Visningar: 0 Författare: Site Editor Publish Tid: 2016-04-20 Ursprung: Plats
Datoriserade numeriska kontrollmaskiner (CNC) har historiskt och främst utvecklats för att uppnå exakt och exakt positionering av verktyg och arbetsstycke i förhållande till varandra. Hela positioneringssystemet är helt enkelt baserat på koordinaterna för maskinens arbetsutrymme eller kuvert. För att uppnå dessa koordinater för positionering eller rörelse av verktyget och / eller maskintabellen (eller arbetsstycke) ger en CNC-maskin kommandon till de olika elektriska enheterna genom olika CNC-koder och data som tillhandahålls av operatören i form av ett delprogram. Således är noggrannheten och precisionen för dessa CNC-maskiner och därmed prestandan för CNC-maskinerna främst beroende av den exakta och exakta rörelsen för verktyget och/eller maskintabell (eller arbetsstycke) som genereras av dessa elektriska enheter och tillhörande mekanismer. Dessa rörelser av verktyg eller arbetsstycke äger rum längs vissa axlar på CNC-maskinen och därmed kallas de olika elektriska enheterna som påverkar dessa rörelser som axlar. För axlar driver CNC -maskinerna främst två typer av motorer, nämligen. Stegmotorer och Servomotorer . Var och en av dessa klasser av motorer har flera varianter och var och en har sina fördelar och nackdelar. Servomotorer är inte en specifik klass av motor, även om termen servomotor ofta används för att hänvisa till en motor som är lämplig för användning i kontrollsystem med sluten slinga som kräver återkopplingsmekanismer. En stegmotor är en pulsdriven motor som ändrar rotorns vinkelläge i steg och används allmänt i låga kostnader, öppna loop-positionskontrollsystem som inte kräver några återkopplingsmekanismer. Denna studie ger en förståelse för tekniken och driften av Stegmotorer som ska hjälpa till i deras val och eventuellt framsteg för att ytterligare förbättra prestandan för CNC -maskiner.
CNC (dator numeriska kontroll) maskiner har revolutionerat tillverkningsindustrin genom att möjliggöra exakta och automatiserade bearbetningsoperationer. I hjärtat av dessa sofistikerade maskiner finns olika typer av motorer som spelar en avgörande roll för att driva rörelsens rörelse och driva skärverktygen. Att förstå de olika typerna av motorer som används i CNC -maskiner är avgörande för båda sökarna som vill utöka sin kunskap och potentiella köpare som fattar informerade beslut om vilken maskin vi ska investera i. I detta blogginlägg kommer vi att utforska de vanligaste typerna av motorer som finns i CNC -maskiner, deras egenskaper, fördelar och tillämpningar.
Spindelmotorer ansvarar för att köra skärverktyget i en CNC -maskin. De är utformade för att rotera verktyget i höga hastigheter, vilket ger den nödvändiga skärkraften för att ta bort material från arbetsstycket. Spindelmotorer kan vara antingen direkt - driv- eller bältesdrivna, beroende på maskinens specifika krav.
Spindelmotorer kan nå extremt höga rotationshastigheter, vanligtvis från några tusen till tiotusentals varv per minut (varvtal). Detta är viktigt för effektiv skärning av olika material.
De måste tillhandahålla tillräckligt vridmoment vid höga hastigheter för att säkerställa smidig och effektiv skärning. Vridmomentkraven varierar beroende på vilken typ av material som bearbetas och skärningsprocessen.
Spindelmotorer måste arbeta med hög precision och stabilitet för att minimera vibrationer och säkerställa korrekt bearbetning. Detta är avgörande för att uppnå ytbehandlingar av hög kvalitet och täta toleranser.
Den höga hastighetsrotationen av spindelmotorer möjliggör snabbt materialavlägsnande, vilket ökar produktiviteten hos CNC -maskin.
Spindelmotorer kan användas med en mängd skärverktyg, vilket gör dem lämpliga för olika bearbetningsoperationer, såsom fräsning, borrning och vridning.
Genom att tillhandahålla stabil och exakt rotation bidrar spindelmotorer till produktion av högkvalitativa bearbetade delar med utmärkta ytbehandlingar.
Spindelmotorer finns i alla typer av CNC -maskiner som kräver skäroperationer, inklusive bearbetningscentra, svarvar och slipmaskiner. De används i branscher som bil-, flyg- och rymd- och allmän tillverkning för produktion av komponenter med komplexa former och snäva toleranser.
Servomotorer är en av de mest använda typerna av motorer i CNC -maskiner. De är utformade för att ge exakt kontroll över positionen, hastigheten och vridmomentet i maskinens axlar. Ett servomotorsystem består vanligtvis av en motor, en återkopplingsanordning (som en kodare) och en servo -enhet. Kodaren övervakar kontinuerligt motoraxelns position och skickar denna information tillbaka till servo -enheten, som sedan justerar motorns utgång för att bibehålla önskad position eller hastighet.
