O motor linear foi inventado pelos britânicos em 1845, mas o entreferro do motor linear daquela época era muito grande e a eficiência muito baixa, o que impedia sua aplicação. Seu desenvolvimento, porém, foi limitado devido ao alto custo e à baixa eficiência. Somente na década de 1970 os motores lineares foram gradualmente desenvolvidos e aplicados em alguns campos específicos. Na década de 1990, os motores lineares começaram a ser usados ​​na indústria de fabricação de máquinas. Atualmente, alguns fabricantes de centros de usinagem tecnologicamente avançados em todo o mundo começaram a aplicá-los em suas máquinas-ferramenta de alta velocidade.

O texto a seguir refere-se principalmente à comparação de algumas das principais características do fuso de esferas silencioso de alta velocidade e do motor linear, como referência para o setor.

1. Speed ​​PK:

Motor Linear – Velocidade: 300 m/min e Aceleração: 10g

Fuso de esferas – 120 m/min e Aceleração: 1,5g

Em comparação com a velocidade e a aceleração, a guia linear apresenta uma vantagem considerável, e a velocidade do motor linear poderá ser ainda mais aprimorada após a resolução do problema de aquecimento, enquanto a velocidade do sistema "servomotor rotativo + fuso de esferas" é limitada e difícil de ser melhorada.

Em termos de resposta dinâmica, os motores lineares também apresentam vantagens absolutas devido aos problemas de inércia de movimento, folga e complexidade do mecanismo. No controle de velocidade, devido à sua resposta rápida e ampla faixa de regulação de velocidade, o motor linear pode atingir a velocidade máxima no momento da partida e parar rapidamente quando em alta velocidade. A faixa de regulação de velocidade pode chegar a 1:10000.

2. Consumo de energia PK:

Em termos de consumo de energia, o motor linear consome aproximadamente o dobro da energia do conjunto "servomotor rotativo + fuso de esferas" ao fornecer o mesmo torque. O conjunto "servomotor rotativo + fuso de esferas" é um componente de transmissão que economiza energia e aumenta a força, além de controlar a confiabilidade do motor linear. A estabilidade do sistema tem um grande impacto na área circundante. Medidas eficazes de isolamento e proteção magnética devem ser tomadas para bloquear o impacto de fortes campos magnéticos na guia de rolamento e a adsorção de limalhas de ferro e poeira magnética.

3. Precisão PK:

Em termos de precisão, o motor linear reduz o problema de atraso de interpolação devido ao seu mecanismo de transmissão simples. A precisão de posicionamento, a precisão de reprodução, a precisão absoluta e o controle de feedback por meio da detecção de posição serão superiores aos de um sistema "servomotor rotativo + fuso de esferas", sendo mais fáceis de alcançar. A precisão de posicionamento do motor linear pode atingir 0,1 µm.

A precisão de posicionamento de um sistema com "servomotor rotativo + fuso de esferas" de até 2-5 µm exige usinagem CNC, servomotor, acoplamento sem folga, rolamento axial, sistema de refrigeração, guia de rolamento de alta precisão, sede da porca e sistema de transmissão em circuito fechado. A transmissão de todo o sistema deve ser leve e de alta precisão. Para alcançar alta estabilidade com o sistema "servomotor rotativo + fuso de esferas", é necessário adotar um acionamento de dois eixos. O motor linear é um componente que gera muito calor, exigindo medidas robustas de refrigeração. Para atingir o mesmo desempenho, o motor linear tem um custo mais elevado.

4. Preço PK:

Embora os dois métodos de acionamento, motor linear e "servomotor rotativo + fuso de esferas", apresentem vantagens, também possuem desvantagens. Ambos têm seu escopo de aplicação ideal em máquinas-ferramenta CNC. O acionamento por motor linear possui vantagens exclusivas nos seguintes campos de equipamentos CNC: alta velocidade, ultra-alta velocidade, alta aceleração e grandes lotes de produção, muitos movimentos que exigem posicionamento e mudanças frequentes de velocidade e direção. Por exemplo, em linhas de produção da indústria automotiva e da indústria de TI, na fabricação de moldes precisos e complexos, em centros de usinagem de alta velocidade de grande escala e curso ultralongo, no processamento de "orifícios" de ligas leves, em componentes de paredes finas e com alta taxa de remoção de metal na fabricação aeroespacial. Em termos de preço, o custo dos motores lineares é muito mais elevado, o que também limita sua aplicação em larga escala. No futuro, a tecnologia de motores lineares se tornará mais madura, a produção aumentará, o custo diminuirá e a aplicação se expandirá. No entanto, do ponto de vista da economia de energia e da redução do consumo, da manufatura sustentável e das características das duas estruturas em si, o acionamento por "servomotor rotativo + fuso de esferas" ainda possui um amplo espaço de mercado. Enquanto o motor linear se tornará o método de acionamento predominante em equipamentos CNC de alta velocidade (ultra-alta velocidade) e de ponta, o "servomotor rotativo + fuso de esferas" continuará a manter sua posição dominante em equipamentos CNC de média e alta velocidade.