直线电机与滚珠丝杠性能对比

速度比较

就速度而言，直线电机具有相当大的优势，直线电机速度可达300m/min，加速度10g；滚珠丝杠速度120m/min，加速度1.5g。直线电机在速度和加速度的对比上有很大的优势，直线电机在成功解决了发热问题后，速度将会进一步提升，而旋转伺服电机+滚珠丝杆在速度上的限制很难进一步提升。

由于运动惯量、间隙和机构复杂性，直线电机在动态响应方面也具有绝对优势。由于响应速度快，调速范围宽，启动时可瞬间达到最高速度，高速运行时可快速停止。调速范围可达1：10000。

准确度比较

由于驱动机构简单地减少了插补滞后问题，因此位置检测反馈控制的直线电机的定位精度、再现精度和绝对精度会高于旋转伺服电机+滚珠丝杠，并且易于实现达到。直线电机的定位精度可达0.1μm。旋转式伺服电机+ 滚珠丝杠可达2~5μm，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– 螺母固定器 – 工作台闭环 整个系统的传动部分应重量轻，光栅精度高。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，直线电机对于发热量高的部件，应采取强有力的冷却措施，要达到同样的目的，直线电机要付出更大的代价。

价格比较

价格方面，直线电机的价格稍高，这也是直线电机应用较为广泛的原因。

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，对周围影响很大。

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，但在数控机床上都有着最佳的应用范围。

直线电机驱动在数控设备的以下领域具有独特的优势：

(1)高速、超高速、高加速度、高生产量，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、IT行业的生产线、精密复杂模具制造等。

（2）大型超长行程高速加工中心，航空航天制造行业中的轻合金、薄壁、金属去除率高的整体构件的空心加工。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、快速的专用数控设备。例如，德国DMG的DML80FineCutting激光雕刻冲孔机、比利时LVD的AXEL3015S激光切割机、MAZAK的HyperCear510高速激光加工机。