摘要：作为现代高档数控机床的发展对于关键性的功能部件的高需求，对电主轴单元以及数控转台进给伺服性能提出了越来越高的要求，在他们的驱动传动中，传统的驱动方式难以实现高精度加工。采用力矩电机，消除了中间传动环节，具备响应速度快、动态刚度和定位精度高等特点。
　　关键词：力矩电机，转摆头；数控转台
　　1.力矩电机的介绍
　　力矩电动机也被称为扭矩电动机，它本质上是低速大扭矩的伺服电动机，与伺服电动机分类相同，分为直流、无刷直流、正弦交流几种；力矩电机能达到的最高转速取决于线圈绕制方式和驱动电压，而他们之间是彼此相互制约的。为提高扭矩，力矩电动机的极数较多，所以转速一般只有一百转到几百转。由于力矩电动机额定电流很小，用很小的伺服模块就可以驱动扭矩很大的力矩电动机。它的形式，由外转子、内转子两种；内转子结构有明显优势因为相同扭矩的电动机体积可以更小，在机床行业，相同的性能，体积小就有很大的优势。
　　2.力矩电机的应用与发展
　　目前多轴联动数控机床的发展水平已经成为衡量一个国家制造装备业水平的重要标志，国外发达国家已把直接驱动多轴联动数控机床作为新一代产品的主流发展方向之一，并正在积极研制和开发。随着高速加工技术的发展，市场需要一种高精度、高加速度的旋转机构，而齿轮或蜗轮蜗杆传动，事实证明是达不到要求的。随着交流伺服技术的进步，力矩电动机的扭矩很快达到了实用的程度，力矩电动机直接驱动在机床上很快得到了应用。作为这种高档次数控产品的核心问题之一——直接驱动技术及其控制系统，是实现高速高精度加工的一项关键技术。传统的驱动方式通常是旋转伺服电机加蜗轮蜗杆副和齿轮副机构，由于存在着传动链，虽有较好的静态刚度，但这种驱动方式要完成启动、加速、减速、反转及停车等运动时，产生的弹性变形摩擦和反向间隙等将造成机械振动、运动响应慢、动态刚度差及其它非线性误差，因而难以实现高精度加工。解决上述问题的途径之一就是采取直接驱动技术实现“零传动”。两种传动方式的最大区别就是取消了从电动机到运动单元之间的一切机械中间传动环节。
　　力矩电机展品的出现打破了国外产品垄断机床市场的局面，反映出我国机床工业整体水平的进一步提高，对我国机械工业的发展具有非常重要的意义。在北京国际机床展览会上北京钧义志成公司展出了一台自制力矩电机；中捷机床厂展出了带回转工作台的加工中心，转台电机扭矩达到190Nm，但该转台只能作分度使用，在金属加工时须处于抱闸状态，无法实现转台边转动边加工，因而，机床无法实现对曲面零件的加工。在转台掌握的转速，转动惯量，运动状态，工作扭矩，静止扭矩以及角加速度等相关数据，就能准确的将有效扭矩确定为持续扭矩和最大扭矩，并选择出匹配的力矩电机方案，防止温升。
　　3.力矩电机在转摆铣头的应用
　　采用力矩电机直接驱动转摆铣头的A轴，与C轴，也可以避免传动链的误差，实现“零传动”，并可以大大减少铣头的体积。当前很多企业例如沈阳机床设计了具有A轴和C轴双摆动铣头，采用直接驅动技术的旋转轴可以提供与线性轴配的进给转速和加速度，甚至优于线性轴性能的参数。现在应用比较广的有西泰克力矩电机，INA IDAM力矩电机，以及部分国产力矩电机，都可以满足在驱动系统中没有因传动部件引起的弹性，间隙和滞后现象，电机的高磁极对转摆头结构可实现高转矩输出，而且机床集团A／C双摆头当前采用的外钻子电机技术可以提供更大的转矩，进而减少结构部件，简化摆头的机械设计。
　　4.结语：
　　力矩电机的应用不光改变了结构，更重要的是提高了机床的动态灵敏度，加工精度和可靠性，“零传动”是近十年来机床设计理论和制造技术的一个重大创新，它将逐步成为现代机床的基本特征，除转摆台和转摆铣头进给单元应用外，在滚齿机上的应用也有很大突破，为机床的制造水平的发展打开了一条道路。