CN104716810B - 具备直线电动机的直线驱动装置以及机床 - Google Patents

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Abstract

提供一种具备直线电动机的直线驱动装置以及机床。该直线驱动装置能够在考虑到直线电动机的推力与齿槽效应的平衡的同时应用于各种用途，该机床具备该直线驱动装置。直线驱动装置具有磁隙变更机构，该磁隙变更机构构成为通过使线圈和磁体中的至少一方以使线圈和磁体相互接近和远离的方式移位，来变更线圈与磁体之间的磁隙的大小。

Description

具备直线电动机的直线驱动装置以及机床
技术领域
本发明涉及一种具备直线电动机的直线驱动装置以及具备该直线驱动装置的机床，该直线电动机具有线圈和磁体。
背景技术
图5是示意性地表示一般的直线电动机的结构例的图。直线电动机100具有：定子106，是在磁体铁芯104上配置磁体102而成的；以及动子(线圈)112，其是在线圈铁芯108上卷绕三相(U相、V相、W相)的绕组110而成的，其中，通过向绕组110流通电流而在与磁体102之间产生箭头114所示的方向的推力。通常，线圈侧构成为可动部，磁体侧构成为固定部，遍及将线圈的推力方向长度与该线圈的可动范围(行程(stroke)长度)相加而得到的长度，磁体以N极与S极交替的方式在推力方向上并排地配置。
图6是将装载有如图5所示的一般的直线电动机的以往的直线驱动装置120的概要结构在直线电动机的推力方向上观察而得到的图。线圈112被固定于滑动件122(可动部)，定子106被固定于基座124(固定部)。滑动件122为通过轴承126被支承在基座124上且只能在推力方向上移动的构造。因而，在直线驱动装置120中，线圈112与定子106(磁体102)的距离(磁隙g)被预先确定为固定值。
磁隙是对直线电动机的性能影响大的因素，当磁隙的大小发生变化时，直线电动机的性能(推力)也大幅变动。作为与此相关的技术，例如在日本特开2003-250258号公报中公开了一种如下的直线电动机：该直线电动机构成为动子12能够相对于可动部(台部2)在上下方向上滑动。
在如图5所示的一般的直线电动机中，已知以下情况：当改变线圈112与磁体102之间的距离(磁隙g)时，即使向线圈112流通相同大小的电流，推力也大幅改变。另外，在如图5那样具有线圈铁芯108的直线电动机中，磁体102的磁通密度根据位置的不同而存在差异，由此，在驱动时作用于线圈铁芯108与磁体102之间的磁性引力产生变动(齿槽效应(cogging))。当磁隙g变小时，推力增大，而另一方面，齿槽效应变大，当磁隙g变大时，推力减小，而另一方面，齿槽效应变小。
在超精密加工机等中使用的要求高进给精度的直线电动机的情况下，为了避免进给轴的直线度由于齿槽效应而降低，以在某种程度上增大磁隙来降低推力的方式使用的情况多。或者，有时也采取以下对策：使用不具有铁芯的(无芯的)线圈，来从原理上避免产生齿槽效应。
但是，在增大磁隙或者使用无芯的线圈的情况下，虽然能够抑制齿槽效应，但直线电动机的推力降低，因此为了获得大的推力而需要向线圈流通大的电流。于是，存在以下问题：由于线圈的发热而导致直线电动机、包括该直线电动机的机床等的机械精度变差。一般来说机床的热容量大，因此一旦发生温度的变化(升高)，则恢复为原来的温度要花费时间。另外，作为对此的对策，还可考虑在机床中内置冷却机构，但由于不能使热的发生源与冷却机构的位置完全相同，因此不能避免产生某种程度的温度分布。
