我們通常不能僅僅通過觀察就獲悉機(jī)床使用的各種驅(qū)動(dòng)技術(shù)細(xì)節(jié)。原則上講，如果想完成需要執(zhí)行的動(dòng)作，選擇主驅(qū)動(dòng)、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)或者輔助驅(qū)動(dòng)都有可能。
主驅(qū)動(dòng)器：主驅(qū)動(dòng)器主要采用閉環(huán)控制方式，大多會(huì)使用同步或異步電機(jī)。實(shí)際應(yīng)用包括車機(jī)、銑床和磨床以及加工中心所使用的配套電機(jī)(kit motor)或主電機(jī)(housed motor)。帶主電機(jī)的傳統(tǒng)主軸驅(qū)動(dòng)器是一種廣泛使用的主驅(qū)動(dòng)器，多數(shù)采用空氣冷卻。如果考慮到間接或派生成本，這種方式較電機(jī)主軸系統(tǒng)的成本會(huì)低一些。
另一方面，在主軸中加入齒輪箱可以將角速度和轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化到機(jī)加工任務(wù)中，但是反過來，齒輪箱會(huì)產(chǎn)生多余的徑向力、帶來噪聲并增加磨損。
同時(shí)，使用配套電機(jī)(帶有集成主軸)的主驅(qū)動(dòng)器在技術(shù)上日臻成熟。由于可以不使用齒輪箱和離合器，這些驅(qū)動(dòng)器能夠在不受剪力的情況下進(jìn)行繞心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；而由于可以長(zhǎng)時(shí)期平滑運(yùn)行且受到的磨損極小，這些驅(qū)動(dòng)器得以脫穎而出，尤其是在進(jìn)行高性能機(jī)加工時(shí)。
目前，產(chǎn)生更高力矩需要的成本依然很高，因?yàn)檫@意味著必須在機(jī)軸中集成行星齒輪或選擇更大功率的電機(jī)。為了實(shí)現(xiàn)定期檢修和維修，將監(jiān)視傳感器集成到主軸上以便獲得測(cè)量數(shù)據(jù)將成為一種標(biāo)準(zhǔn)。而利用油、空氣或乙二醇進(jìn)行冷卻也依然必不可少。
進(jìn)給驅(qū)動(dòng)器：進(jìn)給驅(qū)動(dòng)技術(shù)的選擇主要集中在機(jī)電或液壓系統(tǒng)之間。為了進(jìn)行正確的抉擇，有必要仔細(xì)考慮兩系統(tǒng)所特有的優(yōu)缺點(diǎn)。在機(jī)電式進(jìn)給驅(qū)動(dòng)器中，裝配滾珠絲杠的伺服電機(jī)目前處于主導(dǎo)地位，它能夠?qū)⑿D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為線性運(yùn)動(dòng)。在這里，同步主電機(jī)成為首選，因?yàn)樗鼈兡軌驖M足進(jìn)給驅(qū)動(dòng)器較主驅(qū)動(dòng)器對(duì)定位、同步操作以及動(dòng)力學(xué)等方面提出的更高要求。
由于進(jìn)給驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)具有很高的靜態(tài)剛度，因而適用于多種應(yīng)用場(chǎng)合，而且也一直被人們視為傳統(tǒng)選擇。但是它有一個(gè)缺點(diǎn)，那就是易磨損。根據(jù)安裝條件和所需力矩強(qiáng)度的不同，伺服電機(jī)可以直接或間接(例如通過同步傳動(dòng)帶)連接到主軸。雖然直線電機(jī)原理早在19世紀(jì)就已經(jīng)面世，但是該技術(shù)直到90年代初才得以進(jìn)入機(jī)床工具應(yīng)用領(lǐng)域。當(dāng)時(shí)，Rexroth公司裝配了第一臺(tái)帶有直線電機(jī)的串勵(lì)電機(jī)。這種驅(qū)動(dòng)器具有抗磨損、高剛度以及良好動(dòng)態(tài)性能等優(yōu)點(diǎn)，可以獲得令人滿意的卓越品質(zhì)。這意味著，與帶有間接位置檢測(cè)系統(tǒng)的滾珠絲杠裝配相比，這種驅(qū)動(dòng)器在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)可以保證系統(tǒng)具有更高精度的無故障操作。
負(fù)載能力
