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Visualizações: 0 Autor: Editor de sites Publicar Tempo: 2016-04-20 Origem: Site
As máquinas de controle numérico computadorizado (CNC) foram desenvolvidas historicamente e principalmente para alcançar o posicionamento preciso e preciso da ferramenta e da peça de trabalho em relação um ao outro. Todo esse sistema de posicionamento é simplesmente baseado nas coordenadas do espaço de trabalho da máquina ou no envolvimento. Para obter essas coordenadas para o posicionamento ou movimento da ferramenta e / ou tabela de máquina (ou peça de trabalho), uma máquina CNC fornece comandos para os vários unidades elétricas através de vários códigos CNC e dados fornecidos pelo operador no formulário de um programa parcial. Assim, a precisão e a precisão dessas máquinas CNC e, portanto, o desempenho das máquinas CNC dependem principalmente do movimento preciso e preciso da ferramenta e/ou tabela de máquina (ou peça de trabalho) gerada por esses acionamentos elétricos e mecanismos associados. Esses movimentos de ferramenta ou peça de trabalho ocorrem ao longo de alguns eixos da máquina CNC e, portanto, as várias unidades elétricas que afetam esses movimentos são referidas como unidades de eixos. Para unidades de eixos, as máquinas CNC usam principalmente dois tipos de motores viz. Motores de passo e Servo Motors . Cada uma dessas classes de motores possui várias variantes e cada uma tem suas vantagens e desvantagens. Os servomotores não são uma classe específica de motor, embora o termo servomotor seja frequentemente usado para se referir a um motor adequado para uso em sistemas de controle de circuito fechado que requerem mecanismos de feedback. Um motor de passo é um motor acionado por pulso que altera a posição angular do rotor nas etapas e é amplamente utilizada em sistemas de controle de posição de loop aberto de baixo custo que não requerem mecanismos de feedback. Este estudo fornece uma compreensão da tecnologia e operações de Motores de passo que devem ajudar em sua seleção e possivelmente avançar para melhorar ainda mais o desempenho das máquinas CNC.
As máquinas CNC (Controle numérico de computador) revolucionaram a indústria de fabricação, permitindo operações de usinagem precisas e automatizadas. No coração dessas máquinas sofisticadas estão vários tipos de motores que desempenham um papel crucial na condução do movimento dos eixos da máquina e alimentando as ferramentas de corte. Compreender os diferentes tipos de motores usados nas máquinas CNC é essencial para ambos os pesquisadores que desejam expandir seus conhecimentos e potenciais compradores que tomam decisões informadas sobre em qual máquina investir. Nesta postagem do blog, exploraremos os tipos mais comuns de motores encontrados nas máquinas CNC, suas características, vantagens e aplicações.
Os motores do eixo são responsáveis por dirigir a ferramenta de corte em uma máquina CNC. Eles foram projetados para girar a ferramenta em alta velocidade, fornecendo a força de corte necessária para remover o material da peça de trabalho. Os motores do eixo podem ser diretos - acionamento ou correia - acionados, dependendo dos requisitos específicos da máquina.
Os motores do fuso são capazes de atingir velocidades de rotação extremamente altas, geralmente variando de alguns milhares a dezenas de milhares de revoluções por minuto (rpm). Isso é essencial para o corte eficiente de vários materiais.
Eles devem fornecer torque suficientes em alta velocidade para garantir um corte suave e eficaz. Os requisitos de torque variam dependendo do tipo de material que está sendo usinado e do processo de corte.
Os motores do eixo precisam operar com alta precisão e estabilidade para minimizar as vibrações e garantir a usinagem precisa. Isso é crucial para alcançar acabamentos superficiais de alta qualidade e tolerâncias apertadas.
A rotação de alta velocidade dos motores do fuso permite a rápida remoção de material, aumentando a produtividade do Máquina CNC.
Os motores do eixo podem ser usados com uma variedade de ferramentas de corte, tornando -as adequadas para diferentes operações de usinagem, como moagem, perfuração e giro.
Ao fornecer rotação estável e precisa, os motores do eixo contribuem para a produção de peças usinadas de alta qualidade com excelentes acabamentos de superfície.
Os motores do eixo são encontrados em todos os tipos de máquinas CNC que requerem operações de corte, incluindo centros de usinagem, tornos e moedores. Eles são usados em indústrias como manufatura automotiva, aeroespacial e geral para a produção de componentes com formas complexas e tolerâncias apertadas.
O Servo Motors é um dos tipos mais utilizados de motores nas máquinas CNC. Eles foram projetados para fornecer controle preciso sobre a posição, velocidade e torque dos eixos da máquina. Um sistema motor servo normalmente consiste em um motor, um dispositivo de feedback (como um codificador) e uma unidade de servo. O codificador monitora continuamente a posição do eixo do motor e envia essas informações de volta à unidade de servo, que ajusta a saída do motor para manter a posição ou a velocidade desejada.