在日本特开2003-250258号公报所记载的发明中，构成为能够使动子12相对于台部2进行滑动，但该目的被解释为：在调整定子11与动子12之间的距离(气隙，air gap)时，使得能够忽略定子11的厚度D和动子12的厚度R，排除质量较高的台部2的影响，并且即使在使用时动子12发生振动，也不会改变台部2与机座1的上下方向的相对位置关系。也就是说，在日本特开2003-250258号公报中丝毫没有启示以下内容：气隙的大小由第二导轨部7和第二滑动件部9的尺寸决定，有目的地变更气隙的大小。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种能够在考虑到直线电动机的推力与齿槽效应的平衡的同时应用于各种用途的直线驱动装置以及具备该直线驱动装置的机床。
为了达到上述目的，本发明的一个方式提供一种直线驱动装置，该直线驱动装置具备直线电动机，能够使可动部借助轴承相对于固定部直线地移动，其中，该直线电动机具备包括线圈铁芯的线圈和磁体，该直线驱动装置的特征在于，具有磁隙变更机构，该磁隙变更机构通过使上述线圈和上述磁体中的至少一方以使上述线圈和上述磁体相互接近和远离的方式移位，来变更上述线圈与上述磁体之间形成的磁隙的大小。
在优选的实施方式中，上述磁隙变更机构是用电、气压或者液压进行驱动的致动器。
在优选的实施方式中，上述磁隙变更机构构成为将上述线圈相对于上述磁体定位并保持在第一位置、第二位置以及上述第一位置与上述第二位置之间的位置，其中，该第一位置时上述磁隙为第一值，该第二位置时上述磁隙为大于上述第一值的第二值。
在优选的实施方式中，一对直线电动机在上述磁隙的方向上彼此相向地配置，上述一对直线电动机的磁隙彼此相等。
并且，在上述磁隙机构是致动器时，优选的是构成为：在上述一对直线电动机中，上述线圈、上述磁体以及上述致动器是对称构造，上述致动器能够以相同的移位量同时变更磁隙。
在优选的实施方式中，上述轴承是空气静压轴承。
本发明的其它方式提供机床，该机床至少具有一个上述直线驱动装置，具有上述磁隙的大小互不相同的多个加工模式。
附图说明
本发明的上述或者其它目的、特征以及优点会通过参照附图并说明以下的优选实施方式而变得更明确。
图1是将本发明的第一实施方式所涉及的装载有直线电动机的直线驱动装置的概要结构在该直线电动机的行进方向上观察而得到的图。
图2是表示在图1的直线驱动装置中变更磁隙后的状态的图。
图3是将本发明的第二实施方式所涉及的装载有直线电动机的直线驱动装置的概要结构在该直线电动机的行进方向上观察而得到的图。
图4是表示将本发明所涉及的直线驱动装置应用于超精密加工机的结构例的图。
图5是示意性地表示以往技术所涉及的直线电动机的构造的图。
图6是将以往技术所涉及的装载有直线电动机的直线驱动装置的概要结构在该直线电动机的行进方向上观察而得到的图。
具体实施方式
图1是将本发明的第一实施方式所涉及的装载有直线电动机的直线驱动装置20的概要结构在该直线电动机的行进方向上观察而得到的图。直线驱动装置20具有滑动件24(可动部)和基座32(固定部)，其中，该滑动件24(可动部)上固定有在线圈铁芯上卷绕三相(U相、V相、W相)的绕组而成的线圈22，该基座32上固定有在磁体铁芯28上配置磁体26而成的定子30，线圈22和定子30构成直线电动机的主要部分。滑动件24为以下构造：通过滑动件轴承34被支承在基座32上，只能在直线电动机的推力方向上移动。作为滑动件轴承34，能够使用滚动轴承、液体静压轴承、空气静压轴承等，如后述那样空气静压轴承最为理想。
