سروو موتور برای ماشین‌آلات CNC
اپراتورهای ماشین ابزار با کنترل، ابزار و فضای کار مستقیماً سروکار دارند، اما به ندرت با موتورهای محرک ماشین ابزار سروکار پیدا می‌کنند یا حتی آنها را می‌بینند. با این حال، موتور اگر نگوییم مهم‌ترین، مسلماً یکی از مهم‌ترین تجهیزات لازم برای تولید قطعات باکیفیت است. اگر موتور قادر به تغذیۀ مداوم و دقیق قطعه و/یا اسپیندل نباشد، کد عالی، آفست‌های دقیق، ابزار با کارایی بالا هیچ کدام کاری از پیش نخواهند برد. عملکرد موتور بر همه چیز از پرداخت سطح و عمر ابزار گرفته تا ضایعات و راندمان فرایند تأثیرگذار است.
انواع متداول موتورهای مورد استفاده در ماشین‌آلات CNC
در ماشین ابزارهای CNC بیشتر از دو نوع موتور یعنی موتورهای پله‌ای[1] و موتورهای سروو استفاده می‌شود. کار هر دوی آنها تبدیل ورودی غیرخطی دریافتی از واحد کنترل به حرکت خطی در محور و میز اسپیندل از طریق چرخاندن یک محور پیچ‌مانند برای حرکت دادن بار است. سروو موتور برای ماشین‌آلات CNC
[1] استپ (استپر) موتور
طرز کار موتور پله‌ای
در موتورهای پله‌ای از پله‌های هم‌اندازه‌ای استفاده می‌شود که دور یک استوانه واقع شده‌اند. در کاربردهای ماشین ابزار، در یک چرخش کامل اغلب 200 پله یا قطب مغناطیسی وجود دارد، یعنی 100 پله برای 180 درجه چرخش. بسته به اندازۀ موتور، یک ولتاژ معین برقرار و برای چرخش یک پله‌ای اعمال می‌شود. برخی انواع موتورها قادرند به اندازۀ پله‌های کوچکتری نیز حرکت کنند؛ در این مدل‌ها، هر پله به پله‌های کوچکتر تقسیم می‌شود که امکان حرکت با دقت بالاتر را فراهم می‌سازد. سروو موتور برای ماشین‌آلات CNC
موتورهای پله‌ای به‌صورت حلقه باز کار می‌کنند، یعنی اینکه موقعیت آنها منحصراً توسط ولتاژ دریافتی تعیین می‌شود؛ هیچ حسگری برای اندازه‌گیری مکان یا حرکت نسبی به منظور کنترل وجود ندارد. ساختمان نسبتاً سادۀ آنها در صورت تناسب با کاربرد موردنظر، آنها را به گزینه‌ای مطمئن تبدیل می‌کند.
طرز کار سروو موتور سروو موتور برای ماشین‌آلات CNC
در سروو موتورها که به آنها موتورهای محوری یا گشتاور نیز گفته می‌شود، از قطب‌های الکترومغناطیسی کمتری استفاده می‌شود – معمولاً کمتر از دوازده تا – و کنترل دقت و سرعت آنها بر ارتباطات حلقه بسته متکیست، یعنی بین موتور و واحد کنترل سیگنال دوطرفه وجود دارد. به عبارت دیگر، سروو موتور هنگام روشن شدن، سیگنال موقعیت‌یابی دقیق را به واحد کنترل ارسال می‌کند و نیازی به تنظیم مجدد در موقعیت صفر نیست. انکودرهای چرخشی یا زاویه‌ای دستگاه‌های فیدبک ساده‌ای هستند که برای تسهیل این رفت و برگشت استفاده می‌شوند.
