Zobraziť: 0 Autor: Editor stránok Publikovať Čas: 2016-04-20 Pôvod: Miesto
Počítačové stroje Numerical Control (CNC) boli historicky a primárne vyvinuté na dosiahnutie presného a presného umiestnenia nástroja a pracovného kusu vo vzťahu k sebe navzájom. Celý tento systém polohovania je jednoducho založený na súradniciach pracovného priestoru stroja alebo obálky. Aby sa dosiahli tieto súradnice pre polohovanie alebo pohyb tabuľky nástroja a / alebo stroja (alebo pracovného diela), CNC stroj poskytuje príkazy rôznym elektrickým jednotkám prostredníctvom rôznych kódov CNC a údajov dodávaných operátorom vo forme čiastočného programu. Presnosť a presnosť týchto CNC strojov, a teda výkon strojov CNC, teda závisí predovšetkým od presného a presného pohybu nástroja a/alebo stolovej tabuľky (alebo pracovného diela) generovaného týmito elektrickými jednotkami a súvisiacimi mechanizmami. Tieto pohyby nástroja alebo pracovného kusu sa uskutočňujú pozdĺž určitej osi stroja CNC, a preto sa rôzne elektrické jednotky ovplyvňujúce tieto pohyby označujú ako osi. V prípade pohonov osí používajú CNC stroje hlavne dva typy motorov viz. Krokové motory a Servo Motors . Každá z týchto tried motorov má niekoľko variantov a každá z nich má svoje výhody a nevýhody. Servomotory nie sú špecifickou triedou motora, hoci termín servomotor sa často používa na označenie motora vhodný na použitie v kontrolných systémoch s uzavretou slučkou, ktoré vyžadujú mechanizmy spätnej väzby. Stepperom je motor poháňaný impulzom, ktorý mení uhlovú polohu rotora v krokoch a je široko používaný v nízkych nákladových systémoch Open Loop polohy, ktoré nevyžadujú žiadne mechanizmy spätnej väzby. Táto štúdia poskytuje pochopenie technológie a operácií krokové motory , ktoré pomáhajú pri ich výbere a prípadne pokroku na ďalšie zlepšenie výkonnosti strojov CNC.
Stroje CNC (počítačové numerické riadenie) revolúcie vo výrobnom priemysle umožnili presné a automatizované operácie obrábania. Jadrom týchto sofistikovaných strojov sú rôzne typy motorov, ktoré zohrávajú rozhodujúcu úlohu pri pohybe pohybu sekerov stroja a napájaní rezných nástrojov. Pochopenie rôznych typov motorov používaných v strojoch CNC je nevyhnutné pre vyhľadávačov, ktorí chcú rozšíriť svoje znalosti a potenciálni kupujúci, ktorí prijímajú informované rozhodnutia o tom, do ktorého stroja má investovať. V tomto blogovom príspevku preskúmame najbežnejšie typy motorov nájdených v strojoch CNC, ich vlastnosti, výhody a aplikácie.
Motory vretena sú zodpovedné za riadenie nástroja na rezanie v stroji CNC. Sú navrhnuté tak, aby otáčali nástroj pri vysokých rýchlostiach a poskytovali potrebnú reznú silu na odstránenie materiálu z obrobku. Motory vretena môžu byť buď priame - poháňané jednotky alebo pás, v závislosti od konkrétnych požiadaviek stroja.
Motory vretena sú schopné dosiahnuť extrémne vysoké rýchlosti rotácie, ktoré sa zvyčajne pohybujú od niekoľkých tisíc do desiatok tisíc otáčok za minútu (RPM). Je to nevyhnutné pre efektívne rezanie rôznych materiálov.
Musia zabezpečiť dostatočný krútiaci moment pri vysokých rýchlostiach, aby sa zabezpečilo hladké a efektívne rezanie. Požiadavky na krútiaci moment sa líšia v závislosti od typu opracovaného materiálu a procesu rezania.
Motory vretena musia pracovať s vysokou presnosťou a stabilitou, aby sa minimalizovali vibrácie a zabezpečili presné obrábanie. To je rozhodujúce pre dosiahnutie vysokokvalitných povrchových povrchových úprav a tesných tolerancií.