此外，线圈(动子)22和定子30自身的结构可以与图5所示的以往结构相同，因此省略详细的说明。另外，实际上为了驱动直线电动机而使用伺服放大器、NC装置以及直线标尺(Linear scale)等，但在此省略图示。
如图1和图2所示，直线驱动装置20具有磁隙变更机构(在图示例中为气缸(aircylinder))36，该磁隙变更机构构成为通过使线圈22和磁体26中的至少一方(在图示例中为线圈22)以使线圈22与磁体26相互接近和远离的方式移位，来变更线圈22与磁体26之间的磁隙的大小(例如从图1所示的间隙g1变更为图2所示的间隙g2，或者与之相反)。气缸36其一端(上端)被固定于滑动件24(在图示例中为滑动件24中形成的凹部37的上表面)，另一端(下端)被固定于线圈22，能够通过气缸36的驱动力来在间隙方向(在图示例中为上下方向)上变更线圈22相对于滑动件24的位置。
优选的是，在滑动件24(的凹部37的内表面)与线圈22之间设置用于将线圈的移动方向限定为磁隙方向的滑动轴承等线圈轴承38。但是，如果气缸36是内置具有足够的刚度的轴承的类型，则也可以不设置线圈轴承38，而仅利用气缸36来支承线圈22。或者，还可以利用多个气缸来支承线圈。通常，磁体26吸引线圈22的铁芯的磁性引力有时达到几百N，因此为了变更磁隙且维持该状态，优选的是，对气缸36选定能够产生磁性引力以上的驱动力的类型。另外，在驱动直线电动机的过程中哪怕线圈22稍微移动也会使控制性变差，因此期望气缸36和线圈轴承38具备能够保持线圈22的位置的足够的刚度。
图1示出了气缸36伸长的状态、即线圈22处于第一位置而磁隙g1的大小比较小的状态，与此相对地，图2示出了气缸36收缩的状态、即线圈22处于第二位置而磁隙g2的大小大于g1的状态。当磁隙变大时，线圈22远离磁体26，由此磁通密度降低，因此即使向线圈22流通相同的电流，所产生的直线电动机的推力也变小。并且，由于磁通密度变小，作用于线圈22的铁芯的磁性引力也变小。当磁性引力本身变小时，由滑动件24的位置引起的磁性引力的变动(＝齿槽效应)也以与磁性引力的降低相同程度的比例变小。由于齿槽效应变小，滑动件在推力方向上移动时的直进性(＝直线度)得以改善。
也就是说，在图2的状态下，由于比较大的磁隙g2而直线电动机的推力降低，但其另一方面，具有改善滑动件24的直线度的效果。因而，增大磁隙适于在精加工等虽不是高负荷、但需要精密的定位的加工(超精密加工)中使用直线驱动装置20的情况。相反，在如图1那样磁隙g1的大小比较小的情况下，推力增大，但其另一方面，滑动件24的直线度会降低。因而，减小磁隙适于在粗加工等虽不要求高精度、但负荷高的加工中使用直线驱动装置20的情况。此外，实用的磁隙是0.5mm～5mm左右的范围，例如在g1＝0.5mm且g2＝5mm的情况下，在两者之间，推力、齿槽效应变化5倍左右。
在第一实施方式中，作为用于变更磁隙的磁隙变更机构说明了气缸，但是磁隙变更机构并不限于如气缸那样利用气压的致动器，也能够使用如双向螺线管或者压电元件那样的利用电的致动器、或者如液压缸那样的利用液压的致动器。其中的任一个致动器均能够将线圈22相对于磁体26至少定位并保持在第一位置(图1)和第二位置(图2)这两个位置，其中，该第一位置时磁隙的大小为比较小的第一值(g1)，该第二位置时磁隙的大小为比第一值大的第二值(g2)。另外，在使用液压缸的情况下，通过调整该液压缸的液压，还能够将线圈22相对于磁体26的位置定位并保持在第一位置与第二位置之间的位置。并且，在使用气缸、螺线管的情况下，通过使用行程不同的两个气缸、螺线管，也同样能够将线圈22相对于磁体26的位置定位并保持在第一位置与第二位置之间的位置。