驅(qū)動(dòng)器的負(fù)載能力是限制其使用的一個(gè)方面。當(dāng)然，這并不意味著面對(duì)較大阻力時(shí)，就不能使用滾珠絲杠裝配和液壓驅(qū)動(dòng)解決方案。另一個(gè)衡量電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的主要標(biāo)準(zhǔn)，是測(cè)量其實(shí)際對(duì)機(jī)床部件的支持能力，例如帶有最大允許滑動(dòng)速度的切屑罩(swarf cover)和具有阻尼行為的機(jī)架導(dǎo)軌。直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)器帶來的好處由于相關(guān)投資成本的增加而大打折扣，截至目前，這一缺點(diǎn)阻礙了該驅(qū)動(dòng)技術(shù)在全球范圍內(nèi)取得突破。
F1：機(jī)械加工的硬件部分必須具有長(zhǎng)壽命
在這種情況下，對(duì)液壓進(jìn)給驅(qū)動(dòng)器的需求大增。當(dāng)然，產(chǎn)生這種結(jié)果的原因還與受限的安裝空間、對(duì)高動(dòng)態(tài)性能的需求以及產(chǎn)生大進(jìn)給力等密切相關(guān)。當(dāng)然，液壓進(jìn)給驅(qū)動(dòng)器的安裝精度需要達(dá)到微米級(jí)。
實(shí)際應(yīng)用反復(fù)證明，液壓直線驅(qū)動(dòng)器有很長(zhǎng)的工作壽命，而且往往比裝配有滾珠絲杠的驅(qū)動(dòng)器更加耐用。無需根據(jù)特殊性能(例如力矩和旋轉(zhuǎn)速度)分別安裝進(jìn)給驅(qū)動(dòng)器，液壓軸可以根據(jù)需求從液壓流儲(chǔ)壓器(hydraulic fluid accumulator)中汲取能量，這意味著輸入功率最多可減少80%。
輔助驅(qū)動(dòng)器：談到輔助驅(qū)動(dòng)器，現(xiàn)在有各式各樣的解決方案。在機(jī)床的一系列輔助驅(qū)動(dòng)功能中，既沒有哪種方案形成了明顯的發(fā)展趨勢(shì)，也沒有那一種經(jīng)過反復(fù)考驗(yàn)?zāi)軌蛎摲f而出。選擇何種解決方案完全取決于實(shí)際驅(qū)動(dòng)情況的需求。因而，對(duì)于一個(gè)功能順序確定的機(jī)床組，將多種類型的驅(qū)動(dòng)技術(shù)結(jié)合在一起的情況非常尋常。實(shí)際應(yīng)用中不乏此類現(xiàn)象，例如，人們可以把驅(qū)動(dòng)刀架垂直或?qū)且苿?dòng)的機(jī)電驅(qū)動(dòng)器與液壓或氣動(dòng)式重力補(bǔ)償裝置結(jié)合使用。這里，可以將重力補(bǔ)償廣義理解為一種被動(dòng)的輔助驅(qū)動(dòng)器，其任務(wù)是補(bǔ)償被移動(dòng)物體的質(zhì)量。重力補(bǔ)償?shù)膶?shí)現(xiàn)手法有很多種，其中應(yīng)用最廣泛的是帶有液壓流儲(chǔ)壓器的液壓方案。如果需要補(bǔ)償?shù)闹亓χ岛苄�，那么可以使用帶氣墊的板簧(pneumatic gas spring)完成補(bǔ)償。這些解決方案的優(yōu)點(diǎn)就在于其靈活的動(dòng)態(tài)行為和良好的能量平衡能力。
由于重量小、控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單以及移動(dòng)速度快，氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)非常適于安裝在裝/卸設(shè)備(handling device)中。這種方式也適合于質(zhì)量較小的進(jìn)給和負(fù)載單元，因此可以將這些單元統(tǒng)一歸并到生產(chǎn)過程的工件流中。在機(jī)床中，夾緊刀具和工件極為重要，因?yàn)樘幚斫Y(jié)果的質(zhì)量在極大程度上受夾緊過程的準(zhǔn)確性和反復(fù)性影響。液壓夾板是專用輔助驅(qū)動(dòng)器的代表，由于易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，因而在帶有工件自動(dòng)裝卸的機(jī)床中應(yīng)用尤為普遍。
結(jié)論：機(jī)床中可以使用多種電氣、液壓、機(jī)電和氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)方案完成驅(qū)動(dòng)任務(wù)。設(shè)計(jì)工程師及其小組需要考慮到各種約束進(jìn)而決定采用何種驅(qū)動(dòng)方案來完成任務(wù)。深入了解各種技術(shù)的優(yōu)秀自動(dòng)化供應(yīng)商，也應(yīng)當(dāng)充分比較各種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)并據(jù)此向用戶提出建議。
