Visninger: 1175 Forfatter: Nettsted redaktør Publiser tid: 2016-04-20 Opprinnelse: Nettsted
Datastyrte numeriske kontrollmaskiner (CNC) er historisk og først og fremst blitt utviklet for å oppnå nøyaktig og presis plassering av verktøy og arbeidsstykke i forhold til hverandre. Hele posisjoneringssystemet er ganske enkelt basert på koordinatene til maskinens arbeidsplass eller konvolutt. For å oppnå disse koordinatene for plassering eller bevegelse av verktøyet og / eller maskinbordet (eller arbeidsstykket), gir en CNC-maskin kommandoer til de forskjellige elektriske stasjonene gjennom forskjellige CNC-koder og data levert av operatøren i skjemaet et delprogram. Dermed er nøyaktigheten og presisjonen til disse CNC-maskinene og dermed ytelsen til CNC-maskinene først og fremst avhengig av den nøyaktige og presise bevegelsen av verktøyet og/eller maskinbordet (eller arbeidsstykket) generert av disse elektriske stasjonene og tilhørende mekanismer. Disse bevegelsene av verktøy eller arbeidsstykke foregår langs en eller annen akse på CNC-maskinen, og dermed blir de forskjellige elektriske stasjonene som påvirker disse bevegelsene referert til som aksestasjoner. For akser -stasjoner bruker CNC -maskinene hovedsakelig to typer motorer, dvs. Trinnmotorer og Servomotorer . Hver av disse motorklassene har flere varianter, og hver har sine fordeler og ulemper. Servomotorer er ikke en spesifikk motor av motor, selv om begrepet servomotor ofte brukes til å referere til en motor som er egnet for bruk i lukkede sløyfekontrollsystemer som krever tilbakemeldingsmekanismer. En trinnmotor er en pulsdrevet motor som endrer rotorens vinkelposisjon i trinn og er mye brukt i lave kostnader, åpne sløyfe-kontrollsystemer som ikke krever noen tilbakemeldingsmekanismer. Denne studien gir en forståelse av teknologien og driften av Steppermotorer som skal hjelpe til med deres utvalg og muligens fremgang for å forbedre ytelsen til CNC -maskiner ytterligere.
Trinnmotorer er mye brukt i CNC -maskiner for sin nøyaktige kontroll av posisjonen. De beveger seg i diskrete trinn, noe som gjør dem ideelle for applikasjoner som krever nøyaktig posisjonering. Trinnmotorer brukes ofte til å kjøre aksene (for eksempel x, y og z) i CNC -maskiner.
Servomotorer tilbyr høye dreiemoment- og hastighetsfunksjoner og brukes i CNC -maskiner der høyere ytelse og dynamisk respons er nødvendig. De gir presis kontroll over posisjon, hastighet og akselerasjon. Servomotorer brukes ofte i high-end CNC-maskiner for oppgaver som spindelkontroll og rask aksebevegelse.
Spindelmotorer er spesialiserte motorer som brukes spesielt for å kjøre spindelen i CNC -maskiner. Disse motorene er designet for å gi høy kraft og hastighet for oppgaver som skjæring, boring og fresing. Spindelmotorer kan være av forskjellige typer, inkludert AC-induksjonsmotorer, DC-motorer eller spesialiserte høyhastighetsmotorer avhengig av applikasjonskrav.
Lineære motorer brukes i CNC -maskiner der det kreves lineær bevegelse i stedet for roterende bevegelse. Disse motorene har høy hastighet og akselerasjonsmuligheter og brukes ofte i applikasjoner som høyhastighets fresing og laserskjæringsmaskiner.
Direkte drivmotorer eliminerer behovet for mekaniske overføringskomponenter som tannhjul eller belter ved å koble motoren direkte til belastningen. De tilbyr høy presisjon, redusert tilbakeslag og økt pålitelighet. Direkte stasjonsmotorer brukes ofte i CNC -maskiner for oppgaver som krever høy presisjon og nøyaktighet, for eksempel roterende tabeller og indekseringssystemer.
Hybrid steppermotorer kombinerer funksjonene til trinnmotorer og servomotorer, og tilbyr fordelene med begge deler. De gir høyt dreiemoment i lave hastigheter som trinnmotorer og høyhastighetsdrift med dynamisk respons som ligner på servomotorer. Hybridmotorer brukes i CNC -maskiner der en balanse mellom kostnader, ytelse og presisjon er nødvendig.
Valget av motorisk type i en CNC -maskin avhenger av faktorer som de spesifikke applikasjonskravene, ønsket ytelse, presisjon, kostnadshensyn og typen maskineringsoperasjoner maskinen vil utføre.
CNC -maskiner er automatiserte verktøy kontrollert av datamaskiner. De utfører nøyaktig forhåndsprogrammerte kommandoer for å utføre en rekke oppgaver, for eksempel å kutte, frese, bore og forme forskjellige materialer som metall, tre og plast. Disse maskinene tilbyr enestående nøyaktighet, repeterbarhet og effektivitet, noe som gjør dem uunnværlige i moderne produksjon.
Motorer i CNC -maskiner er ansvarlige for å oversette elektrisk energi til mekanisk bevegelse. De driver bevegelsen av forskjellige komponenter, inkludert skjæreverktøyet, arbeidsstykket og forskjellige bevegelsesakser (for eksempel x, y og z-akser i 3-akset CNC-maskiner). Typen av motoren som brukes bestemmer maskinens hastighet, presisjon og evner.