另外，在本发明中，作为磁隙变更机构，也能够不使用致动器而手动地进行磁隙的变更。即，构成为能够使线圈22相对于磁体26在磁隙方向上移位，并且在线圈22和滑动件24(的凹部37)处设置能够手动地变更线圈22的位置并进行定位的机构(止动件、螺栓等)，在该情况下，即使不使用如气缸36那样的致动器也能够进行磁隙的变更。此外，能够将致动器用作磁隙变更机构这一点、能够不使用致动器而由作业者手动地变更磁隙这一点也同样能够适用于此后的实施方式。
一般来说，构成直线电动机的磁体在直线电动机的推进方向上具有比线圈长的尺寸(线圈长度+行程长度)，因此在改变磁隙的情况下，优选的是如第一实施方式那样仅使线圈移位。另外，在驱动直线电动机的过程中哪怕线圈稍微移动也会使直线电动机的控制性变差，另一方面，即使是小型的直线电动机，磁性引力也有时达到几百N，因此要求可靠地定位并保持线圈。
图3是将本发明的第二实施方式所涉及的装载有直线电动机的直线驱动装置40的概要结构在该直线电动机的行进方向上观察而得到的图。直线驱动装置40具有滑动件44(可动部)和基座52(固定部)，其中，该滑动件44(可动部)上固定有在线圈铁芯上卷绕三相(U相、V相、W相)的绕组而成的至少一对(在图示例中为一对)线圈42a和42b，该基座52(固定部)上固定有在磁体铁芯48a和48b上分别配置磁体46a和46b而成的至少一对(在图示例中为一对)定子50a和50b，线圈42a和42b以及定子50a和50b构成直线电动机的主要部分。滑动件44为以下构造：通过滑动件轴承54被支承在基座52上，且只能在直线电动机的推力方向上移动。作为滑动件轴承54，能够使用滚动轴承、液体静压轴承、空气静压轴承等，但如后述那样空气静压轴承最为理想。
在第二实施方式中，一对线圈42a和42b被配置成在与直线电动机的推进方向垂直的方向、即线圈与磁体之间形成的磁隙的方向(在图示例中为左右方向)上相向，一对磁体46a和46b被配置成与所对应的线圈之间分别形成磁隙g3和g4。此外，线圈(动子)和定子各自的结构可以与图5所示的以往结构相同，因此省略详细的说明。另外，实际上为了驱动直线电动机而使用伺服放大器、NC装置以及直线标尺等，但在此省略图示。
如图3所示，直线驱动装置40具有磁隙变更机构(在图示例中为气缸)56a，该磁隙变更机构56a构成为通过使线圈42a和磁体46a中的至少一方(在图示例中为线圈42a)以使线圈42a与磁体46a相互接近和远离的方式移位，来变更线圈42a与磁体46a之间的磁隙g3的大小，同样地，直线驱动装置40具有磁隙变更机构(在图示例中为气缸)56b，该磁隙变更机构56b通过使线圈42b和磁体46b中的至少一方(在图示例中为线圈42b)以使线圈42b与磁体46b相互接近和远离的方式移位，来变更线圈42b与磁体46b之间的磁隙g3的大小。
气缸56a其一端(上端)被固定于滑动件44(在图示例中为滑动件44内形成的凹部57a的内侧面)，另一端(下端)被固定于线圈42a，能够通过气缸56a的驱动力来在间隙方向(在图示例中为左右方向)上变更线圈42a相对于滑动件44的位置。同样地，气缸56b其一端(上端)被固定于滑动件44(在图示例中为滑动件44内形成的凹部57b的内侧面)，另一端(下端)被固定于线圈42b，能够通过气缸56b的驱动力来在间隙方向(在图示例中为左右方向)上变更线圈42b相对于滑动件44的位置。
