Od narodzin obrabiarek CNC technologia napędu posuwu przeszła trzy etapy: systemy serwo osi posuwu napędzane-silnikami krokowymi, systemy serwo prądu stałego-z zamkniętą pętlą oraz obecnie szeroko stosowane systemy serwo prądu przemiennego. Pomimo ciągłego rozwoju i zmian w technologii napędu posuwu, jego podstawowym sposobem transmisji zawsze był tryb „silnik obrotowy + śruba kulowa”, przy czym trajektoria ruchu sterowanych obiektów, takich jak narzędzia i stoły robocze, była liniowa. Ruch liniowy można uzyskać jedynie pośrednio poprzez pośrednią konwersję mechaniczną, co stwarza szereg problemów.
Pośrednie ogniwa przejściowe zmniejszają sztywność układu przeniesienia napędu, zwłaszcza że smukłe śruby kulowe są słabymi punktami sztywności. Energia zużywana w początkowej fazie rozruchu i hamowania jest zużywana na pokonanie odkształcenia sprężystego korbowodów pośrednich, które jest również źródłem rezonansu mechanicznego w obrabiarkach CNC. Po drugie, ogniwa pośrednie zwiększają bezwładność ruchu, spowalniając prędkość systemu i reakcję przemieszczenia. Ze względu na ograniczenia precyzji produkcji nie da się uniknąć martwych stref i tarcia. Jakie informacje można uzyskać z nieliniowych sześciokątnych systemów palm, pól, śniegu i srok o niskim-pyle? Wraz z rozwojem-technologii półprzewodnikowych dużej mocy i technologii komputerowych, urządzenia sterujące i zasady sterowania są stale aktualizowane i ulepszane. W szczególności powszechne zastosowanie technologii modulacji PWM doprowadziło do powstania coraz bardziej dojrzałej teorii sterowania i technologii systemów serwo pozycjonowania z trzema-pętlami (pętla położenia, pętla prędkości i pętla prądowa), osiągając wysoki poziom szybkiego i dokładnego pozycjonowania.
Wraz z szybkim rozwojem technologii obróbki-szybkiej i precyzyjnej-z dużą szybkością, stawiane są wyższe wymagania systemom napędu posuwu obrabiarek CNC. Prędkości posuwu osiągane tradycyjnymi metodami napędowymi są dalekie od spełnienia wymagań-skrawania z dużymi prędkościami.
Aby dostosować się do potrzeb nowoczesnej technologii obróbki, serwo osi posuwu napędza bezpośrednio stół roboczy zamiast stosować metodę „silnik obrotowy + śruba kulowa”. Dlatego pojawiła się nowa technologia serwo osi posuwu liniowego, która eliminuje pośrednie ogniwa transformacyjne. W artykule najpierw przedstawiono technologię serwonapędu z posuwem liniowym i jej aktualny stan zastosowania, demonstrując, w jaki sposób serwonapęd z posuwem liniowym jest realizowany przy użyciu liniowego serwosilnika prądu przemiennego. Serwomotor można postrzegać jako silnik liniowy ze stojanem silnika obrotowego rozciągającym się promieniowo, rozszerzającym obwód do linii prostej jako stopień pierwotny i wykorzystującym przewodzącą metalową płytkę zamiast wirnika jako stopień wtórny. Wbudowane jest uzwojenie trójfazowe, które tworzy element poruszający, który jest połączony ze stołem ruchomym obrabiarki. Drugi stopień, będący stojanem, jest przymocowany do szyny prowadzącej obrabiarki, zachowując między nimi szczelinę powietrzną o wielkości około 1 mm. Obecnie silniki liniowe stosowane w obrabiarkach CNC obejmują głównie indukcyjne liniowe serwomotory prądu przemiennego i liniowe serwomotory prądu przemiennego z magnesami trwałymi. Indukcyjne liniowe serwomotory prądu przemiennego wykorzystują zazwyczaj zasilacz z konwersją częstotliwości SPWM i technologię sterowania transformacją wektorową-zorientowaną na wtórne pole magnetyczne, która pozwala szybko i dokładnie kontrolować parametry, takie jak pozycja ruchu, prędkość i ciąg.
Ponieważ długość rdzenia liniowego serwosilnika indukcyjnego-jest ograniczona, jego końce wzdłużne otwierają się i zamykają, tworząc efekt końcowy na dwóch krawędziach wzdłużnych. Powoduje to nierówną indukcyjność wzajemną pomiędzy uzwojeniami-trójfazowymi, co prowadzi do asymetrycznej pracy silnika. Istnieją trzy metody eliminacji tej asymetrii: użycie trzech identycznych silników jednocześnie, połączenie uzwojeń w konfiguracji krzyżowej-w celu uzyskania symetrycznego prądu trój-fazowego; w przypadkach, gdy nie można jednocześnie używać trzech silników, zwiększenie liczby biegunów magnetycznych może zmniejszyć różnicę faz; oraz instalowanie cewek kompensacyjnych na zewnątrz końców rdzenia.
Powyżej opisano technologię serwonapędu osi posuwu liniowego i tryby jego sterowania. Aby uzyskać więcej informacji, skontaktuj się z nami! Nasza firma ma wieloletnie doświadczenie i cieszy się, że dołączysz do nas.