Servomotorer kan uppnå extremt höga nivåer av positioneringsnoggrannhet, ofta inom området mikron. Detta gör dem idealiska för applikationer som kräver snäva toleranser, såsom flyg- och medicinteknisk tillverkning.
De kan snabbt accelerera och retardera, vilket möjliggör snabba förändringar i maskinens rörelse. Detta är avgörande för höghastighetsbearbetningsoperationer och minskar cykeltiderna.
Servomotorer kan ge konsekvent vridmoment över ett brett spektrum av hastigheter, vilket säkerställer smidig och stabil drift under skärningsprocesser.
Feedbacken från kodaren möjliggör stängd slingkontroll, som korrigerar för eventuella fel i motorns position eller hastighet. Detta resulterar i mycket exakta och repeterbara bearbetningsoperationer.
Servomotorer kan programmeras för att följa komplexa rörelseprofiler, vilket gör dem lämpliga för en mängd bearbetningsuppgifter, inklusive konturering, borrning och fräsning.
De erbjuder en hög effektförhållande - till vikt, vilket möjliggör kompakta och effektiva maskindesign.
Stegmotorer är en annan viktig typ av motor som används i CNC -maskiner, särskilt i billigare och lägre precisionsapplikationer. En stegmotor delar upp en fullständig rotation i ett antal diskreta steg, och varje steg motsvarar en specifik vinkelförskjutning. Motorn styrs genom att skicka en serie elektriska pulser till motorlindningarna, där varje puls får motorn att rotera med ett steg.
Inkrementell rörelse: Stegmotorer rör sig i diskreta steg, vilket gör dem enkla att kontrollera och positionera exakt för enkla uppgifter.
Öppen - Loop Control: I många fall kan stegmotorer fungera utan en återkopplingsanordning, vilket enbart förlitar sig på antalet pulser som skickas till motorn för att bestämma dess position. Detta förenklar kontrollsystemet och minskar kostnaderna.
Låg kostnad: Stegmotorer är i allmänhet billigare än servomotorer, vilket gör dem till ett attraktivt alternativ för hobbyister och småskaliga tillverkare på en budget.
Enkel kontroll: Den enkla kontrollmekanismen för stegmotorer gör dem tillgängliga för användare med begränsad teknisk kunskap. De kan enkelt integreras i grundläggande CNC -system.
Håller vridmoment: Stegmotorer kan hålla sin position utan att konsumera ytterligare kraft, vilket är användbart för applikationer där maskinen måste behålla en fast position under icke -bearbetningsoperationer.
Självlåsning: När motorn är avstängd förblir den i sitt sista läge på grund av motorns magnetiska egenskaper, vilket ger en form av självlåsning.
Stegmotorer används ofta i inträdesnivå CNC -routrar, 3D -skrivare och små formatfräsmaskiner. De är lämpliga för uppgifter som gravering, enkel fräsning av mjuka material och grundläggande positioneringsoperationer där hög precision inte är det primära kravet.
Linjära motorer är en relativt ny typ av motorteknologi som i allt högre grad används i CNC -maskiner med hög prestanda. I stället för att omvandla elektrisk energi till rotationsrörelse som traditionella motorer, producerar linjära motorer direkt linjär rörelse. Detta eliminerar behovet av mekaniska transmissionskomponenter såsom bälten, remskivor och kulskruvar, vilket resulterar i ett mer direkt och effektivt drivsystem.
Linjära motorer kan uppnå extremt höga hastigheter och accelerationer, som långt överträffar de med traditionella motordrivna system. Detta möjliggör snabb rörelse av maskinens axlar och minskar cykeltiderna.
Utan den mekaniska motreaktionen och efterlevnaden i samband med traditionella överföringskomponenter erbjuder linjära motorer exceptionell positioneringsnoggrannhet och repeterbarhet.
Eftersom det finns färre rörliga delar och inget behov av smörjning av mekaniska transmissionskomponenter, kräver linjära motorer mindre underhåll och har en längre livslängd.
Den direkta drivkraften hos linjära motorer eliminerar energiförlusterna och mekaniska ineffektiviteten förknippade med traditionella drivsystem, vilket resulterar i högre total effektivitet.
Linjära motorer ger smidig och vibration - fri rörelse, vilket är fördelaktigt för applikationer som kräver ytbehandlingar av hög kvalitet och exakt bearbetning.
Frånvaron av mekaniska överföringskomponenter möjliggör en mer kompakt och lätt maskindesign, som kan vara fördelaktig i vissa applikationer.
Sammanfattningsvis beror valet av motor i en CNC -maskin på olika faktorer, inklusive den erforderliga precisionen, hastigheten, vridmomentet och kostnaden. Servomotorer erbjuder hög precision och flexibilitet, vilket gör dem lämpliga för höga applikationer. Stegmotorer är ett mer kostnad - effektivt alternativ för mindre krävande uppgifter. Spindelmotorer är viktiga för att driva skärverktyget, medan linjära motorer ger höghastighet och hög precisionsprestanda i avancerade CNC -maskiner.
