نمایش ها: 0 نویسنده: ویرایشگر سایت زمان انتشار: 2016-04-20 مبدا: محل
دستگاه های کنترل عددی رایانه ای (CNC) از لحاظ تاریخی و در درجه اول برای دستیابی به موقعیت دقیق و دقیق ابزار و قطعه کار در رابطه با یکدیگر توسعه یافته اند. این سیستم موقعیت یابی به سادگی مبتنی بر مختصات فضای کار دستگاه یا پاکت است. به منظور دستیابی به این مختصات برای موقعیت یابی یا جابجایی ابزار و / یا جدول ماشین (یا قطعه کار) ، یک دستگاه CNC از طریق کدهای مختلف CNC و داده های ارائه شده توسط اپراتور در شکل یک برنامه جزئی ، دستوراتی را به درایوهای مختلف برقی ارائه می دهد. بنابراین ، دقت و دقت این دستگاه های CNC و از این رو عملکرد دستگاه های CNC در درجه اول به حرکت دقیق و دقیق ابزار و/یا جدول دستگاه (یا قطعه کار) تولید شده توسط این درایوهای الکتریکی و مکانیسم های مرتبط وابسته است. این حرکات ابزار یا قطعه کار در امتداد برخی از محورهای دستگاه CNC صورت می گیرد و بنابراین درایوهای الکتریکی مختلفی که بر این حرکات تأثیر می گذارد ، به عنوان درایو محورها گفته می شود. برای درایوهای محورها ، دستگاه های CNC عمدتاً از دو نوع موتور استفاده می کنند. موتورهای پله ای و موتورهای سروو . هر یک از این کلاسهای موتورها دارای انواع مختلفی هستند و هرکدام مزایا و مضرات خود را دارند. Servomotors یک کلاس خاص از موتور نیست اگرچه از اصطلاح Servomotor استفاده می شود تا به یک موتور مناسب برای استفاده در سیستم های کنترل حلقه بسته که به مکانیسم های بازخورد نیاز دارند ، استفاده شود. موتور پله ای یک موتور پالس محور است که موقعیت زاویه ای روتور را در مراحل تغییر می دهد و به طور گسترده ای در سیستم های کنترل موقعیت حلقه باز استفاده می شود که نیازی به مکانیسم بازخورد ندارند. این مطالعه درک از فناوری و عملیات را ارائه می دهد موتورهای پله ای که در انتخاب آنها و احتمالاً پیشرفت برای بهبود بیشتر عملکرد دستگاه های CNC کمک می کنند.
دستگاه های CNC (کنترل عددی رایانه) با فعال کردن عملیات دقیق و خودکار ماشینکاری ، صنعت تولید را متحول کرده اند. در قلب این ماشین های پیشرفته انواع مختلفی از موتورها وجود دارد که نقش مهمی در هدایت حرکت محورهای دستگاه و قدرت گرفتن ابزارهای برش دارند. دانستن انواع مختلف موتورهای مورد استفاده در دستگاه های CNC برای هر دو جستجوگرانی که به دنبال گسترش دانش و خریداران بالقوه خود هستند تصمیم می گیرند که در مورد کدام دستگاه برای سرمایه گذاری در آن تصمیم بگیرند.
موتورهای اسپیندل وظیفه رانندگی ابزار برش را در دستگاه CNC دارند. آنها برای چرخش ابزار با سرعت زیاد طراحی شده اند و نیروی برش لازم را برای حذف مواد از قطعه کار فراهم می کنند. بسته به نیازهای خاص دستگاه ، موتورهای اسپیندل می توانند مستقیم یا کمربند هدایت شوند.
موتورهای اسپیندل قادر به دستیابی به سرعت چرخش بسیار بالا هستند ، به طور معمول از چند هزار تا ده ها هزار چرخش در دقیقه (RPM). این برای برش کارآمد مواد مختلف ضروری است.
