Tiếng Việt
Quan điểm: 0 Tác giả: Trình chỉnh sửa trang web xuất bản Thời gian: 2016-04-20 Nguồn gốc: Địa điểm
Các máy điều khiển số (CNC) trên máy vi tính đã được phát triển trong lịch sử và chủ yếu để đạt được định vị chính xác và chính xác của công cụ và bộ công việc liên quan đến nhau. Toàn bộ hệ thống định vị này chỉ đơn giản dựa trên tọa độ của không gian làm việc máy hoặc bao bọc. Để đạt được các tọa độ này để định vị hoặc chuyển động của công cụ và / hoặc bảng máy (hoặc bộ phận làm việc), máy CNC cung cấp các lệnh cho các ổ điện khác nhau thông qua các mã CNC và dữ liệu khác nhau do người vận hành cung cấp trong mẫu một phần. Do đó, độ chính xác và độ chính xác của các máy CNC này và do đó hiệu suất của các máy CNC chủ yếu phụ thuộc vào chuyển động chính xác và chính xác của công cụ và/hoặc bảng máy (hoặc bộ phận làm việc) được tạo ra bởi các ổ điện và cơ chế liên quan này. Các chuyển động của công cụ hoặc mảnh công việc này diễn ra dọc theo một số trục của máy CNC và do đó các ổ điện khác nhau ảnh hưởng đến các chuyển động này được gọi là ổ trục. Đối với các ổ trục, các máy CNC chủ yếu sử dụng hai loại động cơ viz. Động cơ bước và Động cơ servo . Mỗi lớp động cơ này có một số biến thể và mỗi loại đều có những ưu điểm và nhược điểm của chúng. Servomotor không phải là một loại động cơ cụ thể mặc dù thuật ngữ servomotor thường được sử dụng để chỉ một động cơ phù hợp để sử dụng trong các hệ thống điều khiển vòng kín yêu cầu các cơ chế phản hồi. Động cơ bước là động cơ điều khiển xung làm thay đổi vị trí góc của rôto theo các bước và được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điều khiển vị trí vòng lặp chi phí thấp không yêu cầu cơ chế phản hồi. Nghiên cứu này cung cấp sự hiểu biết về công nghệ và hoạt động của Các động cơ bước sẽ hỗ trợ lựa chọn của họ và có thể tiến bộ để cải thiện hơn nữa hiệu suất của máy CNC.
Các máy CNC (Điều khiển số máy tính) đã cách mạng hóa ngành sản xuất bằng cách cho phép các hoạt động gia công chính xác và tự động. Trọng tâm của những máy móc tinh vi này là nhiều loại động cơ đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển chuyển động của các trục của máy và cung cấp năng lượng cho các công cụ cắt. Hiểu các loại động cơ khác nhau được sử dụng trong máy CNC là điều cần thiết cho cả hai người tìm kiếm muốn mở rộng kiến thức và người mua tiềm năng của họ đưa ra quyết định sáng suốt về việc đầu tư vào máy nào. Trong bài đăng trên blog này, chúng tôi sẽ khám phá các loại động cơ phổ biến nhất được tìm thấy trong máy CNC, đặc điểm, lợi thế và ứng dụng của chúng.
Spindle Motors chịu trách nhiệm điều khiển công cụ cắt trong máy CNC. Chúng được thiết kế để xoay dụng cụ ở tốc độ cao, cung cấp lực cắt cần thiết để loại bỏ vật liệu khỏi phôi. Động cơ trục chính có thể là trực tiếp - ổ đĩa hoặc đai - điều khiển, tùy thuộc vào các yêu cầu cụ thể của máy.
Động cơ trục chính có khả năng đạt tốc độ quay cực kỳ cao, thường từ vài nghìn đến hàng chục ngàn vòng quay mỗi phút (RPM). Điều này là điều cần thiết để cắt hiệu quả các vật liệu khác nhau.
Họ phải cung cấp đủ mô -men xoắn ở tốc độ cao để đảm bảo cắt mượt mà và hiệu quả. Các yêu cầu mô -men xoắn khác nhau tùy thuộc vào loại vật liệu được gia công và quá trình cắt.
Động cơ trục chính cần hoạt động với độ chính xác và ổn định cao để giảm thiểu các rung động và đảm bảo gia công chính xác. Điều này là rất quan trọng để đạt được kết thúc bề mặt chất lượng cao và dung sai chặt chẽ.
Vòng quay tốc độ cao của động cơ trục chính cho phép loại bỏ vật liệu nhanh chóng, tăng năng suất của Máy CNC.
