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Vistas: 0 Autor: Sitio Editor Publicar Tiempo: 2016-04-20 Origen: Sitio
Las máquinas de control numérico computarizado (CNC) se han desarrollado histórica y principalmente para lograr un posicionamiento preciso y preciso de la herramienta y la pieza de trabajo en relación entre sí. Todo este sistema de posicionamiento se basa simplemente en las coordenadas del espacio de trabajo de la máquina o el envoltorio. Para lograr estas coordenadas para el posicionamiento o el movimiento de la herramienta y / o la tabla de máquina (o pieza de trabajo), una máquina CNC proporciona comandos a las diversas unidades eléctricas a través de varios códigos CNC y datos suministrados por el operador en la forma de un programa parcial. Por lo tanto, la precisión y precisión de estas máquinas CNC y, por lo tanto, el rendimiento de las máquinas CNC depende principalmente del movimiento preciso y preciso de la herramienta y/o la tabla de máquinas (o pieza de trabajo) generado por estos unidades eléctricas y mecanismos asociados. Estos movimientos de herramienta o pieza de trabajo tienen lugar a lo largo de algún eje de la máquina CNC y, por lo tanto, las diversas unidades eléctricas que afectan estos movimientos se denominan unidades de ejes. Para las unidades de ejes, las máquinas CNC utilizan principalmente dos tipos de motores, a saber. Motores paso a paso y Servo motores . Cada una de estas clases de motores tiene varias variantes y cada una tiene sus ventajas y desventajas. Los servomotores no son una clase específica de motor, aunque el término servomotor a menudo se usa para referirse a un motor adecuado para su uso en sistemas de control de circuito cerrado que requieren mecanismos de retroalimentación. Un motor paso a paso es un motor dirigido por pulso que cambia la posición angular del rotor en los pasos y se usa ampliamente en sistemas de control de posición de bucle abierto de bajo costo que no requieren mecanismos de retroalimentación. Este estudio proporciona una comprensión de la tecnología y las operaciones de Los motores paso a paso que ayuden en su selección y posiblemente avanzarán para mejorar aún más el rendimiento de las máquinas CNC.
Las máquinas CNC (control numérico de computadora) han revolucionado la industria de la fabricación al permitir operaciones de mecanizado precisas y automatizadas. En el corazón de estas máquinas sofisticadas hay varios tipos de motores que juegan un papel crucial para impulsar el movimiento de los ejes de la máquina y alimentar las herramientas de corte. Comprender los diferentes tipos de motores utilizados en las máquinas CNC es esencial para ambos buscadores que buscan expandir sus conocimientos y compradores potenciales tomando decisiones informadas sobre en qué máquina invertir. En esta publicación de blog, exploraremos los tipos más comunes de motores que se encuentran en las máquinas CNC, sus características, ventajas y aplicaciones.
Los motores del husillo son responsables de conducir la herramienta de corte en una máquina CNC. Están diseñados para rotar la herramienta a altas velocidades, proporcionando la fuerza de corte necesaria para eliminar el material de la pieza de trabajo. Los motores del husillo pueden ser directos (accionamiento o correa), dependiendo de los requisitos específicos de la máquina.
Los motores del husillo son capaces de alcanzar velocidades de rotación extremadamente altas, que generalmente van desde unos pocos miles hasta decenas de miles de revoluciones por minuto (RPM). Esto es esencial para el corte eficiente de varios materiales.
Deben proporcionar un par suficiente a altas velocidades para garantizar un corte suave y efectivo. Los requisitos de torque varían según el tipo de material que se mecanice y el proceso de corte.
Los motores del husillo deben operar con alta precisión y estabilidad para minimizar las vibraciones y garantizar un mecanizado preciso. Esto es crucial para lograr acabados superficiales de alta calidad y tolerancias estrechas.
La rotación de alta velocidad de los motores del huso permite la eliminación rápida del material, aumentando la productividad del Máquina CNC.
Los motores del husillo se pueden usar con una variedad de herramientas de corte, haciéndolos adecuados para diferentes operaciones de mecanizado, como fresado, perforación y giro.
Al proporcionar una rotación estable y precisa, los motores del huso contribuyen a la producción de piezas mecanizadas de alta calidad con excelentes acabados superficiales.
Los motores del husillo se encuentran en todos los tipos de máquinas CNC que requieren operaciones de corte, incluidos centros de mecanizado, tornos y molinos. Se utilizan en industrias como la fabricación automotriz, aeroespacial y general para la producción de componentes con formas complejas y tolerancias estrictas.
Los servomotores son uno de los tipos de motores más utilizados en las máquinas CNC. Están diseñados para proporcionar un control preciso sobre la posición, la velocidad y el par de los ejes de la máquina. Un sistema de servomotor generalmente consiste en un motor, un dispositivo de retroalimentación (como un codificador) y una accionamiento de servo. El codificador monitorea continuamente la posición del eje del motor y envía esta información a la unidad de servo, que luego ajusta la salida del motor para mantener la posición o velocidad deseada.
