Kuinka askel CNC EDM vertaa servovetoisiin malleihin nopeudella ja tarkkuudella?

Tarkkuusvalmistuksen alalla sähköpäästökoneiden (EDM) on välttämätöntä rooli kovien materiaalien, monimutkaisten geometrioiden ja hienon ominaisuuden käsittelyssä, joita on vaikea käsitellä perinteisillä menetelmillä sen ainutlaatuisten kosketusten käsittelyominaisuuksien vuoksi. EDM -koneiden, askelmoottorien ja servomoottorien ydinkäyttöjärjestelmänä määrää suurelta osin laitteiden suorituskyvyn, etenkin nopeuden ja tarkkuuden suhteen, kaksi kriittistä indikaattoria. Näiden kahden ohjaustekniikan etujen ja haittojen ymmärtäminen CNC EDM -koneet on välttämätöntä valmistajille valita laitteet, jotka parhaiten vastaavat heidän sovellustarpeisiinsa.

Stepper -moottorivetoisten CNC EDM -koneiden ominaisuudet
Askelmoottori on avoimen silmukan ohjausmoottori, joka muuntaa sähköpulssisignaalit kulma- tai lineaarisiksi siirtymiksi. Sen toimintaperiaatteena on vastaanottaa pulssisignaalit ohjaimelta ja saada moottori pyörittämään kiinteää askelkulmaa joka kerta, mikä saavuttaa tarkan asennon hallinnan. Varhaisissa CNC EDM -koneissa askelmoottoreita käytettiin laajasti niiden suhteellisen yksinkertaisten ohjausmenetelmien, alhaisten kustannusten ja hyvän tarkkuuden suorituskyvyn vuoksi tietyissä kuormituksissa.

Nopeus suorituskyky
Stepper -moottorien suorituskyky on suhteellisen vakaa, kun juoksee alhaisella nopeudella, mutta sen vääntömomentti putoaa voimakkaasti, kun juoksee suurilla nopeuksilla, mikä rajoittaa suoraan sen maksiminkäyttöä. Kun pulssitaajuus kasvaa tietyssä määrin, askelmoottori voi kokea "vaiheen ulkopuolella", ts. Todellinen kiertokulma ei vastaa teoreettista kiertokulmaa, mikä johtaa sijaintivirheeseen. Tämä ominaisuus tekee EDM-koneen, jota askelmoottorit ohjaavat suhteellisen tehottoman, kun suoritetaan nopeaa paikannusta tai käsittelemään suurikokoisia työkappaleita. Lisäksi kiihtyvyys- ja hidastumisprosessin aikana askelmoottorit ovat myös alttiita ylittämään tai aliarviointiin hitauden vuoksi, mikä vaatii lisävakaustaikaa, mikä vaikuttaa edelleen kokonaisprosessointinopeuteen.

Tarkkuuden suorituskyky
Askelmoottorien tarkkuus riippuu pääasiassa niiden askelkultaan. Mitä pienempi askelmoottorin askelkulma, sitä suurempi paikannustarkkuus voidaan saavuttaa teoriassa. Subdivision Drive -teknologian avulla askelkulma voidaan jakaa edelleen useisiin mikrotieteisiin, mikä parantaa resoluutiota. Kuitenkin, kun askelmoottori toimii pitkään tai siihen kohdistuu ulkoisten kuormien muutoksia, sen askelkulma voi kerätä virheitä, mikä johtaa lopullisen prosessointitarkkuuden vähentymiseen. Samanaikaisesti avoimen silmukan ohjauksen vuoksi askelmoottori ei pysty havaitsemaan ja korjaamaan sijaintivirhettä reaaliajassa. Kun askel on kadonnut, se vaikuttaa suoraan käsittelyn laatuun. Suoritettaessa tarkkaa ja hienoa prosessointia, askelmoottori voi tuntua kykenemättömältä.

Kustannukset ja ylläpito
Askelmoottorin käyttöjärjestelmän kustannukset ovat suhteellisen alhaiset, rakenne on yksinkertainen ja huolto on suhteellisen kätevää. Tämä tekee EDM -koneesta askelmoottorin ohjaamasta taloudellisen valinnan käyttäjille, joilla on rajoitetut budjetit tai jotka eivät vaadi äärimmäistä käsittelyn tarkkuutta.

Servovetoisen CNC EDM-työstötyökalujen ominaisuudet
Servomoottori on suljetun silmukan ohjattu moottori, joka yleensä muodostaa täydellisen servojärjestelmän, jossa on kooderi, servoveto ja ohjain. Servojärjestelmä havaitsee moottorin sijainnin, nopeuden ja kiihtyvyyden reaaliajassa ja syöttää sen takaisin ohjaimeen. Ohjain vertaa Set -komentoa palautteen arvoon ja säätää jatkuvasti lähtöä varmistaakseen, että moottori seuraa tarkasti komentoliikettä. Tämä suljetun silmukan ohjaus on avain servojärjestelmään nopean nopeuden ja suuren tarkkuuden saavuttamiseksi.