Rotácia vysokej rýchlosti motorov vretena umožňuje rýchle odstránenie materiálu, čím sa zvýši produktivita CNC.
Motory vretena sa dajú používať s rôznymi reznými nástrojmi, vďaka čomu sú vhodné pre rôzne obrábkové operácie, ako je mletie, vŕtanie a otáčanie.
Poskytnutím stabilnej a presnej rotácie prispievajú k výrobe vysoko kvalitných opracovaných dielov s vynikajúcimi povrchovými povrchmi.
Motory vretena sa nachádzajú vo všetkých typoch strojov CNC , ktoré si vyžadujú rezné operácie, vrátane obrábacích centier, sústruhov a brúsky. Používajú sa v odvetviach, ako je automobilový priemysel, letectvo a všeobecná výroba na výrobu komponentov s komplexnými tvarmi a prísnymi toleranciami.
Servo Motors sú jedným z najpoužívanejších typov motorov v CNC strojoch. Sú navrhnuté tak, aby poskytovali presnú kontrolu nad polohou, rýchlosťou a krútiacim momentom osí stroja. Sermo -motorový systém zvyčajne pozostáva z motora, spätnoväzbového zariadenia (napríklad kodér) a servoponu. Kodér nepretržite monitoruje polohu hriadeľa motora a odošle tieto informácie späť na servoponu, ktorý potom nastavuje výstup motora tak, aby si udržal požadovanú polohu alebo rýchlosť.
Servo motory môžu dosiahnuť extrémne vysokú úroveň presnosti polohovania, často v rozsahu mikrónov. Vďaka tomu sú ideálne pre aplikácie, ktoré si vyžadujú prísne tolerancie, ako je výroba letectva a zdravotníckych pomôcok.
Sú schopné rýchlo zrýchliť a spomaľovať, čo umožňuje rýchle zmeny v pohybe stroja. To je rozhodujúce pre operácie s vysokým rýchlostným obrábaním a znižuje časy cyklu.
Servo motory môžu poskytovať konzistentný krútiaci moment na širokú škálu rýchlostí, čím sa zabezpečí hladká a stabilná prevádzka počas procesov rezania.
Spätná väzba od kodéra umožňuje ovládanie uzavretej slučky, ktorá opravuje všetky chyby v polohe alebo rýchlosti motora. Výsledkom je vysoko presné a opakovateľné operácie obrábania.
Servovotory môžu byť naprogramované tak, aby sledovali zložité profily pohybu, vďaka čomu sú vhodné pre rôzne obrábkové úlohy vrátane tvarovania, vŕtania a mletia.
Ponúkajú vysoký pomer výkonu - k hmotnosti, čo umožňuje kompaktné a efektívne návrhy strojov.
Krokové motory sú ďalším dôležitým typom motora používaného v CNC strojoch, najmä v lacnejších a nižších - presných aplikáciách. Krokový motor rozdeľuje úplnú rotáciu na množstvo diskrétnych krokov a každý krok zodpovedá špecifickému uhlovému posunu. Motor je ovládaný zaslaním série elektrických impulzov do vinutia motora, pričom každý impulz spôsobí, že sa motor otočí o jeden krok.
Prírastkový pohyb: krokové motory sa pohybujú v diskrétnych krokoch, čo ich uľahčuje ovládanie a presné umiestnenie pre jednoduché úlohy.
Open - Control Control: V mnohých prípadoch môžu krokové motory fungovať bez spätnoväzbového zariadenia, ktoré sa spoliehajú výlučne na počet impulzov odoslaných do motora na určenie jeho polohy. Zjednodušuje to riadiaci systém a znižuje náklady.
Nízke náklady: Stepper Motors sú vo všeobecnosti lacnejšie ako Servo Motors, čo z nich robí atraktívnu voľbu pre fandov a malých výrobcov v rozpočte.
Jednoduché ovládanie: Priamy riadiaci mechanizmus Stepper Motors ich umožňuje dostupný pre používateľov s obmedzenými technickými znalosťami. Môžu byť ľahko integrované do základných CNC systémov.
Držanie krútiaceho momentu: Stepper Motors dokáže udržať svoju polohu bez spotrebovania dodatočnej energie, čo je užitočné pre aplikácie, kde stroj potrebuje udržiavať pevnú polohu počas nein -obráchavých operácií.