Los servomotores pueden lograr niveles extremadamente altos de precisión de posicionamiento, a menudo en el rango de micras. Esto los hace ideales para aplicaciones que requieren tolerancias estrictas, como la fabricación de dispositivos aeroespaciales y médicos.
Son capaces de acelerar y desacelerar rápidamente, lo que permite cambios rápidos en el movimiento de la máquina. Esto es crucial para operaciones de mecanizado de alta velocidad y reduce los tiempos de ciclo.
Los servomotores pueden proporcionar un par constante en una amplia gama de velocidades, asegurando un funcionamiento suave y estable durante los procesos de corte.
La retroalimentación del codificador permite el control de bucle cerrado, que corrige cualquier error en la posición o velocidad del motor. Esto da como resultado operaciones de mecanizado altamente precisas y repetibles.
Los servomotores se pueden programar para seguir perfiles de movimiento complejos, haciéndolos adecuados para una variedad de tareas de mecanizado, que incluyen contorneado, perforación y fresado.
Ofrecen una relación de peso a alta potencia, lo que permite diseños de máquinas compactos y eficientes.
Los motores paso a paso son otro tipo importante de motor utilizado en máquinas CNC, especialmente en aplicaciones de precisión menos costosas y más bajas. Un motor paso a paso divide una rotación completa en varios pasos discretos, y cada paso corresponde a un desplazamiento angular específico. El motor se controla enviando una serie de pulsos eléctricos a los devanados del motor, y cada pulso hace que el motor gire en un solo paso.
Movimiento incremental: los motores paso a paso se mueven en pasos discretos, lo que los hace fáciles de controlar y posicionarse con precisión para tareas simples.
Control de bucle abierto: en muchos casos, los motores paso a paso pueden funcionar sin un dispositivo de retroalimentación, confiando únicamente en el número de pulsos enviados al motor para determinar su posición. Esto simplifica el sistema de control y reduce los costos.
Bajo costo: los motores paso a paso son generalmente menos costosos que los servomotores, lo que los convierte en una opción atractiva para los aficionados y los fabricantes de pequeños a escala con un presupuesto.
Control simple: el mecanismo de control directo de los motores paso a paso los hace accesibles para los usuarios con conocimiento técnico limitado. Se pueden integrar fácilmente en sistemas CNC básicos.
Parte de retención: los motores paso a paso pueden mantener su posición sin consumir energía adicional, lo cual es útil para aplicaciones donde la máquina necesita mantener una posición fija durante las operaciones de no mecanizado.
Self -bloqueo: cuando el motor está apagado, permanece en su última posición debido a las propiedades magnéticas del motor, proporcionando una forma de auto -bloqueo.
Los motores paso a paso a menudo se usan en enrutadores CNC de nivel de entrada, impresoras 3D y fresadoras de formato pequeño. Son adecuados para tareas como grabado, fresado simple de materiales blandos y operaciones de posicionamiento básicas donde la alta precisión no es el requisito principal.
Los motores lineales son un tipo relativamente nuevo de tecnología de motor que se utiliza cada vez más en máquinas CNC de alto rendimiento. En lugar de convertir la energía eléctrica en movimiento de rotación como los motores tradicionales, los motores lineales producen directamente movimiento lineal. Esto elimina la necesidad de componentes de transmisión mecánica, como correas, poleas y tornillos de bola, lo que resulta en un sistema de accionamiento más directo y eficiente.
Los motores lineales pueden lograr velocidades y aceleraciones extremadamente altas, superando con creces los de los sistemas tradicionales impulsados por motor. Esto permite un movimiento rápido de los ejes de la máquina y reduce los tiempos de ciclo.
Sin la reacción mecánica y el cumplimiento asociados con los componentes de transmisión tradicionales, los motores lineales ofrecen una precisión de posicionamiento excepcional y repetibilidad.
Dado que hay menos piezas móviles y no hay necesidad de lubricación de componentes de transmisión mecánica, los motores lineales requieren menos mantenimiento y tienen una vida útil más larga.
La naturaleza directa de impulso de los motores lineales elimina las pérdidas de energía y las ineficiencias mecánicas asociadas con los sistemas de accionamiento tradicionales, lo que resulta en una mayor eficiencia general.
Los motores lineales proporcionan un movimiento suave y vibración, que es beneficioso para aplicaciones que requieren acabados superficiales de alta calidad y mecanizado preciso.
La ausencia de componentes de transmisión mecánica permite un diseño de máquina más compacto y liviano, lo que puede ser ventajoso en algunas aplicaciones.
En conclusión, la elección del motor en una máquina CNC depende de una variedad de factores, incluida la precisión requerida, la velocidad, el par y el costo. Los servomotores ofrecen alta precisión y flexibilidad, haciéndolos adecuados para aplicaciones de alto nivel. Los motores paso a paso son una opción más costo: efectiva para tareas menos exigentes. Los motores del husillo son esenciales para impulsar la herramienta de corte, mientras que los motores lineales proporcionan un rendimiento de alta velocidad y alta precisión en máquinas CNC avanzadas.