På området CNC (dator numeriska kontroll) maskiner är spindelmotorn en avgörande komponent som direkt påverkar bearbetningsprocessen. Olika typer av spindelmotorer används, var och en med sin egen uppsättning fördelar och nackdelar.
Bältesdrivna spindelmotorer är i allmänhet mer prisvärda jämfört med andra typer. Bältmekanismen är en relativt enkel och billig komponent, vilket hjälper till att minska den totala kostnaden för CNC -maskinen. Detta gör dem till ett populärt val för små tillverkare och hobbyister på en budget.
Bältet fungerar som en buffert mellan motorn och spindeln. Det kan absorbera och dämpa vibrationer som genereras under bearbetningsprocessen. Som ett resultat upplever verktyget och arbetsstycket mindre vibrationer, vilket leder till bättre ytbehandlingar på de bearbetade delarna.
Genom att ändra remskivstorlekar på motorn och spindeln är det möjligt att uppnå ett brett utbud av spindelhastigheter. Denna flexibilitet möjliggör olika bearbetningsoperationer, såsom grovning och efterbehandling, på samma maskin med relativt enkelhet.
Det finns en viss mängd kraftförlust i bältet - drivet system på grund av friktion mellan bältet och remskivorna. Denna effektförlust minskar den totala effektiviteten hos spindelmotorn, vilket kan vara ett problem i applikationer med hög kraftbearbetning.
Bälten måste regelbundet inspekteras för slitage. Med tiden kan bälten sträcka sig eller slitna, vilket kan kräva ersättning. Dessutom måste remskivorna underhållas för att säkerställa korrekt justering och smidig drift.
Bältesdrivna system har begränsningar när det gäller mängden vridmoment de kan överföra. I applikationer där högt vridmoment krävs, såsom tunga tullbearbetning av hårda material, bältesdrivna spindelmotorer kanske inte är det bästa valet.
Eftersom det inte finns några mellankomponenter som bälten eller växlar, har direktdrivna spindelmotorer en högre kraftöverföringseffektivitet. Detta innebär att mer av den elektriska kraften som levereras till motorn omvandlas till mekanisk effekt vid spindeln, vilket resulterar i lägre energiförbrukning.
Direkt- Drivna spindelmotorer erbjuder utmärkt precision och styvhet. Den direkta anslutningen mellan motorn och spindeln eliminerar återfall och efterlevnadsproblem som är förknippade med bältesdrivna eller växeldrivna system. Detta leder till mer exakt bearbetning och bättre repeterbarhet.
Dessa motorer kan uppnå mycket höga spindelhastigheter, vilket är viktigt för höghastighetsbearbetning. Höghastighetsbearbetning kan avsevärt minska bearbetningstiden och förbättra ytans ytbehandling.
Hög kostnad: Direkt - drivna spindelmotorer är dyrare att tillverka och köpa. Den avancerade tekniken och den exakta tekniken som krävs för direkta drivsystem bidrar till de högre kostnaderna. Detta kan vara en betydande barriär för vissa småskaliga tillverkare.
Värmeproduktion: Den direkta kopplingen av motorn till spindeln innebär att värme som genereras av motorn överförs direkt till spindeln. Detta kan orsaka värmeutvidgning, vilket kan påverka noggrannheten i bearbetningsprocessen. Särskilda kylsystem krävs ofta för att hantera värmen, vilket ökar maskinens komplexitet och kostnad.
Begränsat vridmoment vid låga hastigheter: Direkt - drivna spindelmotorer kan ha begränsad vridmomentutgång vid låga hastigheter. Detta kan vara ett problem i applikationer där högt vridmoment behövs med låga rotationshastigheter, till exempel när du startar en tung - skärande operation.
Växeldrivna spindelmotorer kan överföra höga nivåer av vridmoment. Detta gör dem lämpliga för tunga myndighetsoperationer, såsom fräsning av stora arbetsstycken eller skärande hårda material som stål.
Växelsystemet ger en mekanisk fördel, vilket gör att motorn kan fungera i ett mer effektivt hastighetsområde samtidigt som den levererar den nödvändiga spindelhastigheten. Detta kan förbättra CNC -maskinens totala prestanda.
Växlar kan generera en betydande mängd brus och vibrationer under drift. Detta kan inte bara vara en olägenhet i verkstaden utan också påverkar kvaliteten på de bearbetade delarna. Ytterligare åtgärder kan krävas för att minska brus- och vibrationsnivåerna.
Växeldrivna system är mer komplexa än bältesdrivna system, och de kräver mer frekvent och detaljerat underhåll. Kugghjulen måste smörjas regelbundet, och alla tecken på slitage eller skador måste hanteras omedelbart för att undvika systemfel.
Jämfört med direkta drivna spindelmotorer har växelmotormotorer ett mer begränsat hastighetsområde. Att ändra växelförhållandet för att uppnå olika hastigheter kan vara en komplex och tidskrävande process.