优选的是，在滑动件44(的凹部57a的内表面)与线圈42a之间设置用于将线圈的移动方向限定为磁隙方向的滑动轴承等线圈轴承58a。但是，如果气缸56a是内置具有足够的刚度的轴承的类型，则也可以不设置线圈轴承58a，而仅利用气缸56a来支承线圈42a。或者，还可以利用多个气缸来支承线圈。同样地，优选的是，在滑动件44(的凹部57b的内表面)与线圈42b之间设置用于将线圈的移动方向限定为磁隙方向的滑动轴承等线圈轴承58b。但是，如果气缸56b是内置具有足够的刚度的轴承的类型，则也可以不设置线圈轴承58b，而仅利用气缸56b来支承线圈42b。或者，还可以利用多个气缸来支承线圈。
通常，磁体46a和46b分别吸引线圈42a和42b的铁芯的磁性引力有时达到几百N，因此为了改变磁隙，气缸56a和56b需要产生磁性引力以上的驱动力。另外，在驱动直线电动机的过程中哪怕线圈42a和42b稍微移动也会使控制性变差，因此期望气缸56a和56b以及线圈轴承58a和58b分别具备能够保持线圈42a和42b的位置的足够的刚度。
如图3所示，优选的是，一对线圈42a和42b在滑动件44的内侧左右对称地配置在与直线电动机的推进方向垂直的面，在与各个线圈相向的基座52的面上分别配置定子50a和50b(磁体46a和46b)。通过这样的配置，从原理上抵消作用于线圈42a和42b的磁体的磁性引力，因此能够大幅抑制由齿槽效应导致的滑动件44的直线度的降低。实际上，由于磁体的磁化不均、尺寸误差以及定位误差等而磁性引力不会完全左右对称，因此，虽然使线圈为对称构造时齿槽效应也不会为零，但是齿槽效应的影响被降低到在实用上没有问题的程度。特别是在滑动件轴承54的刚度低的情况下，齿槽效应的影响会显著地改善。
气缸56a和56b上分别连接有双系统的配管，各气缸构成为：当对系统1的配管60施加压力时各气缸向收缩(磁隙扩大)的方向移位，当对系统2的配管62施加压力时各气缸向伸长(磁隙变窄)的方向移位。关于对哪个系统施加压力，能够利用电磁阀66(控制设备)来择一地进行切换，该电磁阀66(控制设备)上连接配管60和62，并且该电磁阀66(控制设备)连接于空气压缩机等压力源64。如果以这种方式构成，则能够对两个气缸同时供给相同的气压，因此能够以相同的移位量同时变更磁隙g3和g4。
以这种方式同时变更两个磁隙的优点在于不会对滑动件44施加不平衡的力。如上所述，磁性引力有几百N左右，因此如果一侧一侧地改变磁隙，则对滑动件施加大的不平衡力，特别是在滑动件轴承54中使用了空气静压轴承的情况下，存在由于该轴承的轴与轴承面接触而损坏的危险性。通过同时改变两侧的磁隙，能够使这种不平衡力最小。此外，图3的箭头68表示由齿槽效应引起的滑动件44的直线度的误差方向。
本发明在上述滑动件轴承34或者54是空气静压轴承的情况下特别有利。一般来说，空气轴承是通过向几μm的间隙流通高压的空气来非接触地支承对象物的轴承，具有轴承的摩擦几乎为零而适于高精度的驱动、且在高速驱动时发热也几乎为零的优点，因此在超精密加工机等中使用的情况多。但是，空气静压轴承与滚动轴承、液体静压轴承相比具有以下缺点：表示刚度的数值为滚动轴承、液体静压轴承的刚度的大致十分之一，容易受齿槽效应的影响。因此，以往，空气轴承是在与磁隙比较大的直线电动机相组合来在维持高精度的直线度的基础上使用的。但是，在如上所述那样增大磁隙时，推力减小，因此不适合高负荷的驱动，如果想要流通大电流来获得大的推力，则会成为产生大的发热的效率差的直线电动机。