O Servo Motors pode atingir níveis extremamente altos de precisão de posicionamento, geralmente na faixa de microns. Isso os torna ideais para aplicações que requerem tolerâncias rígidas, como fabricação aeroespacial e de dispositivos médicos.
Eles são capazes de acelerar e desacelerar rapidamente, permitindo mudanças rápidas no movimento da máquina. Isso é crucial para operações de usinagem de alta velocidade e reduz os tempos de ciclo.
Os motores servo podem fornecer torque consistente em uma ampla gama de velocidades, garantindo uma operação suave e estável durante os processos de corte.
O feedback do codificador permite o controle fechado - loop, que corrige qualquer erro na posição ou velocidade do motor. Isso resulta em operações de usinagem altamente precisas e repetíveis.
O Servo Motors pode ser programado para seguir perfis complexos de movimento, tornando -os adequados para uma variedade de tarefas de usinagem, incluindo contorno, perfuração e moagem.
Eles oferecem uma alta taxa de peso para peso, permitindo projetos de máquinas compactos e eficientes.
Os motores de passo são outro tipo importante de motor usado em máquinas CNC, especialmente em aplicações de precisão mais baratas e mais baixas. Um motor de passo divide uma rotação completa em várias etapas discretas e cada etapa corresponde a um deslocamento angular específico. O motor é controlado enviando uma série de pulsos elétricos para os enrolamentos do motor, com cada pulso fazendo com que o motor gire em uma etapa.
Movimento incremental: os motores de passo se movem em etapas discretas, o que facilita o controle e a posição com precisão para tarefas simples.
Controle de loop aberto: em muitos casos, os motores de passo podem operar sem um dispositivo de feedback, dependendo apenas do número de pulsos enviados ao motor para determinar sua posição. Isso simplifica o sistema de controle e reduz os custos.
Baixo custo: os motores de passo são geralmente mais baratos que os servo motores, tornando -os uma opção atraente para os amadores e pequenos fabricantes em escala com orçamento limitado.
Controle simples: o mecanismo de controle direto dos motores de passo os torna acessíveis a usuários com conhecimento técnico limitado. Eles podem ser facilmente integrados aos sistemas básicos de CNC.
Torque de retenção: os motores de passo podem manter sua posição sem consumir energia adicional, que é útil para aplicações em que a máquina precisa manter uma posição fixa durante as operações de usinagem.
Auto -travamento: quando o motor é desligado, ele permanece em sua última posição devido às propriedades magnéticas do motor, fornecendo uma forma de auto -travamento.
Os motores de passo são frequentemente usados em roteadores CNC de nível de entrada, impressoras 3D e pequenas máquinas de fresagem de formato. Eles são adequados para tarefas como gravação, moagem simples de materiais macios e operações básicas de posicionamento, onde a alta precisão não é o requisito principal.
Os motores lineares são um tipo relativamente novo de tecnologia motora que está sendo cada vez mais usada em máquinas CNC de alto desempenho. Em vez de converter energia elétrica em movimento rotacional como motores tradicionais, os motores lineares produzem diretamente o movimento linear. Isso elimina a necessidade de componentes de transmissão mecânica, como correias, polias e parafusos de bola, resultando em um sistema de acionamento mais direto e eficiente.
Os motores lineares podem atingir velocidades e acelerações extremamente altas, superando em muito os sistemas motores motores tradicionais. Isso permite um rápido movimento dos eixos da máquina e reduz os tempos de ciclo.
Sem a reação mecânica e a conformidade associadas aos componentes tradicionais de transmissão, os motores lineares oferecem precisão e repetibilidade de posicionamento excepcionais.
Como há menos peças móveis e não há necessidade de lubrificar de componentes de transmissão mecânica, os motores lineares requerem menos manutenção e têm uma vida útil mais longa.
A natureza direta - acionamento dos motores lineares elimina as perdas de energia e as ineficiências mecânicas associadas aos sistemas de acionamento tradicionais, resultando em maior eficiência geral.
Os motores lineares fornecem um movimento livre e de vibração - o que é benéfico para aplicações que requerem acabamentos superficiais de alta qualidade e usinagem precisa.
A ausência de componentes de transmissão mecânica permite um design de máquina mais compacto e leve, que pode ser vantajoso em algumas aplicações.
Em conclusão, a escolha do motor em uma máquina CNC depende de uma variedade de fatores, incluindo a precisão, velocidade, torque e custo necessários. A Servo Motors oferece alta precisão e flexibilidade, tornando -os adequados para aplicações de alto nível. Os motores de passo são uma opção mais econômica para tarefas menos exigentes. Os motores do eixo são essenciais para impulsionar a ferramenta de corte, enquanto os motores lineares fornecem desempenho de alta e alta velocidade e precisão em máquinas CNC avançadas.
