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Visualizzazioni: 0 Autore: Editor del sito Tempo di pubblicazione: Origine 2016-04-20: Sito
Le macchine per il controllo numerico computerizzate (CNC) sono state sviluppate storicamente e principalmente per ottenere un posizionamento accurato e preciso di strumenti e di lavoro l'uno rispetto all'altro. L'intero sistema di posizionamento si basa semplicemente sulle coordinate dello spazio di lavoro della macchina o avvolge. Al fine di ottenere queste coordinate per il posizionamento o il movimento dello strumento e / o della tabella delle macchine (o di lavoro), una macchina a CNC fornisce comandi ai vari unità elettriche attraverso vari codici e dati CNC forniti dall'operatore nella forma di un programma parziale. Pertanto, l'accuratezza e la precisione di queste macchine a CNC e quindi le prestazioni delle macchine a CNC dipendono principalmente dal movimento accurato e preciso dello strumento e/o della tabella delle macchine (o di lavoro) generato da queste unità elettriche e meccanismi associati. Questi movimenti di utensile o di lavoro si svolgono lungo alcuni assi della macchina CNC e quindi le varie azionamenti elettrici che colpiscono questi movimenti sono indicate come azionamenti degli assi. Per gli assi degli assi, le macchine CNC utilizzano principalmente due tipi di motori, vale a dire. Motori a passo e Servo Motors . Ognuna di queste classi di motori ha diverse varianti e ognuna ha i loro vantaggi e svantaggi. I servomotori non sono una classe specifica di motore sebbene il termine servomotore venga spesso utilizzato per fare riferimento a un motore adatto per l'uso in sistemi di controllo a circuito chiuso che richiedono meccanismi di feedback. Un motore passo-passo è un motore guidato dall'impulso che cambia la posizione angolare del rotore in passaggi ed è ampiamente utilizzato a basso costo di controllo della posizione ad anello aperto che non richiedono meccanismi di feedback. Questo studio fornisce una comprensione della tecnologia e delle operazioni di I motori a passo di passo che assistono nella loro selezione e eventualmente avanzare per migliorare ulteriormente le prestazioni delle macchine a CNC.
Le macchine CNC (Computer Numerical Control) hanno rivoluzionato l'industria manifatturiera consentendo operazioni di lavorazione precise e automatizzate. Al centro di queste macchine sofisticate ci sono vari tipi di motori che svolgono un ruolo cruciale nel guidare il movimento degli assi della macchina e alimentare gli utensili da taglio. Comprendere i diversi tipi di motori utilizzati nelle macchine CNC è essenziale per entrambi i ricercatori che desiderano espandere le loro conoscenze e potenziali acquirenti che prendono decisioni informate su quale macchina investire. In questo post del blog, esploreremo i tipi più comuni di motori trovati nelle macchine CNC, le loro caratteristiche, i vantaggi e le applicazioni.
I motori del mandrino sono responsabili della guida dello strumento di taglio in una macchina CNC. Sono progettati per ruotare lo strumento ad alta velocità, fornendo la forza di taglio necessaria per rimuovere il materiale dal pezzo. I motori del mandrino possono essere diretti: guida o cinghia, a seconda dei requisiti specifici della macchina.
I motori del mandrino sono in grado di raggiungere velocità di rotazione estremamente elevate, in genere che vanno da qualche migliaio a decine di migliaia di rivoluzioni al minuto (RPM). Questo è essenziale per un taglio efficiente di vari materiali.
Devono fornire una coppia sufficiente ad alta velocità per garantire un taglio regolare ed efficace. I requisiti di coppia variano a seconda del tipo di materiale lavorata e del processo di taglio.
I motori del mandrino devono funzionare con alta precisione e stabilità per ridurre al minimo le vibrazioni e garantire una lavorazione accurata. Questo è cruciale per raggiungere finiture superficiali di alta qualità e tolleranze strette.
La rotazione ad alta velocità dei motori del mandrino consente una rapida rimozione del materiale, aumentando la produttività del Macchina CNC.
I motori del fuso possono essere utilizzati con una varietà di utensili da taglio, rendendoli adatti a diverse operazioni di lavorazione, come fresatura, perforazione e svolta.
Fornendo una rotazione stabile e precisa, i motori del mandrino contribuiscono alla produzione di parti lavorate ad alta qualità con eccellenti finiture superficiali.
I motori del mandrino si trovano in tutti i tipi di macchine CNC che richiedono operazioni di taglio, compresi centri di lavorazione, torni e smerigliatrici. Sono utilizzati in settori come la produzione automobilistica, aerospaziale e generale per la produzione di componenti con forme complesse e tolleranze strette.
I servi motori sono uno dei tipi di motori più utilizzati nelle macchine CNC. Sono progettati per fornire un controllo preciso sulla posizione, la velocità e la coppia degli assi della macchina. Un sistema di servomotore è in genere costituito da un motore, un dispositivo di feedback (come un encoder) e un'unità servo. L'encoder monitora continuamente la posizione dell'albero del motore e invia queste informazioni all'unità servo, che quindi regola l'uscita del motore per mantenere la posizione o la velocità desiderata.