در مجموعه‌های سروو موتور، این گزینه وجود دارد که بتوان جفت موتور و دستگاه فیدبک را متناسب با کاربرد یا بودجه انتخاب کرد. برای ماشین‌آلات فلزکاری با دقت بالا، موتورهایی با انکودرهای ایده‌آل که از قبل در آنها تعبیه شده نیز در دسترس است. سروو موتور برای ماشین‌آلات CNC
مقایسه موتورهای پله‌ای و سروو سروو موتور برای ماشین‌آلات CNC
به دلیل تفاوت‌های اساسی در طرز کار، موتورهای سروو و پله‌ای نقاط قوت و ضعف متفاوتی دارند. به‌طور کلی، سروو موتورها برای ماشین‌آلات صنعتی پیشرفتهای مناسب هستند که به دقت، سرعت و گشتاور بالا نیاز دارند، درحالی‌که موتورهای پله‌ای در ماشین‌آلات کارگاهی که به قدرت کمتری احتیاج دارند و همچنین در کاربردهای تفننی توسط علاقمندان آماتور استفاده می‌شوند.
هزینه
اضافه شدن دستگاه فیدبک و سایر سخت‌افزارهای مورد نیاز باعث شده سروو موتورها گران‌تر از موتورهای پله‌ای باشند. با این حال، امکان انتخاب مجموعۀ موتور و انکودر متناسب با نیاز سبب انعطاف‌پذیری در هزینه‌ها می‌شود.
گشتاور
گشتاور موتور پله‌ای هنگام شتاب‌گیری سریع و در سرعت‌های بالا کاهش می‌یابد. سروو موتورها تا حدودی به‌خاطر آهنرباهای خاکی کمیاب قدرتمند به کار رفته در آنها، در حداکثر سرعت تقریباً همۀ گشتاور خود را حفظ می‌کنند، که به معنای راندمان بالاتر نیز هست. در برخی مدل‌های سروو موتور همچنین امکان دو برابر کردن گشتاور نامی به مدت کوتاه وجود دارد که برای توقف، راه‌اندازی و معکوس کردن حرکت میزها یا اسپیندل‌ها می‌تواند فوق‌العاده مفید باشد.
توجه: سروو موتورها از نظر گشتاور دارای مشخصات مختلفی هستند. در کاربردهای ماشین ابزار بیش از همه از گشتاور نامی استفاده می‌شود.
دوام
سروو موتور دارای قطعاتیست که در موتور پله‌ای وجود ندارد مانند دستگاه فیدبک، جاروبک انتقال برق و در برخی موارد گیربکس؛ در نتیجه ریسک خرابی آن کمی بیشتر از موتور پله‌ای است.
تکرارپذیری و دقت
اضافه شدن دستگاه اندازه‌گیری اختصاصی به سروو موتور مزیت محسوب می‌شود. دقت فوق‌العاده، از مرتبۀ صدها هزار پله در هر دور، حرکت دقیق را امکان‌پذیر می‌سازد
که با اضافه شدن محورهای بیشتر به مراکز ماشینکاری، اهمیت بسیار ویژه‌ای می‌یابد. موتورهای پله‌ای همچنین گاهی ممکن است پله‌ها را جا بیندازند؛ خطای کوچکی که توسط واحد کنترل تشخیص داده نمی‌شود اما ممکن است روی قطعه خود را نشان دهد.
سرعت
سروو موتورها در سرعت‌های بسیار بالای چندین هزار دور در دقیقه در مقایسه با حدود 2000 دور در موتورهای پله‌ای، قادر به حفظ حداکثر عملکرد هستند. این امر باعث محبوبیت استفاده از سروو موتورها در تجهیزات ماشینکاری با سرعت بالا (HSM) شده است که در دنیای تولید روزبه‌روز طرفداران بیشتری پیدا می‌کنند. این سرعت اضافی اغلب برای برش دقیق، عملیات پرداخت نهایی و کار با مواد سخت‌تر ضروریست.
چرا در ماشین‌آلات CNC از سروو موتورها استفاده می‌شود؟
یکی از اولین ملزومات ساخت قطعات باکیفیت، موتور ماشین ابزار است. سروو موتورها گزینۀ انتخابی برای کنترل حرکت محورها در ماشین ابزارهایی هستند که برای کار در سرعت بالا و با دقت بالا ساخته شده‌اند. عواملی مانند گشتاور بیشتر، دقت بالای حرکت و فیدبک، و پایداری به جلوگیری از نتایجی مانند پرداخت سطحی ضعیف، سایش سریع ابزار و کانتورینگ نامنطبق با مشخصات کمک می‌کند.