在需要进行精密的定位驱动的超精密加工机等中，需要以纳米单位的精度进行驱动，但其另一方面，由发热引起的热膨胀易于成为几微米的误差，因此抑制发热特别重要。一旦产生发热，则热容量大的机床直到恢复为原来的精度(机械温度)为止要花费时间。另外，即使内置冷却机构也难以使热的发生源和被冷却部处于相同的位置，因此不能避免产生温度分布。另外，还可考虑使用不存在热膨胀的材料，但是这种材料昂贵，应用于整个机械并不现实。根据这种情况，为了维持精度，需要尽量不产生发热的驱动机构。
因此，本发明提供一种能够在以下多个运转方式(模式)之间切换的直线驱动装置：使用磁隙可变的直线电动机，在高负荷驱动时使磁隙的大小变小来抑制发热量，在低负荷驱动时使磁隙的大小变大来进行精密的驱动。根据本发明，在粗加工模式等高负荷运转时，能够缩小磁隙来使高速和高效率优先以抑制发热量，而其另一方面，在精加工模式等低负荷运转时，能够使磁隙变大来使精度优先以弥补空气静压轴承的缺点，从而最大限度地发挥其优点。
图4示出了作为包括本发明所涉及的直线驱动装置的机床的超精密加工机70的一个结构例。超精密加工机70具有彼此正交的三个直动轴(X轴72、Y轴74以及Z轴76)，三个直动轴中的至少一个具备如图1或者图3所示那样的具有能够改变磁隙的致动器的直线电动机。
在图4的例子中，在机械基座78上设置有构成X轴72的X轴基座72a和X轴滑动件72b，该X轴滑动件72b能够沿垂直于纸面的方向在X轴基座72a上滑动，在X轴滑动件72b上载置有作为加工对象的工件80。另外，在机械基座78上设置有构成Y轴74的Y轴基座74a和能够在Y轴基座74a上滑动的Y轴滑动件74b，X轴滑动件72b与Y轴滑动件74b的滑动方向在大致水平面内彼此正交。
并且，构成Z轴76的Z轴基座76a以与X轴72和Y轴74这双方垂直(在图示例中为大致铅垂方向)地延伸的方式设置在Y轴滑动件74b上，Z轴滑动件76b被设置成能够沿大致铅垂方向在Z轴基座76a上滑动。在Z轴滑动件76b上安装有具备用于加工工件80的工具82的主轴84。
机床70具有控制装置86，该控制装置86内置有能够同时控制各直动轴的NC装置，操作者能够利用设置于控制装置86的显示操作面板88来操作机床，对工件80进行规定的加工。控制装置86装载有在线圈与磁体接近的磁隙(g1)时进行的第一运转模式(例如粗加工模式)和在比第一运转模式的磁隙大的磁隙(g2)时进行的第二运转模式(例如精加工模式)，通过操作者从操作面板88选择各模式，自动设定与所选择出的模式对应的磁隙。此外，在多个直动轴具备磁隙变更功能(致动器)的情况下，能够按每个直动轴分别选择模式，例如还能够将X轴设为粗加工模式，将Y轴和Z轴设为精加工模式来进行运转。
此外，机械基座78也可以置于配置在地面的空气缓冲器(Air damper)90上，由此能够消除地面振动的影响。但是，一般来说，空气缓冲器若其上面的机械进行高速动作则由于其反作用而大幅摇摆，因此在不重视精度的粗加工模式下，也可以通过切断对空气缓冲器90的空气供给来抑制机床70的摇摆。
以往，在装载有将空气轴承与以往的直线电动机相组合的直线驱动装置的超精密加工机的情况下，不适合高负荷的驱动，因此只能在精加工的用途中使用。与此相对地，在如图4所记载的那样的超精密加工机的情况下，能够在高负荷的粗加工模式下进行使高速和高效率优先的加工，之后，能够在使精度优先的精加工模式下进行与以往的超精密加工机相同的精度的加工。这样，能够选择与加工相应的使用方法，由此能够实现加工时间的大幅收缩、加工成本的削减。
