Несомненно, серводвигатели обеспечивают более высокую точность, большую скорость и меньший нагрев в станках с ЧПУ. Тем не менее, этот вариант двигателей по-прежнему используется в отрасли реже. Если вы задаетесь вопросом: «Стоит ли использовать серводвигатели в станках с ЧПУ?», то ответ — безусловно, стоит. Просто, возможно, вы задаете не тот вопрос.Итак, вот действительно важный вопрос, над которым вам нужно задуматься: что произойдет, если вам нужно нарезать резьбу в отверстии с высокой точностью, а шпиндель не может синхронизироваться с движением по оси Z? В этом случае решением станут сервомоторы.Жесткая нарезка резьбы требует идеальной координации вращения шпинделя и оси Z. Каждый оборот шпинделя должен соответствовать осевой подаче, вплоть до точного шага резьбы. Попробуйте сделать это с помощью простой установки или системы с разомкнутым контуром управления, и у вас возникнут проблемы. Резьба будет нарезана неравномерно, метчики сломаются, и вы потратите детали впустую. Более простой шаговый двигатель просто не справится с этой задачей.Благодаря сервоприводу шпинделя и энкодеру станок точно знает положение шпинделя в каждый момент времени. Он может точно изменить направление вращения в нижней части отверстия и следовать той же траектории резьбы обратно. Не требуется плавающий держатель метчика, никаких догадок, никаких компромиссов. Просто нарежьте резьбу, измените направление вращения — и готово. Полностью автоматизировано.Итак, стоит ли рассматривать сервоприводы? Если вы хотите без проблем использовать потокообразование на производственном уровне, они не просто ценны, они необходимы.Почему серводвигатели превосходят шаговые двигатели в станках с ЧПУ?Серводвигатели превосходят шаговые двигатели в работе на станках с ЧПУ, потому что они умнее и быстрее. В отличие от шаговых двигателей, которые движутся с фиксированными шагами и надеются оказаться в нужном месте, серводвигатели постоянно проверяют свое положение с помощью энкодера. Эта обратная связь позволяет вносить корректировки в реальном времени, что приводит к повышению точности, увеличению скорости и более плавному движению, особенно под нагрузкой.Шаговые двигатели идеально подходят для простых задач и отлично подойдут для начинающих или любителей. Этот тип двигателей дешевле, проще в настройке и обеспечивает достаточную производительность для таких задач, как обработка на станках с ЧПУ в домашних условиях, 3D-печать или гравировка. Шаговые двигатели идеально подходят для работы с более простыми материалами, такими как пластиковые детали, деревянные вывески или печатные платы. Но как только вы начинаете обрабатывать более твердые материалы, изготавливать детали с жесткими допусками или пытаетесь ускорить цикл обработки, шаговые двигатели начинают давать сбой. Они могут перегреваться, пропускать шаги или просто не справляться с нагрузкой.Простой шаговый двигатель (слева) против серводвигателя, что видно по кабелю обратной связи энкодера (справа). Изображение предоставлено компанией CanCam.Вот где сервоприводы проявляют свои лучшие качества. Их можно найти в серьезных промышленных станках с ЧПУ для обработки древесины, фрезерных станках с ЧПУ, токарных станках, плазменных резаках и промышленной робототехнике, где необходимы скорость, повторяемость и реальный крутящий момент. Кроме того, они выделяют меньше тепла, поскольку потребляют энергию только тогда, когда это необходимо. Это существенное преимущество с точки зрения надежности.Если вы изготавливаете мелкие детали или прототипы с ограниченным бюджетом, шаговые двигатели вполне подойдут. Но если вы работаете в серийном производстве, занимаетесь резкой металла или вам нужна точность и скорость, сервоприводы — лучший инструмент для этой работы.Почему шаговые двигатели часто предпочитают использовать в станках с ЧПУ?Шаговые двигатели чаще используются в станках с ЧПУ, поскольку они экономичны. Стоимость шаговых двигателей доступна для любителей или небольших предприятий, при этом они обеспечивают достаточную производительность для многих применений. Производители станков с ЧПУ более низкого ценового сегмента, как правило, оснащают свои станки шаговыми двигателями просто потому, что это позволяет снизить себестоимость продукции.Шаговые двигатели работают, не зная своего текущего положения во вращении. Для многих задач это вполне приемлемо. Отсутствие энкодеров — одна из главных причин более доступной цены этих двигателей, и для многих дополнительные затраты на серводвигатель и связанную с ним систему управления могут быть излишними.В каких случаях сервомотор необходим при обработке на станках с ЧПУ?Сервомоторы используются в высокопроизводительных машинах, поскольку обеспечивают более высокую производительность. Благодаря постоянной передаче данных о положении через энкодер, сервомоторы могут развивать более высокие скорости и достигать большей точности. Эта обратная связь позволяет контроллеру вносить корректировки в положение двигателя в реальном времени, что обеспечивает гораздо большую точность при изменяющихся нагрузках. Знание количества перемещений сервомотора и того, потерял ли он ход или превысил допустимый предел, установленный в параметрах сервопривода, может быть бесценным в приложениях, где точность имеет решающее значение.Сервомотор, а также внутреннее устройство энкодера, обеспечивающего обратную связь. Изображение предоставлено сайтом Control.com.Еще одно важное преимущество серводвигателя заключается в том, что он, как правило, выделяет меньше тепла, особенно в режиме холостого хода или при низкой нагрузке. Это связано с тем, что он потребляет только необходимое количество тока, в отличие от шаговых двигателей, которые обычно работают на полной мощности независимо от нагрузки, что приводит к излишнему накоплению тепла. Хотя серводвигатели дороже, эти характеристики делают их более подходящими для сложных задач, где производительность и надежность имеют решающее значение.Серводвигатели незаменимы в сложных системах ЧПУ, где точность, скорость и надежность имеют первостепенное значение. Хотя в отрасли они используются реже, это в основном связано со стоимостью, а не с тем, что шаговые двигатели работают так же хорошо. Для более простых задач шаговые двигатели идеально подходят. Однако сложные задачи, такие как нарезание резьбы в жестких деталях, требуют более совершенного оборудования, способного справиться с нагрузкой, и в таких ситуациях серводвигатели проявляют себя наилучшим образом.