آنها باید گشتاور کافی را با سرعت زیاد فراهم کنند تا از برش صاف و مؤثر اطمینان حاصل شود. نیازهای گشتاور بسته به نوع مواد در حال ماشینکاری و فرآیند برش متفاوت است.
برای به حداقل رساندن ارتعاشات و اطمینان از ماشینکاری دقیق ، موتورهای اسپیندل باید با دقت و ثبات بالایی کار کنند. این برای دستیابی به اتمام سطح با کیفیت بالا و تحمل های محکم بسیار مهم است.
چرخش سرعت بالا از موتورهای دوک نخ ریسی امکان حذف سریع مواد را فراهم می کند و باعث افزایش بهره وری از دستگاه CNC.
موتورهای اسپیندل را می توان با انواع ابزارهای برش مورد استفاده قرار داد و آنها را برای عملیات مختلف ماشینکاری مانند فرز ، حفاری و چرخش مناسب کرد.
با ارائه چرخش پایدار و دقیق ، موتورهای اسپیندل در تولید قطعات ماشینکاری با کیفیت بالا با اتمام سطح عالی نقش دارند.
موتورهای اسپیندل در انواع دستگاه های CNC که نیاز به عملیات برش دارند ، از جمله مراکز ماشینکاری ، زبانه ها و چرخ ها یافت می شود. آنها در صنایعی مانند خودرو ، هوافضا و تولید عمومی برای تولید قطعات با اشکال پیچیده و تحمل های محکم استفاده می شوند.
موتورهای سروو یکی از انواع پرکاربرد موتور در دستگاه های CNC هستند. آنها به گونه ای طراحی شده اند که کنترل دقیقی بر موقعیت ، سرعت و گشتاور محورهای دستگاه ارائه دهند. یک سیستم موتور سروو به طور معمول از یک موتور ، یک دستگاه بازخورد (مانند رمزگذار) و یک درایو سروو تشکیل شده است. رمزگذار به طور مداوم بر موقعیت شافت موتور نظارت می کند و این اطلاعات را به درایو سروو ارسال می کند ، که سپس خروجی موتور را برای حفظ موقعیت یا سرعت مورد نظر تنظیم می کند.
موتورهای سروو می توانند به سطح بسیار بالایی از دقت موقعیت یابی ، اغلب در محدوده میکرون دست یابند. این امر آنها را برای برنامه هایی که نیاز به تحمل های محکم دارند ، مانند هوافضا و تولید دستگاه پزشکی ، ایده آل می کند.
آنها قادر به سرعت بخشیدن به سرعت و در حال کاهش هستند و امکان تغییر سریع در حرکت دستگاه را فراهم می کنند. این برای عملیات ماشینکاری با سرعت بالا بسیار مهم است و زمان چرخه را کاهش می دهد.
موتورهای سروو می توانند گشتاور مداوم را در طیف گسترده ای از سرعت فراهم کنند و از عملکرد صاف و پایدار در طی فرآیندهای برش اطمینان حاصل کنند.
بازخورد از رمزگذار ، کنترل حلقه بسته را امکان پذیر می کند ، که هرگونه خطایی در موقعیت یا سرعت موتور را تصحیح می کند. این منجر به عملیات ماشینکاری بسیار دقیق و قابل تکرار می شود.
موتورهای سروو را می توان برای پیروی از پروفایل های حرکتی پیچیده برنامه ریزی کرد و آنها را برای انواع کارهای ماشینکاری از جمله کانتورینگ ، حفاری و فرز مناسب ساخت.
آنها نسبت وزن بالایی به وزن ارائه می دهند و امکان طراحی دستگاه های جمع و جور و کارآمد را فراهم می کنند.