另外，在将滚动轴承或液体静压轴承与以往的直线电动机相组合的超精密加工机的情况下，轴承的驱动阻力成为发热的原因，因此当进行高速加工时不能忽略发热的影响。因此，通过将本发明所涉及的直线电动机与空气静压轴承这样的发热少的轴承相组合来使用，获得从粗加工到精加工能够以最小的发热进行加工这样的非常大的优点。另外，针对刚度低这样的空气轴承的缺点，也能够通过适当地切换加工模式来使对加工精度的影响降至最小。
这样，在机床中，根据加工的不同而所需要的速度和精度大不相同，因此在粗加工和精加工中，能够通过改变磁隙的大小来选择性地使用高速和高效率加工和高精度加工。另外，不仅可以设定粗加工模式和精加工模式，也可以设定二者中间的磁隙的模式、仅使特定的轴上改变磁隙的模式(例如，只有一个轴进行高速驱动的模式)。
根据本申请发明，能够提供一种能够在直线电动机中有目的地变更线圈与磁体之间的磁隙的大小、从而使直线电动机的推力与齿槽效应平衡的多用途的直线驱动装置。
通过将致动器用作磁隙变更机构，能够自动且容易地变更磁隙。
一般来说，磁体在推进方向上具有比线圈长的尺寸(线圈长度+行程长度)，因此仅使线圈移位时更能够容易地变更磁隙。
通过使一对直线电动机在磁隙方向上相向地配置并使双方的磁隙相等，能够抵消磁隙方向的磁性引力，齿槽效应大幅减小。
通过以相同的移位量同时变更一对直线电动机的磁隙，能够使在一侧一侧地改变磁隙的情况下可能产生的大的不平衡力最小。
通过在滑动件轴承中使用空气静压轴承而使刚度小，因此能够最大限度地有效利用虽然容易受到齿槽效应的影响、但其另一方面发热量少这样的空气静压轴承的特征。
通过包括本发明所涉及的直线驱动装置、并且装载有变更了磁隙的多个运转模式的机床，能够恰当地选择性地使用重视效率的高速加工和重视精度的高精度加工。

Claims (6)

1.一种机床，具有直线驱动装置，该直线驱动装置具备直线电动机，能够使可动部借助轴承而相对于固定部直线地移动，其中，该直线电动机具备包括线圈铁芯的线圈和磁体，该机床的特征在于，
具有磁隙变更机构，该磁隙变更机构通过使上述线圈以使上述线圈和上述磁体相互接近和远离的方式移位，来变更上述线圈与上述磁体之间形成的磁隙的大小，
在上述可动部和上述线圈之间设置有用于将该线圈的移动方向限定为磁隙方向的线圈轴承，
具有上述磁隙的大小互不相同的多个加工模式，上述多个加工模式包括粗加工模式和在比上述粗加工模式的磁隙大的磁隙时进行的精加工模式。
2.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，
上述磁隙变更机构是利用电、气压或者液压进行驱动的致动器。
3.根据权利要求1或2所述的机床，其特征在于，
上述磁隙变更机构构成为将上述线圈相对于上述磁体定位并保持在第一位置、第二位置以及上述第一位置与上述第二位置之间的位置，其中，该第一位置时上述磁隙为第一值，该第二位置时上述磁隙为大于上述第一值的第二值。
4.根据权利要求1或2所述的机床，其特征在于，
一对直线电动机在上述磁隙的方向上彼此相向地配置，上述一对直线电动机的磁隙彼此相等。
5.根据引用权利要求2时的权利要求4所述的机床，其特征在于，
上述机床构成为：在上述一对直线电动机中，上述线圈、上述磁体以及上述致动器是对称构造，上述致动器能够以相同的移位量同时变更磁隙。
6.根据权利要求1或2所述的机床，其特征在于，
上述可动部所借助的上述轴承是空气静压轴承。
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