Trinnmotorer er mye brukt i CNC -maskiner for sin nøyaktige kontroll over posisjon og hastighet. De beveger seg i diskrete trinn, noe som gjør dem ideelle for applikasjoner som krever nøyaktig posisjonering, for eksempel 3D -utskrift og prototyping. Imidlertid kan de mangle hastigheten og dreiemomentet til andre motoriske typer.
Presis posisjonering
Enkelt kontrollsystem
Kostnadseffektiv
Begrenset hastighet
Nedre dreiemoment sammenlignet med servomotorer
Mottakelig for resonansproblemer
Servomotorer tilbyr høy ytelse og fleksibilitet, noe som gjør dem egnet for et bredt spekter av CNC -applikasjoner. I motsetning til steppermotorer, fungerer servomotorer basert på tilbakemelding fra kodere, noe som muliggjør presis kontroll over hastighet, dreiemoment og posisjon. De utmerker seg i høyhastighets maskinering og dynamisk belastningshåndtering.
Høyt dreiemoment i høye hastigheter
Utmerket posisjonsnøyaktighet
Dynamisk respons på varierende belastninger
Høyere kostnader sammenlignet med trinnmotorer
Mer komplekst kontrollsystem
Krev innstilling og vedlikehold
Lineære motorer er relativt nyere for CNC -industrien, men får popularitet på grunn av deres unike fordeler. I stedet for rotasjonsbevegelse, produserer lineære motorer lineær bevegelse direkte, og eliminerer behovet for mekaniske overføringskomponenter som belter og skruer. Denne designen gir raskere akselerasjon, jevnere drift og høyere presisjon.
Direkte lineær bevegelse uten mekaniske komponenter
Høy hastighet og akselerasjon
Minimalt vedlikehold
Høyere startkostnad
Begrenset tilgjengelighet for visse applikasjoner
Følsomhet for miljøfaktorer som støv og rusk
Hver type motor har sine styrker og svakheter, noe som gjør dem egnet for spesifikke applikasjoner. Steppermotorer utmerker seg i applikasjoner som krever presis plassering i lavere hastigheter, mens servomotorer gir høyere hastighet og dreiemoment for dynamiske maskineringsoppgaver. Lineære motorer kombinerer fordelene ved begge, og gir rask og nøyaktig lineær bevegelse uten mekaniske begrensninger.
Stepper Motors : 3D -utskrift, CNC -rutere, lasergraveringsmaskiner
Servo Motors : CNC Fresing, svingesentre, robotarmer
Lineære motorer : Høyhastighets maskinering, halvlederproduksjon, luftfartsindustri
Når du velger en motor for en CNC -maskin, må produsentene vurdere faktorer som:
Nødvendig presisjon og hastighet
Lastekapasitet og dreiemomentkrav
Miljøforhold og driftsmiljø
Kostnads- og budsjettbegrensninger
Kompatibilitet med kontrollsystemer og programvare
Fremskritt innen motorisk teknologi fortsetter å drive innovasjon i CNC -bransjen. Produsenter utvikler mer effektive motorer med høyere krafttetthet, forbedret termisk styring og integrerte kontrollfunksjoner. I tillegg forbedrer fremskritt innen sensorteknologi og kunstig intelligens motorisk ytelse og prediktive vedlikeholdsevner.
Fremtiden for CNC -motorteknologi er klar for ytterligere fremskritt innen effektivitet, presisjon og integrasjon med digitale systemer. Trender som Internet of Things (IoT), Augmented Reality (AR) og maskinlæring forventes å revolusjonere hvordan CNC -maskiner opererer og samhandler med miljøet. Dessuten vil den pågående miniatyriseringen av komponenter og utvikling av bærekraftige materialer forme neste generasjon CNC -motorer.
Valget avhenger av faktorer som nødvendig presisjon, hastighet, dreiemoment og budsjettbegrensninger. Trinnmotorer er ideelle for applikasjoner som krever presis posisjonering i lavere hastigheter, mens servomotorer gir høyere hastighet og dreiemoment for dynamiske maskineringsoppgaver.
Lineære motorer tilbyr fordeler som raskere akselerasjon, jevnere drift og høyere presisjon, noe som gjør dem egnet for visse applikasjoner. Tradisjonelle roterende motorer har imidlertid fortsatt sin plass i mange CNC -maskiner, avhengig av de spesifikke kravene til applikasjonen.
Fremskritt innen sensorteknologi muliggjør bedre tilbakemelding og kontrollmekanismer, og forbedrer motorisk ytelse når det gjelder nøyaktighet, effektivitet og pålitelighet. Sensorer kan gi sanntidsdata om motorisk posisjon, temperatur og vibrasjon, noe som gir mulighet for prediktivt vedlikehold og optimalisering av CNC-operasjoner.
CNC -programvare spiller en avgjørende rolle i å kontrollere og optimalisere motorisk ytelse ved å generere presise bevegelsesbaner, justere hastighet og akselerasjonsprofiler og implementere tilbakemeldingskontrollløkker. Avanserte programvarefunksjoner gjør det mulig for operatører å finjustere motoriske parametere for spesifikke maskineringsoppgaver, forbedre den generelle effektiviteten og kvaliteten.
Produsenter kan holde seg oppdatert om de siste fremskrittene innen CNC -motorteknologi gjennom bransjepublikasjoner, konferanser, messer og nettverksarrangementer. I tillegg kan samarbeid med motorleverandører, teknologipartnere og forskningsinstitusjoner gi verdifull innsikt i nye trender og teknologier.