Động cơ trục chính có thể được sử dụng với nhiều công cụ cắt, làm cho chúng phù hợp cho các hoạt động gia công khác nhau, chẳng hạn như phay, khoan và quay.
Bằng cách cung cấp vòng quay ổn định và chính xác, động cơ trục chính góp phần sản xuất các bộ phận gia công chất lượng cao với hoàn thiện bề mặt tuyệt vời.
Động cơ trục chính được tìm thấy trong tất cả các loại máy CNC yêu cầu các hoạt động cắt, bao gồm các trung tâm gia công, máy tiện và máy nghiền. Chúng được sử dụng trong các ngành công nghiệp như ô tô, hàng không vũ trụ và sản xuất chung để sản xuất các bộ phận với hình dạng phức tạp và dung sai chặt chẽ.
Động cơ servo là một trong những loại động cơ được sử dụng rộng rãi nhất trong các máy CNC. Chúng được thiết kế để cung cấp kiểm soát chính xác vị trí, tốc độ và mô -men xoắn của các trục của máy. Một hệ thống động cơ servo thường bao gồm một động cơ, một thiết bị phản hồi (như bộ mã hóa) và ổ đĩa servo. Bộ mã hóa liên tục theo dõi vị trí của trục động cơ và gửi thông tin này trở lại ổ đĩa servo, sau đó điều chỉnh đầu ra của động cơ để duy trì vị trí hoặc tốc độ mong muốn.
Động cơ servo có thể đạt được mức độ chính xác định vị cực kỳ cao, thường là trong phạm vi của micron. Điều này làm cho chúng lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi dung sai chặt chẽ, chẳng hạn như hàng không vũ trụ và sản xuất thiết bị y tế.
Chúng có khả năng nhanh chóng tăng tốc và giảm tốc, cho phép thay đổi nhanh chóng trong chuyển động của máy. Điều này rất quan trọng cho các hoạt động gia công tốc độ cao và giảm thời gian chu kỳ.
Động cơ servo có thể cung cấp mô -men xoắn nhất quán trên một loạt các tốc độ, đảm bảo hoạt động trơn tru và ổn định trong các quá trình cắt.
Phản hồi từ bộ mã hóa cho phép điều khiển vòng lặp đóng, điều chỉnh cho bất kỳ lỗi nào trong vị trí hoặc tốc độ của động cơ. Điều này dẫn đến hoạt động gia công cao và lặp lại.
Động cơ servo có thể được lập trình để tuân theo các cấu hình chuyển động phức tạp, làm cho chúng phù hợp cho nhiều công việc gia công, bao gồm cả đường viền, khoan và phay.
Họ cung cấp một tỷ lệ công suất cao - so với trọng lượng, cho phép thiết kế máy nhỏ gọn và hiệu quả.
Động cơ Stepper là một loại động cơ quan trọng khác được sử dụng trong các máy CNC, đặc biệt là trong các ứng dụng ít tốn kém hơn và thấp hơn. Một động cơ bước chia một vòng quay đầy đủ thành một số bước riêng biệt và mỗi bước tương ứng với một sự dịch chuyển góc cụ thể. Động cơ được điều khiển bằng cách gửi một loạt các xung điện đến cuộn dây động cơ, với mỗi xung làm cho động cơ quay theo một bước.
Chuyển động gia tăng: Động cơ bước di chuyển theo các bước riêng biệt, giúp chúng dễ dàng kiểm soát và định vị chính xác cho các nhiệm vụ đơn giản.
Điều khiển vòng lặp mở: Trong nhiều trường hợp, các động cơ Stepper có thể hoạt động mà không cần thiết bị phản hồi, chỉ dựa vào số lượng xung được gửi đến động cơ để xác định vị trí của nó. Điều này đơn giản hóa hệ thống điều khiển và giảm chi phí.
Chi phí thấp: Động cơ Stepper thường ít tốn kém hơn so với động cơ servo, khiến chúng trở thành một lựa chọn hấp dẫn cho những người có sở thích và các nhà sản xuất quy mô nhỏ với ngân sách.
Kiểm soát đơn giản: Cơ chế điều khiển đơn giản của động cơ bước giúp người dùng có thể truy cập được với kiến thức kỹ thuật hạn chế. Chúng có thể dễ dàng tích hợp vào các hệ thống CNC cơ bản.
Giữ mô -men xoắn: Động cơ Stepper có thể giữ vị trí của họ mà không tiêu thụ thêm năng lượng, rất hữu ích cho các ứng dụng mà máy cần duy trì vị trí cố định trong các hoạt động không gia công.