موتورهای پله ای یکی دیگر از مهمترین نوع موتور های مورد استفاده در دستگاه های CNC ، به ویژه در کاربردهای ارزان تر و پایین تر - است. یک موتور پله یک چرخش کامل را به تعدادی از مراحل گسسته تقسیم می کند و هر مرحله با جابجایی زاویه ای خاص مطابقت دارد. این موتور با ارسال یک سری پالس های برقی به سیم پیچ های موتور کنترل می شود و هر پالس باعث می شود موتور با یک مرحله چرخانده شود.
حرکت افزایشی: موتورهای پله ای در مراحل گسسته حرکت می کنند ، که باعث می شود کنترل و موقعیت آنها به طور دقیق برای کارهای ساده انجام شود.
کنترل حلقه باز: در بسیاری از موارد ، موتورهای استپر می توانند بدون دستگاه بازخورد کار کنند و فقط به تعداد پالس های ارسال شده به موتور برای تعیین موقعیت آن تکیه می کنند. این سیستم کنترل را ساده می کند و هزینه ها را کاهش می دهد.
کم هزینه: موتورهای پله ای به طور کلی ارزان تر از موتورهای سروو هستند و آنها را به عنوان یک گزینه جذاب برای سرگرمی ها و تولید کنندگان مقیاس کوچک با بودجه تبدیل می کند.
کنترل ساده: مکانیسم کنترل مستقیم موتورهای استپر باعث می شود که آنها با دانش فنی محدود در دسترس کاربران باشند. آنها را می توان به راحتی در سیستم های اساسی CNC ادغام کرد.
نگه داشتن گشتاور: موتورهای پله ای می توانند موقعیت خود را بدون مصرف انرژی اضافی نگه دارند ، که برای برنامه هایی که دستگاه برای حفظ موقعیت ثابت در طی عملیات غیر ماشینکاری نیاز دارد ، مفید است.
Self - Locking: هنگامی که موتور خاموش است ، به دلیل خاصیت مغناطیسی موتور در آخرین موقعیت خود باقی می ماند و نوعی از خود قفل را فراهم می کند.
موتورهای پله ای اغلب در روترهای ورودی CNC ، چاپگرهای سه بعدی و دستگاه های آسیاب با فرمت کوچک استفاده می شوند. آنها برای کارهایی مانند حکاکی ، آسیاب ساده مواد نرم و عملیات موقعیت یابی اساسی که دقت بالا نیاز اصلی نیست ، مناسب هستند.
موتورهای خطی نوع نسبتاً جدیدی از فناوری موتور هستند که به طور فزاینده ای در دستگاه های CNC با کارایی بالا مورد استفاده قرار می گیرند. به جای تبدیل انرژی الکتریکی به حرکت چرخشی مانند موتورهای سنتی ، موتورهای خطی مستقیماً حرکت خطی ایجاد می کنند. این امر نیاز به اجزای انتقال مکانیکی مانند کمربند ، قرقره و پیچ های توپ را از بین می برد و در نتیجه یک سیستم درایو مستقیم و کارآمدتر ایجاد می شود.
موتورهای خطی می توانند به سرعت و شتاب بسیار بالایی دست یابند ، و از سیستم های سنتی موتور محرک فراتر می روند. این امر امکان حرکت سریع محورهای دستگاه را فراهم می کند و زمان چرخه را کاهش می دهد.
بدون عکس العمل مکانیکی و انطباق مرتبط با اجزای انتقال سنتی ، موتورهای خطی دقت و تکرار موقعیت یابی استثنایی را ارائه می دهند.
از آنجا که قطعات متحرک کمتری وجود دارد و نیازی به روغن کاری اجزای انتقال مکانیکی نیست ، موتورهای خطی نیاز به نگهداری کمتری دارند و عمر خدمات طولانی تری دارند.
ماهیت مستقیم موتورهای خطی ، تلفات انرژی و ناکارآمدی مکانیکی مرتبط با سیستم های درایو سنتی را از بین می برد و در نتیجه کارایی کلی بالاتر می شود.
