. 1, α) осевую нагрузку воспринимает только одна левая опора с комплектом упорных роликовых и игольчатых радиальных подшипников. В этой конструкции возможно осевое смещение ходового винта, например, из-за температурных деформаций вправо, где второй опорой является плавающий радиальный шарикоподшипник.
Рис. 1. Схемы комбинаций возможных опор ходового винта
Во второй конструкции (рис. 1, б) осевую силу воспринимают обе опоры ходового винта, где установлены комплекты упорных роликовых и игольчатые радиальные подшипники. При применении этой конструкции ходовой винт предварительно растягивается, а в процессе работы из-за температурных деформаций он приходит в нормальное состояние.
При применении в системах обратной связи круговых измерительных преобразователей они устанавливаются либо в самом электродвигателе, либо на другом конце ходового винта, соединяясь с ним специальной муфтой, обеспечивающей высокую крутильную жесткость.
Дальнейшим развитием конструкции приводов подач, которые могут иметь станки с ЧПУ, является применение в них в качестве приводов подач линейных электродвигателей, обеспечивающих скорости перемещений рабочих органов станка до 70 м/мин и выше.
В качестве примера на рис. 2 показана схема линейного трехфазного синхронного электродвигателя с возбуждением от постоянных магнитов модели 1FN фирмы Siemens (ФРГ). Данные электродвигатели состоят из первичной 1 и вторичной 2 частей.
Первичная часть имеет фиксированные размеры, вторичная часть состоит из отдельных частей (сегментов) в зависимости от величины рабочего хода.
Первичная часть заключена в цельнометаллический кожух из нержавеющей стали, что обеспечивает ей высокую механическую жесткость и невосприимчивость к загрязнениям, а также высокую стойкость к агрессивным жидкостям.
Возникающее практически только в первичной части тепло отводится через встроенный водяной радиатор.
Благодаря большому воздушному зазору между первичной и вторичной частями снижаются требования к подготовке монтажных поверхностей. При этом монтажный допуск для воздушного зазора составляет плюс-минус 0,3 мм.
К числу основных преимуществ линейных приводов подачи станка относится высокое качество их регулирования, в частности малая инерционность и высокая точность позиционирования при высоких скоростях перемещений и ускорениях. Исключение передаточных элементов в виде ходового винта и гайки делает линейные приводы фактически неизнашиваемыми, беззазорными при реверсе, более простыми в монтаже и обладающими более высокой статической и динамической жесткостью.
Основными недостатками линейных двигателей является избыточный нагрев и, как следствие, возникновение температурных деформаций станка, а также образование паразитных магнитных полей, усложнение отвода стружки и пока высокая стоимость такого привода.
Рис. 2. Схема линейного электродвигателя: 1 — первичная часть; 2 — вторичная часть; 3 — измерительный преобразователь системы обратной связи; 4 — направляющие; 5 — силовые кабели