I servi motori possono raggiungere livelli estremamente elevati di accuratezza del posizionamento, spesso nella gamma di micron. Ciò li rende ideali per applicazioni che richiedono tolleranze strette, come la produzione aerospaziale e dei dispositivi medici.
Sono in grado di accelerare e rallentarsi rapidamente, consentendo rapidi cambiamenti nel movimento della macchina. Questo è cruciale per le operazioni di lavorazione ad alta velocità e riduce i tempi di ciclo.
I servi motori possono fornire una coppia costante su una vasta gamma di velocità, garantendo un funzionamento regolare e stabile durante i processi di taglio.
Il feedback dall'encoder consente il controllo del loop chiuso, che corregge eventuali errori nella posizione o nella velocità del motore. Ciò si traduce in operazioni di lavorazione altamente accurate e ripetibili.
I servi motori possono essere programmati per seguire profili di movimento complessi, rendendoli adatti a una varietà di attività di lavorazione, tra cui contorni, perforazione e fresatura.
Offrono un rapporto di peso ad alta potenza, consentendo progetti di macchine compatte ed efficienti.
I motori Stepper sono un altro importante tipo di motore utilizzato nelle macchine a CNC, specialmente in applicazioni di precisione meno costose e più basse. Un motore passo -passo divide una rotazione completa in una serie di passaggi discreti e ogni fase corrisponde a uno specifico spostamento angolare. Il motore è controllato inviando una serie di impulsi elettrici agli avvolgimenti del motore, con ogni impulso che fa ruotare il motore di un passaggio.
Mozione incrementale: i motori a passo passo si spostano in passaggi discreti, il che li rende facili da controllare e posizionare accuratamente per compiti semplici.
Apri - Controllo del loop: in molti casi, i motori Stepper possono funzionare senza un dispositivo di feedback, basandosi esclusivamente sul numero di impulsi inviati al motore per determinare la sua posizione. Questo semplifica il sistema di controllo e riduce i costi.
A basso costo: i motori a passo sono generalmente meno costosi dei servi motori, rendendoli un'opzione interessante per hobbisti e produttori di piccole dimensioni con un budget limitato.
Controllo semplice: il meccanismo di controllo semplice dei motori Stepper li rende accessibili agli utenti con conoscenze tecniche limitate. Possono essere facilmente integrati nei sistemi CNC di base.
Tenendo la coppia: i motori a passo -passo possono mantenere la propria posizione senza consumare energia aggiuntiva, che è utile per le applicazioni in cui la macchina deve mantenere una posizione fissa durante le operazioni non lavorative.
Self -blocking: quando il motore è spento, rimane nella sua ultima posizione a causa delle proprietà magnetiche del motore, fornendo una forma di auto -blocco.
I motori a passo successivo vengono spesso utilizzati nei router CNC di livello ad ingresso, stampanti 3D e fresature di piccoli formato. Sono adatti per compiti come l'incisione, la semplice fresatura di materiali morbidi e le operazioni di posizionamento di base in cui l'alta precisione non è il requisito primario.
I motori lineari sono un tipo relativamente nuovo di tecnologia motoria che viene sempre più utilizzata in macchine a CNC ad alte prestazioni. Invece di convertire l'energia elettrica in movimento rotazionale come motori tradizionali, i motori lineari producono direttamente un movimento lineare. Ciò elimina la necessità di componenti di trasmissione meccanica come cinture, pulegge e viti a sfera, con conseguente sistema di trasmissione più diretto ed efficiente.
I motori lineari possono ottenere velocità e accelerazioni estremamente elevate, superando di gran lunga quelle dei sistemi tradizionali motori. Ciò consente un rapido movimento degli assi della macchina e riduce i tempi di ciclo.
Senza il contraccolpo meccanico e la conformità associati ai componenti di trasmissione tradizionali, i motori lineari offrono una precisione di posizionamento eccezionale e una ripetibilità.
Poiché ci sono meno parti mobili e non è necessaria la lubrificazione dei componenti di trasmissione meccanica, i motori lineari richiedono meno manutenzione e hanno una durata più lunga.
La natura diretta dei motori lineari elimina le perdite di energia e le inefficienze meccaniche associate ai sistemi di trasmissione tradizionali, con conseguente maggiore efficienza complessiva.
I motori lineari forniscono un movimento libero e ferito - libero, che è benefico per le applicazioni che richiedono finiture superficiali di alta qualità e lavorazione precisa.
L'assenza di componenti di trasmissione meccanica consente un design della macchina più compatto e leggero, che può essere vantaggioso in alcune applicazioni.
In conclusione, la scelta del motore in una macchina CNC dipende da una varietà di fattori, tra cui la precisione, la velocità, la coppia e il costo richiesti. I servi motori offrono alta precisione e flessibilità, rendendoli adatti per applicazioni di fascia alta. I motori Stepper sono un'opzione più efficace per compiti meno esigenti. I motori del mandrino sono essenziali per guidare lo strumento di taglio, mentre i motori lineari offrono prestazioni ad alta velocità e ad alta precisione nelle macchine CNC avanzate.
