傳統旋轉電機組成的數控機床伺服系統一般包含：伺服電機+軸承+聯(lián)軸器+絲杠+構成該系統的支撐結構等等，這樣的系統組成零件比較多，也比較復雜。這樣的一套系統，其慣性質(zhì)量大 ，動(dòng)態(tài)性能的提高當然也就受到了很大的限制。更要命的是這些中間結構在運動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的彈性變形、摩擦損耗以及難以消除，且隨著(zhù)使用時(shí)間的增加該弊端會(huì )越來(lái)越突出，造成定位的滯后和非線(xiàn)性誤差，從硬件上嚴重影響了加工精度。

而近幾年的永磁直線(xiàn)同步電機（PMLSM）這種近乎理想的進(jìn)給傳動(dòng)方式，漸漸取代了傳統的旋轉電機，得到了快速的發(fā)展。它打破了傳統的“旋轉電機 + 滾珠絲杠”的傳動(dòng)方式 ，實(shí)現了“零傳動(dòng)”。通過(guò)電磁效應，將電能直接轉換成直線(xiàn)運動(dòng)，不需要任何的中間機構，消除了轉動(dòng)慣量、彈性形變、反向間隙、摩擦、振動(dòng)、噪音及磨損等不利因素 ，極大地提高了伺服系統的快速反應能力和控制精度。

1993年，德國Eｘ-CELL-O公司推出一臺加工中心HSC-240，采用的是直線(xiàn)電機進(jìn)行驅動(dòng)，這是世界上第一臺直線(xiàn)電機機床。此后，直線(xiàn)電機逐漸的應用到各種機床中。

1996年，日本的沙迪克公司著(zhù)手開(kāi)發(fā)電火花成型機，終于開(kāi)發(fā)出專(zhuān)門(mén)的直線(xiàn)電機及與其匹配的數控系統，沒(méi)過(guò)多久，他們又將這項技術(shù)應用到電火花切割機上。此外，日本的松浦機械所、東京芝浦電氣、森精機制作所和新日本工機等公司也研發(fā)出性能各異的直線(xiàn)電機機床。

1999年，意大利JOBS公司開(kāi)發(fā)出龍口加工中心LinX，隨后開(kāi)始全面生產(chǎn)LinX系列產(chǎn)品。

2003年，這款產(chǎn)品占公司總產(chǎn)量的比值為60%，因此成為公司的主要利潤來(lái)源。法國Renault Ａutomotion公司生產(chǎn)的rene20和rene25系列的加工中心坐標軸的運動(dòng)均利用的是直線(xiàn)電機。

要探討直線(xiàn)電機機床領(lǐng)域一定要提到美國，美國的直線(xiàn)電機機床最大的優(yōu)勢在于其超精密加工，這項技術(shù)一直處于世界領(lǐng)先地位。美國Precitech公司生產(chǎn)的超精密機床Ｎanoform200、Freeform700等均使用的直線(xiàn)電機，而且加工精度值得信賴(lài)，更為重要的一點(diǎn)是Precitech公司首先將直線(xiàn)電機作為工業(yè)標準。

直線(xiàn)電機傳動(dòng)系統及其機床產(chǎn)品均出現在2001年的歐洲機床展、2002年的日本機床展以及2004年的美國機床展。目前，世界上直線(xiàn)伺服電機及其驅動(dòng)系統的主要供應商有：

Siemens、Indramat、FANUC、三菱、安川、富士、日立、Ａnorad、ＡerMech、Baldor、Copley、ETEL、Ｌ.Ｄ和Kollmogen等。

對于國內來(lái)說(shuō)，很可憐但也不意外（電機研發(fā)和制造一直在后面跑），直線(xiàn)電機應用到機床上還處于初級階段，剛剛起步。許多高校研發(fā)出直線(xiàn)電機機床設備。