No reino das máquinas CNC (Controle numérico de computador), o motor do eixo é um componente crucial que afeta diretamente o processo de usinagem. Diferentes tipos de motores do fuso são usados, cada um com seu próprio conjunto de vantagens e desvantagens.
Os motores do fuso acionado por correia são geralmente mais acessíveis em comparação com outros tipos. O mecanismo da correia é um componente relativamente simples e barato, o que ajuda a reduzir o custo geral da máquina CNC. Isso os torna uma escolha popular para fabricantes de pequenos escalas e amadores com orçamento limitado.
O cinto atua como um tampão entre o motor e o eixo. Pode absorver e amortecer vibrações geradas durante o processo de usinagem. Como resultado, a ferramenta e a peça experimentam menos vibração, levando a melhores acabamentos de superfície nas peças usinadas.
Ao alterar os tamanhos da polia no motor e no eixo, é possível obter uma ampla gama de velocidades do fuso. Essa flexibilidade permite que diferentes operações de usinagem, como desbaste e acabamento, sejam executadas na mesma máquina com relativa facilidade.
Há uma certa quantidade de perda de energia no sistema acionado por correia devido ao atrito entre a correia e as polias. Essa perda de energia reduz a eficiência geral do motor do eixo, o que pode ser uma preocupação em aplicações de usinagem de alta potência.
Os cintos precisam ser inspecionados regularmente quanto ao desgaste e tensão. Com o tempo, os cintos podem se esticar ou se desgastar, o que pode exigir substituição. Além disso, as polias também precisam ser mantidas para garantir o alinhamento adequado e a operação suave.
Os sistemas acionados por correia têm limitações em termos da quantidade de torque que podem transmitir. Em aplicações onde é necessário alto torque, como usinagem pesada - de serviço de materiais rígidos, motores de fuso acionado por correia podem não ser a melhor escolha.
Como não há componentes intermediários como cintos ou engrenagens, os motores de fuso direto acionados têm uma maior eficiência de transmissão de energia. Isso significa que mais da potência elétrica fornecida ao motor é convertida em energia mecânica no eixo, resultando em menor consumo de energia.
Os motores de fuso direto - acionados oferecem excelente precisão e rigidez. A conexão direta entre o motor e o eixo elimina os problemas de reação e conformidade associados aos sistemas acionados por correia ou engrenagem. Isso leva a uma usinagem mais precisa e melhor repetibilidade.
Esses motores são capazes de obter velocidades de eixo muito altas, essenciais para operações de usinagem de alta velocidade. A usinagem de alta velocidade pode reduzir significativamente o tempo de usinagem e melhorar o acabamento da superfície das peças.
Alto custo: os motores de fuso direto - acionados são mais caros para fabricar e comprar. A tecnologia avançada e a engenharia precisa necessárias para os sistemas de unidade direta contribuem para o custo mais alto. Isso pode ser uma barreira significativa para alguns fabricantes de pequenas escalas.
Geração de calor: o acoplamento direto do motor ao eixo significa que o calor gerado pelo motor é transferido diretamente para o eixo. Isso pode causar expansão térmica, o que pode afetar a precisão do processo de usinagem. Os sistemas de refrigeração especiais geralmente são necessários para gerenciar o calor, aumentando a complexidade e o custo da máquina.
Torque limitado em baixas velocidades: os motores de fuso direto - acionados podem ter uma saída de torque limitada em baixas velocidades. Isso pode ser um problema em aplicações em que é necessário alto torque em baixas velocidades de rotação, como ao iniciar uma operação de corte pesada.
Engrenagem - Os motores do fuso acionado são capazes de transmitir altos níveis de torque. Isso os torna adequados para operações de usinagem pesada - de serviço, como moer grandes peças de trabalho ou cortar materiais duros como aço.
O sistema de engrenagens oferece uma vantagem mecânica, permitindo que o motor opere a uma faixa de velocidade mais eficiente enquanto ainda fornece a velocidade de eixo necessária. Isso pode melhorar o desempenho geral da máquina CNC.
As engrenagens podem gerar uma quantidade significativa de ruído e vibração durante a operação. Isso pode não ser apenas um incômodo no workshop, mas também afetar a qualidade das peças usinadas. Medidas adicionais podem ser necessárias para reduzir os níveis de ruído e vibração.
Os sistemas acionados por engrenagem - acionados são mais complexos que os sistemas acionados por correia e exigem manutenção mais frequente e detalhada. As engrenagens precisam ser lubrificadas regularmente, e quaisquer sinais de desgaste ou dano precisam ser abordados prontamente para evitar a falha do sistema.
Comparado aos motores de fuso direto - acionados, os motores do fuso acionado por engrenagem têm uma faixa de velocidade mais limitada. Alterar a relação de transmissão para obter velocidades diferentes pode ser um processo complexo e de consumo de tempo.