Nel regno delle macchine CNC (controllo numerico del computer), il motore del mandrino è un componente cruciale che influisce direttamente sul processo di lavorazione. Vengono utilizzati diversi tipi di motori del mandrino, ciascuno con il proprio set di vantaggi e svantaggi.
I motori del mandrino a cinghia sono generalmente più convenienti rispetto ad altri tipi. Il meccanismo della cinghia è un componente relativamente semplice ed economico, che aiuta a ridurre il costo complessivo della macchina CNC. Questo li rende una scelta popolare per i produttori di piccole dimensioni e gli hobbisti con un budget limitato.
La cinghia funge da tampone tra il motore e il mandrino. Può assorbire e smorzare le vibrazioni generate durante il processo di lavorazione. Di conseguenza, lo strumento e il pezzo sperimentano meno vibrazioni, portando a migliori finiture superficiali sulle parti lavorate.
Modificando le dimensioni della puleggia sul motore e sul mandrino, è possibile ottenere una vasta gamma di velocità del mandrino. Questa flessibilità consente di eseguire diverse operazioni di lavorazione, come la guarnizione e la finitura, sulla stessa macchina con relativa facilità.
Vi è una certa quantità di perdita di potenza nel sistema guidato dalla cinghia a causa dell'attrito tra la cinghia e le pulegge. Questa perdita di potenza riduce l'efficienza complessiva del motore del mandrino, che può essere una preoccupazione nelle applicazioni di lavorazione ad alta potenza.
Le cinture devono essere regolarmente ispezionate per l'usura e la tensione. Nel tempo, le cinture possono allungarsi o logorare, il che può richiedere la sostituzione. Inoltre, le pulegge devono anche essere mantenute per garantire il corretto allineamento e il funzionamento regolare.
I sistemi a cinghia - hanno limiti in termini di coppia che possono trasmettere. Nelle applicazioni in cui è necessaria una coppia elevata, come la lavorazione pesante di materiali duri, motori del mandrino a cinghia potrebbero non essere la scelta migliore.
Poiché non esistono componenti intermedi come cinture o ingranaggi, i motori del mandrino a guida diretta hanno una maggiore efficienza di trasmissione di potenza. Ciò significa che una maggiore energia elettrica fornita al motore viene convertita in energia meccanica sul mandrino, con conseguente minor consumo di energia.
I motori del mandrino diretto - offrono un'eccellente precisione e rigidità. La connessione diretta tra il motore e il mandrino elimina i problemi di contraccolpo e di conformità associati a sistemi guidati a cinghia o marcia. Ciò porta a una lavorazione più accurata e una migliore ripetibilità.
Questi motori sono in grado di raggiungere velocità del fuso molto elevate, che è essenziale per operazioni di lavorazione ad alta velocità. La lavorazione ad alta velocità può ridurre significativamente i tempi di lavorazione e migliorare la finitura superficiale delle parti.
Costo elevato: motori a mandrino diretto - sono più costosi da produrre e acquistare. La tecnologia avanzata e l'ingegneria precisa necessarie per i sistemi di guida diretta contribuiscono al costo più elevato. Questa può essere una barriera significativa per alcuni produttori di piccole dimensioni.
Generazione di calore: l'accoppiamento diretto del motore al mandrino significa che il calore generato dal motore viene trasferito direttamente sul mandrino. Ciò può causare un'espansione termica, che può influire sull'accuratezza del processo di lavorazione. Sono spesso richiesti sistemi di raffreddamento speciali per gestire il calore, aggiungendo alla complessità e al costo della macchina.
Coppia limitata a basse velocità: i motori del mandrino a condotto diretto possono avere un'uscita di coppia limitata a basse velocità. Questo può essere un problema nelle applicazioni in cui è necessaria una coppia elevata a basse velocità di rotazione, ad esempio quando si avvia un'operazione di taglio pesante.
I motori del mandrino condotto sono in grado di trasmettere alti livelli di coppia. Ciò li rende adatti a operazioni di lavorazione pesante - come la fresatura dei pettini di grandi dimensioni o il taglio di materiali duri come l'acciaio.
Il sistema di ingranaggi offre un vantaggio meccanico, consentendo al motore di funzionare a un intervallo di velocità più efficiente pur fornendo la velocità del mandrino richiesto. Ciò può migliorare le prestazioni complessive della macchina CNC.
Gli ingranaggi possono generare una quantità significativa di rumore e vibrazioni durante il funzionamento. Questo non può essere solo un fastidio nel seminario, ma influire anche alla qualità delle parti lavorate. Possono essere necessarie ulteriori misure per ridurre i livelli di rumore e vibrazione.
I sistemi di marcia - sono più complessi dei sistemi a cinghia e richiedono una manutenzione più frequente e dettagliata. Gli ingranaggi devono essere lubrificati regolarmente e qualsiasi segnale di usura o danno deve essere affrontato prontamente per evitare il guasto del sistema.
Rispetto ai motori del mandrino guidato diretto, i motori del mandrino condotti a marcia hanno un intervallo di velocità più limitato. Modificare il rapporto di attrezzatura per ottenere velocità diverse può essere un processo complesso e di consumo.