Nopeus suorituskyky
Servomoottori pystyy ylläpitämään vakiomomentin lähtöä laajalla nopeusalueella, mikä tarkoittaa, että se voi ylläpitää voimakasta käyttövoimaa suurilla nopeuksilla, saavuttaen siten nopeammat käsittelynopeudet. Servojärjestelmässä on nopeampi vasteen nopeus ja dynaaminen suorituskyky, ja se voi suorittaa kiihtyvyys- ja hidastumisprosessin lyhyessä ajassa vähentäen ei-jalostustaikaa. Tämä parantaa merkittävästi EDM -koneiden käsittelytehokkuutta, jotka vaativat usein kommutointia tai monimutkaisen radankäsittelyn. Esimerkiksi moni-akselin kytkentäprosessoinnin tai nopean ontelon poistamisen prosessissa servoaseman edut ovat erityisen ilmeisiä.

Tarkkuuden suorituskyky
Servojärjestelmä syöttää takaisin sijaintitiedot reaaliajassa kooderin läpi ja vertaa sitä ohjaimen kanssa suljetun silmukan ohjauksen muodostamiseksi. Tämä antaa servomoottorille mahdollisuuden havaita ja korjata mikä tahansa sijaintivirhe reaaliajassa, saavuttaen siten erittäin korkean paikannuksen tarkkuuden ja toistettavuuden. Jopa ulkoisten kuormitusmuutosten tai kitkan vaikutuksesta, servojärjestelmä voi varmistaa tarkan ohjeiden noudattamisen automaattisen korvauksen avulla. Korkean resoluution kooderit voivat tarjota mikronin tai jopa sub-mikronin palautteen tarkkuutta, mikä mahdollistaa servovetoisten EDM-koneiden olevan päteviä vaativimpiin mikrohuiviä ja monimutkaisia ​​ontelonkäsittelytehtäviä. Esimerkiksi aloilla, joilla on erittäin suuret tarkkuusvaatimukset, kuten lääketieteelliset laitteet, ilmailu- ja muotinvalmistus, servo -asemat ovat korvaamaton valinta.

Kustannukset ja ylläpito
Servo-käyttöjärjestelmän kustannukset ovat yleensä korkeammat kuin askelmoottorijärjestelmän, koska se sisältää useita tarkkaan komponentteja, kuten servomoottoreita, koodereita, servo-asemia ja monimutkaisempia ohjausalgoritmeja. Servo-asemat ovat kuitenkin ottaen huomioon sen merkittävän nopeuden ja tarkkuuden paranemisen ja alhaisemmat pitkäaikaiset käyttökustannukset (sen korkeamman luotettavuuden ja pidemmän käyttöiän vuoksi), servo-asemat ovat kannattava sijoitus käyttäjille, jotka harjoittavat korkeaa suorituskykyä ja korkeaa hyötysuhdetta. Servojärjestelmät vaativat myös enemmän ammatillista virheenkorjausta ja ylläpitotietoa.

Kattava vertailu askelmoottoreista ja servo -asemista EDM -koneissa

Johtopäätös ja valintaehdotukset
Yhteenvetona voidaan todeta, että Stepper -moottoreilla ja servoasemilla on kumpikin omat ominaisuutensa ja soveltamisalueensa CNC EDM -koneissa.

Stepper-moottorivetoisilla EDM-koneilla on kustannusetuja ja ne sopivat sovelluksiin, jotka eivät vaadi äärimmäistä käsittelynopeutta ja tarkkuutta tai joilla on rajoitettuja budjetteja, kuten joidenkin yleisten muottien karkea käsittely, yksinkertaisten osien massatuotanto jne. Ne ovat myös suhteellisen helppoja käyttää ja ylläpitää.

Servopohjaiset EDM-koneet edustavat korkeampaa tekniikkaa ja erinomaista suorituskykyä. Niillä on ilmeisiä etuja nopeudessa, tarkkuudessa, dynaamisessa vasteessa ja luotettavuudessa, ja ne ovat ihanteellisia tarkkaan, mikrohiekoitukseen, monimutkaiseen ontelon koneeseen ja korkean tehokkaan tuotantoon. Teollisuuksille, kuten ilmailu-, lääketieteellisille, tarkkuusmuotteille ja elektronisille komponenteille, joilla on tiukat vaatimukset koneistuslaadusta ja tehokkuudesta, servopohjaisiin EDM-koneisiin sijoittaminen on avain korkealaatuisen tuotannon saavuttamiseen ja markkinoiden kilpailukyvyn parantamiseen.

EDM-koneita valittaessa valmistajien on tehtävä kattava kompromissi niiden erityisten koneistustarpeiden, budjetin, odotettavissa olevan tuotannon tehokkuuden ja lopputuotteen laadun vaatimusten perusteella. Jos harjoitat äärimmäistä koneistustehokkuutta ja tarkkuutta, etenkin monimutkaisten ja arvokkaiden osien tuotannossa, servovetoiset CNC EDM -koneet ovat epäilemättä viisaampi sijoitus. Jos teet vain joitain rutiininomaisia ​​työstötehtäviä, jotka eivät vaadi suurta tarkkuutta ja joilla on rajoitettu budjetti, niin askel moottorivetoiset koneet voivat myös tehdä työn.

Teknologian jatkuvan edistymisen myötä servojärjestelmien kustannukset vähenevät vähitellen, ja myös niiden suosio kasvaa. Tulevaisuudessa, kun valmistusteollisuus jatkaa vaatimuksiaan työstötarkkuuden ja tehokkuuden vaatimuksiin, servovetoisista CNC EDM -koneista tulee epäilemättä valtavirran valinta markkinoilla.