Self - Locking: Keď je motor vypnutý, zostáva vo svojej poslednej polohe kvôli magnetickým vlastnostiam motora, čím sa poskytuje forma sebakrytia.
Krokové motory sa často používajú v vstupných smerovačoch CNC, 3D tlačiarne a malíčok frézovacích strojov. Sú vhodné pre úlohy, ako je gravírovanie, jednoduché mletie mäkkých materiálov a základné polohovacie operácie, kde vysoká presnosť nie je primárnou požiadavkou.
Lineárne motory sú relatívne novým typom motorickej technológie, ktorá sa čoraz viac používa vo vysoko výkonných CNC strojoch. Namiesto premeny elektrickej energie na rotačný pohyb ako tradičné motory, lineárne motory priamo vytvárajú lineárny pohyb. To eliminuje potrebu mechanických prenosových komponentov, ako sú pásy, kladky a guľové skrutky, čo vedie k priamejšiemu a efektívnejšiemu systému pohonu.
Lineárne motory môžu dosiahnuť extrémne vysoké rýchlosti a zrýchlenie, ktoré ďaleko presahujú výrobky tradičných systémov riadených motormi. To umožňuje rýchly pohyb osí stroja a znižuje časy cyklu.
Bez mechanického odporu a dodržiavania predpisov spojených s tradičnými komponentmi prenosu ponúkajú lineárne motory výnimočnú presnosť a opakovateľnosť polohy.
Pretože existuje menej pohyblivých častí a nie je potrebné mazanie komponentov mechanického prenosu, lineárne motory vyžadujú menšiu údržbu a majú dlhšiu životnosť.
Povaha priameho pohybu lineárnych motorov eliminuje straty energie a mechanickú neefektívnosť spojenú s tradičnými hnacími systémami, čo vedie k vyššej celkovej účinnosti.
Lineárne motory poskytujú hladké a vibrácie - voľný pohyb, ktorý je prospešný pre aplikácie, ktoré vyžadujú vysokokvalitné povrchové povrchové úpravy a presné obrábanie.
Neprítomnosť komponentov mechanického prenosu umožňuje kompaktnejší a ľahký návrh stroja, ktorý môže byť v niektorých aplikáciách výhodný.
Záverom možno povedať, že výber motora v stroji CNC závisí od rôznych faktorov vrátane požadovanej presnosti, rýchlosti, krútiaceho momentu a nákladov. Servo Motory ponúkajú vysokú presnosť a flexibilitu, vďaka čomu sú vhodné pre aplikácie na vysokej úrovni. Stepper Motors sú náklady - efektívnejšia možnosť pre menej náročné úlohy. Motory vretena sú nevyhnutné na riadenie nástroja na rezanie, zatiaľ čo lineárne motory poskytujú vysokú rýchlosť a vysoký - presný výkon v pokročilých CNC strojoch.
V oblasti strojov CNC (počítačové číselné riadenie) je motor vretena kľúčovým komponentom, ktorý priamo ovplyvňuje proces obrábania. Používajú sa rôzne typy motorov vretena, z ktorých každý má svoj vlastný súbor výhod a nevýhod.
Motory vretena riadené pásom sú vo všeobecnosti cenovo dostupnejšie v porovnaní s inými typmi. Mechanizmus pásov je relatívne jednoduchý a lacný komponent, ktorý pomáha pri znižovaní celkových nákladov na stroj CNC. Vďaka tomu je obľúbenou voľbou pre malých výrobcov a fandov v rozpočte.
Remeň pôsobí ako vyrovnávacia pamäť medzi motorom a vretenom. Môže absorbovať a tlmiť vibrácie generované počas procesu obrábania. Výsledkom je, že nástroj a obrobok zažívajú menšie vibrácie, čo vedie k lepším povrchovým povrchom na opracovaných častiach.
Zmenou veľkosti kladky na motore a vretene je možné dosiahnuť širokú škálu rýchlosti vretena. Táto flexibilita umožňuje, aby sa na tom istom stroji relatívne ľahko vykonávali rôzne operácie obrábania, ako napríklad drsné a dokončenie.
V systéme poháňaných pásom je určitá strata energie v dôsledku trenia medzi pásom a kladkami. Táto strata energie znižuje celkovú účinnosť motora vretena, čo môže byť problémom vo aplikáciách s vysokým výkonom.
