加工中心高速、高效、高精加工是数控机床的发展趋势，也是提高生产力和改善加工质量的关键。在机床行业，高速主轴和快速进给系统是实现数控机床高速加工的关键技术，其中对进给系统提出了以下要求：进给速度必须与高速主轴匹配，达到60m/min或更高；加速度更大，这样才能在*短的时间和行程内达到要求的高速度，至少1-2g；动态性能要好，能实现快速的伺服控制和误差补偿，具有较高的定位精度和刚度。直线电机能满足这种快速进给系统的要求，因为它取消了源动力和工作台部件之间一切中间传动环节，使得机床进给传动链的长度为零,这就是所谓的“直接驱动”或“零传动”，能提高快速响应、定位精度、刚度和加工精度。
2 直线电机进给系统的优缺点分析
直线电机驱动技术的研发开辟了控制轴运动高速化的新领域，它与伺服旋转电机+滚珠丝杠驱动的性能对比如下表所示。
直线电机进给驱动的主要优点如下:
1)速度高 由于直线电机直接驱动工作台,无任何中间机械传动元件,无旋转运动,不受离心力的作用,可容易地实现高速直线运动。
2)加速度大 直线电机的启动推力大,结构简单重量轻,运动变换时的过渡过程短,可实现灵敏的加速和减速,其加速度可高达(1-2)g。
3)定位精度高 直线电机进给系统用光栅尺作为位置测量元件,采用闭环控制,通过反馈,对工作台的位移精度进行精确的控制。
4)行程不受限制 由于直线电机的次级是一段一段地连续铺在机床床身上,“次级”铺到哪里,“初级”(工作台)就可运动到哪里,不管有多远,对整个系统的刚度不会有任何影响。如美国CincinnatiMilacron公司为航空工业生产了一台HyperMach大型高速加工中心,主轴转速60000r/min,主电机功率80kW。采用了直线电机,其X轴行程长达46m,工作台*高进给速度60m/min,快速行程100m/min,加速度2g。在这种机床上加工一个大型薄壁飞机零件只需30min;而同样的零件在一般高速铣床上加工,费时3h；在普通数控铣床上加工,则需8个h。
5）没有机械接触，传动力是在气隙中产生的，除了导轨外没有其它摩擦。
6）结构简单，体积小，以*小的零部件数量实现直线驱动，而且是只有一个运动部件。
7）运动平稳 这是因为除了起支撑作用的直线导轨或气浮轴承外,没用其它机械连接或转换装置的缘故。
8）维护简单,由于部件少,运动时无机械接触,从而大大降低了零部件的磨损,只需要很少甚至无需维护,使用寿命更长。
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