對于要求嚴(yán)苛的數(shù)控機床，選用直線電機，得益于其直線直驅(qū)結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)簡潔、運動慣量小、系統(tǒng)剛度高，能夠在高速工況下完成精密定位。但直線電機實際使用過程中，也存在幾類需要重點解決的問題：

 (1)發(fā)熱問題

 直線電機安裝于機床內(nèi)部，散熱條件有限。初級、次級繞組在電磁能量轉(zhuǎn)換過程中會產(chǎn)生熱量，造成電機溫升。繞組溫度升高會使線圈電阻增大；若要維持輸出推力不變，就需要提升工作電流，電流進一步加劇發(fā)熱，形成溫升惡性循環(huán)。

 直線電機繞組與鐵芯貼近機床導(dǎo)軌，熱量傳導(dǎo)會造成導(dǎo)軌熱變形，直接影響機床定位精度。

 對比旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動方案：旋轉(zhuǎn)電機自帶軸端風(fēng)扇輔助散熱；同時經(jīng)過絲杠傳動，電機距離機床導(dǎo)軌較遠，熱傳導(dǎo)帶來的導(dǎo)軌熱變形影響更小。因此數(shù)控機床進給系統(tǒng)采用直線電機方案時，散熱處理是不可忽視的設(shè)計要點。

 (2)磁隔離與防護

 旋轉(zhuǎn)電機磁場處于封閉結(jié)構(gòu)內(nèi)部；直線電機磁場向外開放，且靠近工作臺，金屬切屑、磁性碎屑容易被磁場吸附，干擾設(shè)備運行甚至損壞電機，因此必須做好隔磁防護設(shè)計。

 同時還需要做好冷卻液、潤滑油防護，處理線纜、信號線屏蔽等相關(guān)工作。電磁式與永磁式直線電機各有適配工況，都需要重視磁隔離保護。

 (3)負載擾動問題

 高精度數(shù)控機床應(yīng)用中，直線電機大多采用全閉環(huán)控制方案。工件重量、切削力變化等工作臺負載波動，會作為外部擾動直接作用于系統(tǒng)，調(diào)試不當(dāng)容易引發(fā)系統(tǒng)震蕩、運行不穩(wěn)定。

 直線進給傳動系統(tǒng)，除要求電機具備充足負載能力之外，還需要完善的速度、位置反饋，具備高速信號傳輸、運算修正、快速響應(yīng)能力。

 可合理降低導(dǎo)軌摩擦阻尼，選用滾動導(dǎo)軌或者磁懸浮導(dǎo)軌；在允許的空間條件下，適度增加工作臺質(zhì)量，可在一定程度上削弱負載擾動帶來的影響。

 (4)垂直進給自重問題

 當(dāng)直線電機用于垂直進給機構(gòu)時，受拖板自重影響，需要解決斷電自鎖以及重力加速度對電機運行的影響。

 方案上可配置平衡重塊或者液壓平衡機構(gòu)，增加斷電狀態(tài)下的機械自鎖裝置，同時伺服驅(qū)動控制程序也需要做針對性優(yōu)化處理。