موتورهای خطی حرکت صاف و لرزش را فراهم می کنند ، که برای برنامه هایی که نیاز به اتمام سطح با کیفیت بالا و ماشینکاری دقیق دارند ، مفید است.
عدم وجود اجزای انتقال مکانیکی امکان طراحی دستگاه فشرده تر و سبک تر را فراهم می کند که در برخی از برنامه ها می تواند سودمند باشد.
در نتیجه ، انتخاب موتور در یک دستگاه CNC به عوامل مختلفی از جمله دقت ، سرعت ، گشتاور و هزینه مورد نیاز بستگی دارد. موتورهای سروو از دقت و انعطاف پذیری بالایی برخوردار هستند و باعث می شود آنها برای برنامه های کاربردی بالا مناسب باشند. موتورهای استپر یک گزینه هزینه تر - مؤثر برای کارهای کمتر خواستار هستند. موتورهای اسپیندل برای رانندگی ابزار برش ضروری هستند ، در حالی که موتورهای خطی عملکردی با سرعت بالا و با دقت بالا را در دستگاه های پیشرفته CNC ارائه می دهند.
در قلمرو دستگاه های CNC (کنترل عددی رایانه) ، موتور دوک نخ ریسی یک مؤلفه مهم است که به طور مستقیم بر فرآیند ماشینکاری تأثیر می گذارد. انواع مختلفی از موتورهای دوک نخ ریسی استفاده می شود که هر کدام دارای مزایا و معایب خاص خود هستند.
موتورهای اسپیندل محور به طور کلی در مقایسه با انواع دیگر مقرون به صرفه تر هستند. مکانیسم کمربند یک مؤلفه نسبتاً ساده و ارزان است که به کاهش هزینه کلی دستگاه CNC کمک می کند. این امر آنها را به عنوان یک انتخاب محبوب برای تولید کنندگان و سرگرمی های کوچک و با بودجه در بودجه تبدیل می کند.
کمربند به عنوان یک بافر بین موتور و دوک نخ ریسی عمل می کند. این می تواند ارتعاشات تولید شده در طی فرآیند ماشینکاری را جذب و مرطوب کند. در نتیجه ، ابزار و قطعه کار لرزش کمتری را تجربه می کنند و منجر به اتمام سطح بهتر در قسمت های ماشینکاری می شوند.
با تغییر اندازه قرقره بر روی موتور و دوک نخ ریسی ، می توان به طیف گسترده ای از سرعت دوک نخ ریسی دست یافت. این انعطاف پذیری اجازه می دهد تا عملیات مختلف ماشینکاری ، مانند خشن و اتمام ، در همان دستگاه با سهولت نسبی انجام شود.
به دلیل اصطکاک بین کمربند و قرقره ها ، مقدار مشخصی از دست دادن برق در سیستم کمربند محور وجود دارد. این از دست دادن برق باعث کاهش کارایی کلی موتور دوک نخ ریسی می شود که می تواند نگرانی در برنامه های کاربردی ماشینکاری بالا باشد.
کمربندها باید به طور مرتب برای سایش و تنش مورد بازرسی قرار گیرند. با گذشت زمان ، کمربندها می توانند کشش یا فرسودگی کنند که ممکن است نیاز به تعویض داشته باشد. علاوه بر این ، برای اطمینان از تراز مناسب و عملکرد صاف ، قرقره ها نیز باید حفظ شوند.
سیستم های کمربند از نظر میزان گشتاور که می توانند انتقال دهند ، محدودیت هایی دارند. در برنامه هایی که گشتاور بالایی لازم است ، مانند ماشینکاری سنگین از مواد سخت ، موتورهای دوک نخ ریخته شده کمربند ممکن است بهترین انتخاب نباشند.