Pásy musia byť pravidelne kontrolované na opotrebenie a napätie. V priebehu času sa môžu pásy natiahnuť alebo opotrebovať, čo si môže vyžadovať výmenu. Okrem toho je potrebné zachovať aj remenice, aby sa zabezpečilo správne zarovnanie a plynulá prevádzka.
Systémy s pásom majú obmedzenia, pokiaľ ide o množstvo krútiaceho momentu, ktorý môžu vysielať. V aplikáciách, kde sa vyžaduje vysoký krútiaci moment, napríklad ťažké riadenie tvrdých materiálov, nemusia byť najlepšou voľbou motory poháňané vretenármi.
Pretože neexistujú žiadne stredné komponenty, ako sú pásy alebo ozubené kolesá, priame - poháňané vretenové motory majú vyššiu účinnosť prenosu energie. To znamená, že viac elektrickej energie dodávanej do motora sa v vretene premení na mechanický výkon, čo vedie k nižšej spotrebe energie.
Priame - poháňané motory vretena ponúkajú vynikajúcu presnosť a tuhosť. Priame spojenie medzi motorom a vretenom eliminuje problémy s vôľou a dodržiavaním predpisov spojené s systémami riadenými pásmi alebo prevodovkami. To vedie k presnejšiemu obrábaniu a lepšej opakovateľnosti.
Tieto motory sú schopné dosiahnuť veľmi vysoké rýchlosti vretena, čo je nevyhnutné pre operácie vysokých rýchlostných obrábaní. Zväčšenie vysokej rýchlosti môže výrazne skrátiť čas obrábania a zlepšiť povrchovú úpravu častí.
Vysoké náklady: Priame - poháňané motory vretena sú drahšie na výrobu a nákup. Pokročilá technológia a presné inžinierstvo potrebné pre priame - pohonné systémy prispievajú k vyšším nákladom. To môže byť významnou prekážkou pre niektorých výrobcov malých mierok.
Generovanie tepla: Priame spojenie motora do vretena znamená, že teplo generované motorom sa priamo prenáša do vretena. To môže spôsobiť tepelnú expanziu, ktorá môže ovplyvniť presnosť procesu obrábania. Na riadenie tepla sa často vyžadujú špeciálne chladiace systémy a zvyšujú zložitosť a náklady na stroj.
Obmedzený krútiaci moment pri nízkych rýchlostiach: Priame - poháňané motory vretena môžu mať pri nízkych rýchlostiach obmedzený výkon krútiaceho momentu. To môže byť problém v aplikáciách, kde je potrebný vysoký krútiaci moment pri nízkych otáčaní, napríklad pri začatí ťažkej reznej prevádzky.
Gear - poháňané motory vretena sú schopné vysielať vysoké úrovne krútiaceho momentu. Vďaka tomu sú vhodné na operácie v oblasti ťažkých pracovníkov, ako je frézovanie veľkých obrobkov alebo rezanie tvrdých materiálov, ako je oceľ.
Systém prevodovky poskytuje mechanickú výhodu, ktorá umožňuje motora pracovať v efektívnejšom rozsahu rýchlosti a zároveň dodáva požadovanú rýchlosť vretena. To môže zlepšiť celkový výkon stroja CNC.
Prevody môžu počas prevádzky generovať značné množstvo hluku a vibrácií. To môže byť nielen nepríjemnosť v dielni, ale tiež ovplyvniť kvalitu opracovaných častí. Na zníženie úrovne hluku a vibrácií sa môžu vyžadovať ďalšie opatrenia.
Systémy riadené prevodovky sú zložitejšie ako systémy riadené pásmi a vyžadujú častejšiu a podrobnejšiu údržbu. Prevody musia byť pravidelne mazané a akékoľvek známky opotrebenia alebo poškodenia je potrebné okamžite riešiť, aby sa predišlo zlyhaniu systému.
V porovnaní s priamymi motormi vretena, ktoré sú riadené vretenármi, majú motorové motory riadené vretenármi obmedzenejší rozsah rýchlosti. Zmena pomeru prevodových stupňov na dosiahnutie rôznych rýchlosti môže byť zložitý a časový proces.