En el ámbito de las máquinas CNC (control numérico de la computadora), el motor del husillo es un componente crucial que afecta directamente el proceso de mecanizado. Se utilizan diferentes tipos de motores del huso, cada uno con su propio conjunto de ventajas y desventajas.
Los motores de huso impulsados por la correa son generalmente más asequibles en comparación con otros tipos. El mecanismo de la correa es un componente relativamente simple y económico, que ayuda a reducir el costo general de la máquina CNC. Esto los convierte en una opción popular para pequeños fabricantes y aficionados a escala con un presupuesto.
La correa actúa como un amortiguador entre el motor y el huso. Puede absorber y amortiguar las vibraciones generadas durante el proceso de mecanizado. Como resultado, la herramienta y la pieza de trabajo experimentan menos vibración, lo que lleva a mejores acabados superficiales en las partes mecanizadas.
Al cambiar los tamaños de polea en el motor y el huso, es posible lograr una amplia gama de velocidades del huso. Esta flexibilidad permite que se realicen diferentes operaciones de mecanizado, como desacuerdo y acabado, en la misma máquina con relativa facilidad.
Hay una cierta cantidad de pérdida de energía en el sistema impulsado por la correa debido a la fricción entre la correa y las poleas. Esta pérdida de energía reduce la eficiencia general del motor del husillo, lo que puede ser una preocupación en las aplicaciones de mecanizado de alta potencia.
Los cinturones deben ser inspeccionados regularmente para el desgaste y la tensión. Con el tiempo, los cinturones pueden estirarse o desgastarse, lo que puede requerir reemplazo. Además, las poleas también deben mantenerse para garantizar una alineación adecuada y un funcionamiento suave.
Los sistemas impulsados por la correa tienen limitaciones en términos de la cantidad de torque que pueden transmitir. En aplicaciones donde se requiere un alto par, como el mecanizado pesado de materiales duros, los motores de huso impulsados por el cinturón pueden no ser la mejor opción.
Dado que no hay componentes intermedios como cinturones o engranajes, los motores de huso impulsados directamente tienen una mayor eficiencia de transmisión de potencia. Esto significa que más de la alimentación eléctrica suministrada al motor se convierte en energía mecánica en el huso, lo que resulta en un menor consumo de energía.
Los motores del huso directo, impulsados, ofrecen una excelente precisión y rigidez. La conexión directa entre el motor y el huso elimina la reacción y los problemas de cumplimiento asociados con los sistemas impulsados por la correa o impulsados por el engranaje. Esto conduce a un mecanizado más preciso y una mejor repetibilidad.
Estos motores son capaces de lograr velocidades de huso muy altas, lo cual es esencial para operaciones de mecanizado de alta velocidad. El mecanizado de alta velocidad puede reducir significativamente el tiempo de mecanizado y mejorar el acabado superficial de las piezas.
Alto costo: los motores de huso directo: son más caros de fabricar y comprar. La tecnología avanzada y la ingeniería precisa requeridas para los sistemas directos de impulso contribuyen al mayor costo. Esta puede ser una barrera significativa para algunos fabricantes de pequeñas escala.
Generación de calor: el acoplamiento directo del motor al huso significa que el calor generado por el motor se transfiere directamente al huso. Esto puede causar expansión térmica, lo que puede afectar la precisión del proceso de mecanizado. A menudo se requieren sistemas de enfriamiento especiales para administrar el calor, lo que aumenta la complejidad y el costo de la máquina.
El par limitado a bajas velocidades: motores de husillo impulsado directo puede tener una salida de torque limitada a bajas velocidades. Esto puede ser un problema en las aplicaciones donde se necesita un alto par a bajas velocidades de rotación, como al comenzar una operación de corte pesado.
Los motores de husillo impulsados por engranaje son capaces de transmitir altos niveles de torque. Esto los hace adecuados para operaciones de mecanizado de servicio pesado, como molienda de piezas de trabajo grandes o cortando materiales duros como el acero.
El sistema de engranajes proporciona una ventaja mecánica, lo que permite que el motor funcione a un rango de velocidad más eficiente mientras se entrega la velocidad del huso requerida. Esto puede mejorar el rendimiento general de la máquina CNC.
Los engranajes pueden generar una cantidad significativa de ruido y vibración durante la operación. Esto no solo puede ser una molestia en el taller, sino también afectar la calidad de las piezas mecanizadas. Se pueden requerir medidas adicionales para reducir los niveles de ruido y vibración.
Los sistemas impulsados por engranajes son más complejos que los sistemas impulsados por la correa, y requieren un mantenimiento más frecuente y detallado. Los engranajes deben lubricarse regularmente, y cualquier signo de desgaste o daño debe abordarse rápidamente para evitar la falla del sistema.
En comparación con los motores del huso directo, impulsados, los motores de husillo impulsados tienen un rango de velocidad más limitado. Cambiar la relación de engranaje para lograr diferentes velocidades puede ser un proceso complejo y de consumo de tiempo.
