伺服電機與進給滾珠絲杠的聯接的發展
近年來，數控機床的快速發展也促進了伺服電機向高速方向的發展。數控機床的進給驅動有兩種類型：“旋轉伺服電機精密高速滾珠絲杠”和“直線電機直接驅動”。保守的滾珠絲杠加工精度高。隨著直接驅動技術的發展，直線電機和傳統的“旋轉伺服電機+滾珠絲桿”驅動模式的對比引起了業界的關注。1845 年，英國人發明了直線電機，但當時直線電機氣隙過大，效率低下，無法應用?？茽柲Ω苍?20 世紀 70 年代推出，但由于成本高、效率低，其發展受到限制。直到 20 世紀 70 年代以后，直線電機才逐漸發展并應用于一些特殊領域。20 世紀 90 年代，直線電機開始應用于機械制造業?，F在，世界上一些先進的技術加工中心制造商已經開始應用于其高速機床，例如，國外知名企業 DMG、Ex-cell-O、Ingersoll、CINCI ATI、Grob、MATEC、MAZAK、FANUC、SODICK 都推出了使用直線電機的高速高精度加工中心。
下面主要參考HIWIN科技的先進的高速靜音式滾珠絲杠 SUPER S 系列（DN值達22萬）和HIWIN的直線電機在幾個主要特性上做一些比較，為相關業者提供一個參考。
速度比較：
速度方面直線電機具有相當大的優勢，直線電機速度達到300m/min，加速度達到10g；滾珠絲杠速度為120m/min，加速度為1.5g。從速度上和加速度的對比上，直線電機具有相當大的優勢，而且直線電機在成功解決發熱問題后速度還會進一步提高，而“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”在速度上卻受到限制很難再提高較多。
精度比較：
精度方面直線電機因傳動機構簡單減少了插補滯后的問題，定位精度、重現精度、絕對精度，通過位置檢測反饋控制都會較“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”高，且容易實現。直線電機定位精度可達0.1μm。“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”最高達到2~5μm，且要求CNC-伺服電機-無隙連軸器-止推軸承-冷卻系統-高精度滾動導軌-螺母座-工作臺閉環整個系統的傳動部分要輕量化，光柵精度要高。
價格比較：
價格方面直線電機的價格要高出很多，這也是限制直線電機被更廣泛應用的原因。
能耗比較：
直線電機在提供同樣轉矩時的能耗是“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”一倍以上，“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”屬于節能、增力型傳動部件，直線電機可靠性受控制系統穩定性影響，對周邊的影響很大必須采取有效隔磁與防護措施，隔斷強磁場對滾動導軌的影響和對鐵屑磁塵的吸附。
通過以下這個例子更容易使大家了解直線電機和“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”的一些特點：
日本某公司超高速龍門式加工中心。X、Y軸采用直線電動機驅動V=120m/min。該公司為何不應用“旋轉伺服電機+滾珠絲杠(HIWIN SUPER S 系列）”？因為SUPER S雖然DN值已經歷了從傳統絲杠7萬到15萬再到22萬的提速進程，但由于存在純機械傳動的軟肋，其線速度、加速度、行程范圍的增加總是有限的。若選用Φ40×20mm的產品，則Vmax=110m/min，因Nmax=5500r/min轉速很高，行程范圍受臨界轉速Nc的制約顯然不可能太長。若采用大導程Φ40×40mm產品，則Vmax=220m/min，這顯然又不能滿足定位精度高的場合。能達到DN值22萬從一個側面反映了HIWIN的設計、制造水準。如果我們選擇Φ40×20(雙頭)mm產品，在n≈4000~5000r/min，V=80～100m/min狀態下使用，其安全性、可靠性、工作壽命均可高于預期值。事實上到目前為止，在高速高精CNC金切機床中(CNC成形機床除外)速度V≥120m/min仍采用SUPER S系列驅動的成功范例未見到。實際上“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”的最佳應用場合是：要求V=40~100m/min，加速0.8~1.5(2.0)g，精度P3級以上的中檔高速數控裝備和部分高檔數控裝備。
應用比較：
事實上，直線電機和“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”兩種驅動方式盡管各有優勢，但也有自身的軟肋。兩者在數控機床上都有各自最佳的適用范圍。直線電機驅動在以下數控裝備領域具有得天獨厚的優勢：高速、超高速、高加速度和生產批量大、要求定位的運動多、速度大小和方向頻繁變化的場合。例如汽車產業和IT產業的生產線，精密、復雜模具的制造。
兩種驅動方式在德國DMG公司被同時運用也說明他們具有各自的優勢。直線電機的提升空間很大，未來直線電機的技術更加成熟了、產量上去了、成本下降了，應用也會更加廣泛，但從節能降耗、綠色制造的角度思考，以及兩種結構自身特點考慮“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”驅動仍有其廣闊的市場空間。直線電機將成為高速(超高速)、高檔數控裝備中的主流驅動方式的同時，“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”依然會繼續保持其在中檔高速數控裝備中的主流地位。
綜上所述，伺服系統與進給滾珠絲杠的連接是數控機床及其應用的重要組成部分，不同的連接方式適合不同數控機床的需要。這些技術的發展和應用提高了伺服系統的性能和可靠性，極大地推動了數控機床及其應用技術的發展。隨著時代的發展和科學技術的進步，伺服系統與進給滾珠絲杠之間的連接方式有一天可能會被其他社會發展成果所取代，但它已經為數控產業的可持續發展奠定了基礎，對數控產業的發展將產生永久的影響。
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