例如，清華大學(xué)研發(fā)出永磁直線(xiàn)伺服單元，可長(cháng)距離運動(dòng)；浙江大學(xué)研發(fā)出磨床、沖床、坐標測量機等；國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研發(fā)出直線(xiàn)電機刀具，用于在活塞中做非圓切削。同時(shí)有些科研單位與企業(yè)也研發(fā)了采用直線(xiàn)電機驅動(dòng)的機床。北京機床研究所研制出電火花成型機床。

2001年中國國際機床展覽會(huì )上，南京四開(kāi)公司推出一臺高速數控機床，其Ｘ軸的移動(dòng)利用直線(xiàn)電機。

2003年中國國際機床展覽會(huì )上，北京機電院高技術(shù)股份有限公司推出了VS1250加工中心。2006年中國國際金屬加工展會(huì )上，深圳市大族激光科技股份有限公司推出激光切割機CLX3015A。

S141是最新一代數控萬(wàn)能內圓磨床，其綜合了最新的技術(shù)于一身：所有軸都配備了直線(xiàn)驅動(dòng)裝置；工件臺可自動(dòng)回轉，以采用軸向平行磨削方式磨削錐度/錐體；最多可配備兩個(gè)修整工位，杰出的修整方案滿(mǎn)足任何應用需求；

此外，除日本沙迪克和三菱電機公司4臺展機全部使用直線(xiàn)電機以外，臺灣慶鴻公司兩臺展機也使用了直線(xiàn)電機。日本沙迪克公司使用直線(xiàn)電機已有15年、3萬(wàn)臺的歷史，10年后的機床坐標精度仍然很好，10年的單向走絲機床殘值也有原值的50 %。

隨著(zhù)直線(xiàn)電機成本越來(lái)越低，這項技術(shù)將會(huì )在近幾年內，在大部分單向走絲線(xiàn)切割機床上廣泛使用。

數控機床正在向精密、高速、復合、智能、環(huán)保的方向發(fā)展。精密和高速加工對傳動(dòng)及其控制提出了更高的要求，更高的動(dòng)態(tài)特性和控制精度，更高的進(jìn)給速度和加速度，更低的振動(dòng)噪聲和更小的磨損。

問(wèn)題的癥結在傳統的傳動(dòng)鏈從作為動(dòng)力源的電動(dòng)機到工作部件要通過(guò)齒輪、蝸輪副，皮帶、絲杠副、聯(lián)軸器、離合器等中間傳動(dòng)環(huán)節，在些環(huán)節中產(chǎn)生了較大的轉動(dòng)慣量、彈性變形、反向間隙、運動(dòng)滯后、摩擦、振動(dòng)、噪聲及磨損。

雖然在這些方面通過(guò)不斷的改進(jìn)使傳動(dòng)性能有所提高，但問(wèn)題很難從根本上解決，于出現了“直接傳動(dòng)”的概念，即取消從電動(dòng)機到工作部件之間的各種中間環(huán)節。隨著(zhù)電機及其驅動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，電主軸、直線(xiàn)電機、力矩電機的出現和技術(shù)的日益成熟，使主軸、直線(xiàn)和旋轉坐標運動(dòng)的“直接傳動(dòng)”概念變?yōu)楝F實(shí)，并日益顯示其巨大的優(yōu)越性。

直線(xiàn)電機及其驅動(dòng)控制技術(shù)在機床進(jìn)給驅動(dòng)上的應用，使機床的傳動(dòng)結構出現了重大變化，并使機床性能有了新的飛躍。

直線(xiàn)電機及其驅動(dòng)控制技術(shù)的進(jìn)展表現在以下方面：

（1）性能不斷提高（如推力、速度、加速度、分辨率等）；

（2）體積減小，溫升降低；

（3）品種覆蓋面廣，可滿(mǎn)足不同類(lèi)型機床的要求；

（4）成本大幅度下降；

（5）安裝和防護簡(jiǎn)便；

（6）可靠性好；

（7）包括數控系統在內的配套技術(shù)日趨完善；

（8）商品化程度高。