Tự khóa: Khi động cơ được tắt nguồn, nó vẫn ở vị trí cuối cùng do tính chất từ tính của động cơ, cung cấp một dạng tự khóa.
Động cơ bước thường được sử dụng trong bộ định tuyến CNC cấp, máy in 3D và máy phay định dạng nhỏ. Chúng phù hợp cho các nhiệm vụ như khắc, phay đơn giản các vật liệu mềm và các hoạt động định vị cơ bản trong đó độ chính xác cao không phải là yêu cầu chính.
Động cơ tuyến tính là một loại công nghệ động cơ tương đối mới đang ngày càng được sử dụng trong các máy CNC hiệu suất cao. Thay vì chuyển đổi năng lượng điện thành chuyển động quay như động cơ truyền thống, động cơ tuyến tính trực tiếp tạo ra chuyển động tuyến tính. Điều này giúp loại bỏ sự cần thiết của các thành phần truyền cơ học như thắt lưng, ròng rọc và ốc vít bóng, dẫn đến một hệ thống truyền động trực tiếp và hiệu quả hơn.
Động cơ tuyến tính có thể đạt được tốc độ và gia tốc cực kỳ cao, vượt xa các hệ thống điều khiển động cơ truyền thống. Điều này cho phép chuyển động nhanh của các trục của máy và giảm thời gian chu kỳ.
Nếu không có phản ứng cơ học và tuân thủ liên quan đến các thành phần truyền thống truyền thống, động cơ tuyến tính cung cấp độ chính xác định vị đặc biệt và độ lặp lại.
Vì có ít bộ phận chuyển động hơn và không cần bôi trơn các thành phần truyền cơ học, động cơ tuyến tính đòi hỏi ít bảo trì và có tuổi thọ cao hơn.
Bản chất truyền động trực tiếp của động cơ tuyến tính giúp loại bỏ tổn thất năng lượng và sự thiếu hiệu quả cơ học liên quan đến các hệ thống truyền động truyền thống, dẫn đến hiệu quả tổng thể cao hơn.
Động cơ tuyến tính cung cấp mịn và rung - chuyển động tự do, có lợi cho các ứng dụng yêu cầu hoàn thiện bề mặt chất lượng cao và gia công chính xác.
Việc không có các thành phần truyền cơ học cho phép thiết kế máy nhỏ gọn và nhẹ hơn, có thể thuận lợi trong một số ứng dụng.
Tóm lại, việc lựa chọn động cơ trong máy CNC phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, bao gồm độ chính xác, tốc độ, mô -men xoắn và chi phí cần thiết. Động cơ servo cung cấp độ chính xác và linh hoạt cao, làm cho chúng phù hợp cho các ứng dụng kết thúc cao. Động cơ Stepper là một lựa chọn chi phí cao hơn - hiệu quả cho các nhiệm vụ ít đòi hỏi hơn. Động cơ trục chính rất cần thiết để điều khiển công cụ cắt, trong khi động cơ tuyến tính cung cấp hiệu suất cao và tốc độ cao trong các máy CNC nâng cao.
Trong lĩnh vực của máy CNC (điều khiển số máy tính), động cơ trục chính là một thành phần quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình gia công. Các loại động cơ trục chính khác nhau được sử dụng, mỗi loại có các ưu điểm và nhược điểm riêng.
Động cơ trục chính điều khiển thường có giá cả phải chăng hơn so với các loại khác. Cơ chế vành đai là một thành phần tương đối đơn giản và rẻ tiền, giúp giảm chi phí chung của máy CNC. Điều này làm cho họ trở thành một lựa chọn phổ biến cho các nhà sản xuất quy mô nhỏ và những người có sở thích về ngân sách.
Thắt lưng hoạt động như một bộ đệm giữa động cơ và trục chính. Nó có thể hấp thụ và làm giảm các rung động được tạo ra trong quá trình gia công. Kết quả là, công cụ và phôi trải nghiệm ít rung động hơn, dẫn đến hoàn thiện bề mặt tốt hơn trên các bộ phận gia công.
Bằng cách thay đổi kích thước ròng rọc trên động cơ và trục chính, có thể đạt được một loạt các tốc độ trục chính. Tính linh hoạt này cho phép các hoạt động gia công khác nhau, chẳng hạn như thô và hoàn thiện, được thực hiện trên cùng một máy một cách dễ dàng.
Có một lượng mất điện nhất định trong hệ thống điều khiển vành đai do ma sát giữa vành đai và ròng rọc. Mất điện này làm giảm hiệu quả tổng thể của động cơ trục chính, có thể là một mối quan tâm trong các ứng dụng gia công năng lượng cao.