از آنجا که هیچ مؤلفه واسطه ای مانند کمربند یا چرخ دنده ها وجود ندارد ، موتورهای دوک نخ ریخته شده دارای راندمان انتقال قدرت بالاتری هستند. این بدان معنی است که بیشتر از انرژی الکتریکی تأمین شده به موتور به قدرت مکانیکی در دوک نخ ریسی تبدیل می شود و در نتیجه مصرف انرژی کمتری ایجاد می شود.
موتورهای دوک نخ رینده مستقیم ، دقت و استحکام عالی را ارائه می دهند. ارتباط مستقیم بین موتور و دوک نخ ریسی باعث از بین بردن مشکلات واکنش و انطباق مرتبط با سیستم های کمربند یا چرخ دنده شده است. این منجر به ماشینکاری دقیق تر و تکرارپذیری بهتر می شود.
این موتورها قادر به دستیابی به سرعت دوک نخ ریسی بسیار بالا هستند که برای عملیات ماشینکاری با سرعت بالا ضروری است. ماشینکاری با سرعت بالا می تواند به طور قابل توجهی زمان ماشینکاری را کاهش داده و سطح سطح قطعات را بهبود بخشد.
هزینه بالا: موتورهای اسپیندل مستقیم - برای ساخت و خرید گران تر هستند. فناوری پیشرفته و مهندسی دقیق مورد نیاز برای سیستم های درایو مستقیم به هزینه بالاتر کمک می کند. این می تواند یک مانع مهم برای برخی از تولید کنندگان مقیاس کوچک باشد.
تولید گرما: اتصال مستقیم موتور به دوک نخ ریسی به این معنی است که گرمای تولید شده توسط موتور مستقیماً به دوک نخ ریسی منتقل می شود. این می تواند باعث انبساط حرارتی شود ، که ممکن است بر صحت فرآیند ماشینکاری تأثیر بگذارد. سیستم های خنک کننده ویژه اغلب برای مدیریت گرما مورد نیاز است و به پیچیدگی و هزینه دستگاه اضافه می شود.
گشتاور محدود با سرعت کم: موتورهای دوک نخ رینده مستقیم ممکن است دارای گشتاور محدود با سرعت کم باشند. این می تواند در برنامه هایی که گشتاور زیاد در سرعت های چرخشی کم مورد نیاز است ، مانند هنگام شروع یک عملیات برش سنگین باشد.
موتورهای دوک نخ ریخته شده قادر به انتقال سطح بالای گشتاور هستند. این امر باعث می شود که آنها برای عملیات ماشینکاری سنگین ، مانند فرز کاری های بزرگ یا برش مواد سخت مانند فولاد ، مناسب باشند.
سیستم دنده یک مزیت مکانیکی را فراهم می کند و به موتور اجازه می دهد تا در حالی که هنوز سرعت دوک نخ ریسی لازم را ارائه می دهد ، در یک محدوده سرعت کارآمدتر کار کند. این می تواند عملکرد کلی دستگاه CNC را بهبود بخشد.
چرخ دنده ها می توانند در حین کار مقدار قابل توجهی از سر و صدا و لرزش ایجاد کنند. این نه تنها می تواند یک مزاحمت در کارگاه باشد بلکه بر کیفیت قطعات ماشینکاری نیز تأثیر می گذارد. برای کاهش سطح نویز و لرزش ممکن است اقدامات اضافی لازم باشد.
سیستم های چرخ دنده پیچیده تر از سیستم های کمربند هستند و به نگهداری مکرر و دقیق تر نیاز دارند. چرخ دنده ها به طور مرتب روغن کاری می شوند و برای جلوگیری از خرابی سیستم ، هرگونه علائم سایش یا آسیب به سرعت باید مورد توجه قرار گیرد.
در مقایسه با موتورهای دوک نخ رینده مستقیم ، موتورهای اسپیندل دنده دار دارای محدوده سرعت محدود تری هستند. تغییر نسبت دنده برای دستیابی به سرعت های مختلف می تواند یک فرایند پیچیده و زمان باشد - مصرف.
