直线电机与滚珠丝杠性能对比

速度比较

就速度而言，直线电机有着相当大的优势，直线电机速度可达300m/min，加速度达10g；滚珠丝杠速度达120m/min，加速度达1.5g。直线电机在速度和加速度的比较上有着很大的优势，直线电机在成功解决发热问题后，速度会进一步提升，而旋转伺服电机+滚珠丝杠在速度上的限制很难进一步提升。

由于运动惯性、间隙以及机构的复杂性，直线电机在动态响应方面也占有绝对优势。由于其响应速度快、调速范围广，启动时可以瞬间达到最高速度，高速运行时可以快速停止，调速范围可达1：10000。

准确度比较

由于驱动机构简单减少了插补滞后问题，采用位置检测反馈控制的直线电机的定位精度、复现精度、绝对精度会比旋转伺服电机+滚珠丝杠更高，且易于实现，直线电机的定位精度可达0.1μm。旋转伺服电机+ 滚珠丝杠可达2~5μm，且需要CNC-伺服电机-无缝连接器-推力轴承-冷却系统-高精度滚动导轨-螺母支架-工作台闭环整个系统的传动部分应轻量化，光栅精度应高。为了达到更高的稳定性，旋转伺服电机+滚珠丝杠应采用双轴驱动，直线电机为高发热量部件，应采取强冷却措施，为达到同样的目的，直线电机应付出更大的代价。

价格比较

价格方面，直线电机的价格稍微高一些，这也是直线电机应用比较广泛的原因。

能耗比较

直线电机提供相同扭矩时能耗是旋转伺服电机的两倍以上+滚珠丝杠、旋转伺服电机+滚珠丝杠是一种节能增力传动部件。直线电机的可靠性受控制系统的稳定性影响，对周边环境影响较大。

应用比较

事实上，直线电机和旋转伺服电机+滚珠丝杠两种驱动方式，虽然各有优缺点，但二者在数控机床上都有最佳的应用范围。

直线电机驱动在数控设备以下领域具有独特的优势：

（1）高速、超高速、高加速度、高生产批量，以及需要高频次定位、调整速度大小和方向频繁变化的场合。例如，汽车行业和IT行业的生产线，精密复杂的模具制造等。

（2）大型超长行程高速加工中心，航空航天制造业中轻合金、薄壁、金属去除率高的整体构件空心加工。例如美国CINCIATI Hyper Mach加工中心（46m），日本MAZAK HYPERSONIC1400L超高速加工中心。

（3）要求高动态、低速、高速跟随、高灵敏度的动态精密定位。例如，以沙迪克为代表的新一代高性能数控电加工机床、数控超精密机床，新一代数控曲轴磨床、凸轮磨床，数控非圆车床等。

（4）轻载、快速专用数控设备。例如，德国DMG公司的DML80FineCutting激光雕刻冲孔机、比利时LVD公司的AXEL3015S激光切割机、MAZAK公司的HyperCear510高速激光加工机。