Các vành đai cần được kiểm tra thường xuyên để mòn và căng. Theo thời gian, thắt lưng có thể kéo dài hoặc bị mòn, có thể yêu cầu thay thế. Ngoài ra, các ròng rọc cũng cần được duy trì để đảm bảo liên kết đúng và hoạt động trơn tru.
Vành đai - Các hệ thống điều khiển có những hạn chế về số lượng mô -men xoắn mà chúng có thể truyền. Trong các ứng dụng yêu cầu mô -men xoắn cao, chẳng hạn như gia công nặng của vật liệu cứng, động cơ trục chính điều khiển có thể không phải là lựa chọn tốt nhất.
Vì không có các thành phần trung gian như thắt lưng hoặc bánh răng, nên động cơ trục chính điều khiển trực tiếp có hiệu suất truyền công suất cao hơn. Điều này có nghĩa là nhiều năng lượng điện được cung cấp cho động cơ được chuyển đổi thành công suất cơ học ở trục chính, dẫn đến mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn.
Động cơ trục chính điều khiển trực tiếp cung cấp độ chính xác và độ cứng tuyệt vời. Kết nối trực tiếp giữa động cơ và trục chính loại bỏ các vấn đề phản ứng dữ dội và tuân thủ liên quan đến các hệ thống điều khiển bằng đai hoặc điều khiển hoặc thiết bị. Điều này dẫn đến gia công chính xác hơn và độ lặp lại tốt hơn.
Những động cơ này có khả năng đạt được tốc độ trục chính rất cao, điều này rất cần thiết cho các hoạt động gia công tốc độ cao. Gia công tốc độ cao có thể làm giảm đáng kể thời gian gia công và cải thiện hoàn thiện bề mặt của các bộ phận.
Chi phí cao: Động cơ trục chính điều khiển trực tiếp đắt hơn để sản xuất và mua. Công nghệ tiên tiến và kỹ thuật chính xác cần thiết cho các hệ thống ổ đĩa trực tiếp đóng góp vào chi phí cao hơn. Đây có thể là một rào cản đáng kể cho một số nhà sản xuất quy mô nhỏ.
Tạo nhiệt: Khớp nối trực tiếp của động cơ với trục chính có nghĩa là nhiệt được tạo ra bởi động cơ được truyền trực tiếp vào trục chính. Điều này có thể gây ra sự giãn nở nhiệt, có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của quá trình gia công. Các hệ thống làm mát đặc biệt thường được yêu cầu để quản lý nhiệt, thêm vào sự phức tạp và chi phí của máy.
Mô -men xoắn hạn chế ở tốc độ thấp: Động cơ trục chính điều khiển trực tiếp có thể có đầu ra mô -men xoắn hạn chế ở tốc độ thấp. Đây có thể là một vấn đề trong các ứng dụng cần mô -men xoắn cao ở tốc độ quay thấp, chẳng hạn như khi bắt đầu hoạt động cắt nặng.
Thiết bị - Động cơ trục chính điều khiển có khả năng truyền mô -men xoắn cao. Điều này làm cho chúng phù hợp cho các hoạt động gia công nặng nề, chẳng hạn như phay phôi lớn hoặc cắt các vật liệu cứng như thép.
Hệ thống bánh răng cung cấp một lợi thế cơ học, cho phép động cơ hoạt động ở phạm vi tốc độ hiệu quả hơn trong khi vẫn cung cấp tốc độ trục chính cần thiết. Điều này có thể cải thiện hiệu suất tổng thể của máy CNC.
Bánh răng có thể tạo ra một lượng tiếng ồn và độ rung đáng kể trong quá trình hoạt động. Điều này không chỉ có thể gây phiền toái trong hội thảo mà còn ảnh hưởng đến chất lượng của các bộ phận gia công. Các biện pháp bổ sung có thể được yêu cầu để giảm mức độ nhiễu và độ rung.
Các hệ thống thiết bị - điều khiển phức tạp hơn các hệ thống điều khiển vành đai và chúng đòi hỏi bảo trì thường xuyên và chi tiết hơn. Các bánh răng cần được bôi trơn thường xuyên và bất kỳ dấu hiệu hao mòn hoặc thiệt hại nào cần được giải quyết kịp thời để tránh lỗi hệ thống.
So với động cơ trục chính điều khiển trực tiếp, động cơ trục chính điều khiển có phạm vi tốc độ hạn chế hơn. Thay đổi tỷ lệ bánh răng để đạt được tốc độ khác nhau có thể là một quá trình tiêu thụ phức tạp và thời gian.