1. امکان استفاده از انکودرها
انکودرهای چرخشی و زاویه‌ای در درایوهای سروو فیدبک پرجزئیات و دقیقی با دقت هزاران برابر بیش از آنچه در موتورهای پله‌ای ممکن است به واحد کنترل ارائه می‌دهند. هر دو نوع انکودر مطلق و افزایشی، نه تنها کنترل دقیق حرکت و سرعت موردنیاز ماشین‌آلات چندمحورۀ امروزی و هندسه‌های پیچیده قطعات را امکان‌پذیر می‌سازند، بلکه دید بهتری از نحوۀ انجام عملیات به اپراتورها می‌دهند.
این انکودرها به راحتی نصب و سیم‌بندی می‌شوند، طول کلی آنها کوتاه است و حتی در عملکردهای ایمنی مانند مواردی که توسط سوئیچ‌های حد کنترل می‌شوند قابل استفاده‌اند.
2. کنترل بهتر بار
سروو موتورها در انواع پیکربندی‌ها، اندازه‌ها و قابلیت‌ها در دسترسند. این تنوع امکان یافتن تطابق سفتی ایده‌آل با توجه به اندازه و بار هر ماشین ابزار را فراهم می‌سازد. دلیل اهمیت این امر آن است که نسبت اینرسی بین موتور و بار برای حفظ دقت موقعیت هنگام انجام حرکات معکوس و همچنین مقاومت در برابر لرزش در کاربردهای فرز با عمق برش زیاد بسیار مهم است؛ سروو موتورها به سازندگان ماشین ابزار این فرصت را می‌دهند که بزرگ‌ترین موتور ممکن را با سبک‌ترین میز ممکن جفت‌وجور کنند.
3. شتاب مدیریت‌شده
در مقولۀ شتاب دادن به میز یا اسپیندل، رابطۀ بین گشتاور و اینرسی در خود موتور بسیار بااهمیت است. به دلیل قابلیت‌های برتر، سروو موتورها ترکیب‌های بیشتری از گشتاور و اینرسی خود موتور را ارائه می‌کنند که به سازندگان امکان دستیابی به قابلیت‌های شتاب موردنیاز را می‌دهد.
4. ریپل گشتاور کنترل شده
در سروو موتورهای بهینه‌شده برای ماشین ابزار، اختلالات احتمالی ناشی از خود آنها در عملیات ماشینکاری محدود شده است. حین چرخش محور، گشتاور موتور همواره در نوسان است؛ اما سروو موتور مناسب می‌تواند تأثیر این امر بر روی قطعه، یعنی خطاهای کانتورینگ و پرداخت نهایی سایه‌دار (اثر ابزار روی سطح نهایی قطعه‌کار) را محدود کند.
جمع‌بندی سروو موتور برای ماشین‌آلات CNC
در دنیای طراحی ماشین ابزار CNC موتورهای پله‌ای و موتورهای سروو هر دو جایگاه خاص خود را دارند. لیکن سروو موتورها از نظر قابلیت‌ها و سخت‌افزار گزینه‌های بیشتری ارائه می‌دهند. به دلیل پیشرفتهای ساخت به سمت تولید بدون نظارت‌تر و کوچک شدن اندازه و افزایش پیچیدگی مداوم قطعات، این موتورهای بسیار توانمند به لحاظ کارایی کلی ماشین ابزار ارزش بیشتری می‌یابند.
چنانچه مایل به دانستن مطالب بیشتری در مورد این موضوع یا هر موضوع دیگر کنترل حرکت هستید، کارشناسان ما در خدمت‌تان هستند. همین الان قرار یک جلسۀ مشاوره را بگذارید تا یافتن راهکارهای خاص برای چالش‌های شما را آغاز کنیم. سروو موتور برای ماشین‌آلات CNC
سروو موتور برای ماشین‌آلات CNC در فروشگاه سی ان سی استوک کلیک کنید و از موتورهای موجود زیمنس دیدن کنید.
منبع:
