近年来,直线电机凭借其高效、高精以及高速等特点越来越多地被应用到工业领域中,直线电机可以简化机械安装结构,降低传动能量损耗,降低维修成本。随着数控机床需求量的逐年上升,对于高端数控雕刻机的需求也随之增加,本文研究的方向是研究直线电机的特性和应用到数控雕铣机上对提升雕刻水准的可能性。为此,本文提出了利用高端数控系统驱动直线电机,实现切削加工的设计方案。本文主要完成以下几部分的研究工作内容:1.介绍直线电机技术,研究比较直线电机与伺服电机的优劣。通过利用激光干涉仪和球杆仪测试两种电机的机械性能和指标来验证直线电机的优势。2.研究数控雕铣机的加工工艺和机械布局,结合直线电机分析应用在数控行业的可行性及方案。3.针对安装直线电机的数控雕铣机,进行Simulink模态仿真,对系统的稳定性进行一个预判。通过建模研究闭环系统的响应,设计PID整定参数。4.研究数控系统的现有方案,选择匹配系统,调试雕铣机机台。优化多轴同步性,从而实现切削。5.通过实例加工验证直线电机与雕铣机相结合的可行性。利用粗糙度仪测量,结合直线电机的特性对实验结果进行详细的分析。相比传统伺服电机雕铣机,直驱数控雕铣机可以大大的降低维护成本,提升工件粗糙度加工水平,提高生产效率。