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Mit Hilfe eines Motors wandelt ein spindelangetriebenes rotierendes Teil elektrische Energie in mechanische Energie um, die zum Schneiden des Materials in die gewünschte Form verwendet werden kann. CNC-Fräser verwenden hauptsächlich bürstenlose Gleichstrom-Servomotoren, bürstenlose Gleichstrom-Servomotoren und AC-Synchron- und Asynchron-Servomotoren.
Gleichstrom-Servomotor
Ein Gleichstrommotor ist ein Elektromotor, der für seinen Betrieb auf Gleichstrom angewiesen ist. Gleichstrommotoren sind dafür bekannt, dass sie einen Anker und einen Permanentmagneten enthalten, die eine mechanische Kraft erzeugen, die die Welle dreht. Bei einem bürstenlosen Gleichstrom-Servomotor erfolgt die Kommutierung elektronisch statt mechanisch wie bei einem bürstenbehafteten Motor, was die Lebensdauer durch Reduzierung von Verschleiß und Abrieb erhöht. Verzinkte Gleichstrom-CNC-Motoren verfügen über ein Getriebe- und Bremssystem. Die Getriebe helfen bei der Übertragung und erhöhen das Drehmoment, um größere Teile zu bewegen, während die Bremssysteme beim Anhalten oder Festhalten von Teilen helfen, insbesondere bei Steigungen. Sie werden häufig in Kraftfahrzeugen eingesetzt, da sie bei Stillstand des Fahrzeugs Positionen fest halten können.
AC-Servomotor
Ein AC-Servomotor ist ein Elektromotor, der mit Wechselstrom betrieben wird. Im Vergleich zu Gleichstrommotoren verfügt ein AC-Servomotor über einen Encoder und ein Untersetzungsgetriebe. Der Encoder funktioniert wie ein Getriebe, das die Geschwindigkeit reduziert und gleichzeitig die Genauigkeit erhöht, um seine Position zu kennen. Das bedeutet, dass der Servo genau weiß, wie weit er sich bewegt hat. Diese Informationen werden kontinuierlich an die Steuerung zurückgesendet, sodass der Rotor jederzeit genau weiß, wo er sich befindet. AC-Synchron-Servomotoren haben einen Permanentmagneten im Rotor und arbeiten nach dem Prinzip des Drehmoments. Dies macht sie energieeffizient mit hohen Höchstgeschwindigkeiten, was für Hochleistungs-CNC-Fräser geeignet ist, die mit großen Volumina arbeiten. AC-Asynchronmotoren halten in der Regel länger, weil sie robust sind, verbrauchen aber viel mehr Energie, da sie einen Stator benötigen, um ein Magnetfeld zu erzeugen.
Schrittmotor
Ein weiterer Motor, der in Getrieben zu finden ist, ist ein Schrittmotor, der sich jeweils um einen vollen Schritt dreht. Der Vorteil von Schrittmoteren ist, dass sie billig und präzise sind, da sie die Bewegung in kleine Schritte unterteilen. Mit Hilfe einer Steuerung kann sie leicht ihren Standort kennen, indem sie die Anzahl der Schritte zählt, die sie gemacht hat. Normalerweise benötigt sie 200 Schritte, um eine vollständige Drehung zu machen, und wird in Druckern und Scannern verwendet, wo präzise Bewegungen unerlässlich sind.
Motorleistung:
Die Motorleistung bestimmt, wie viel Kraft und Energie die Maschine für ihre Arbeit hat. Sie wird normalerweise in Watt (W) oder Kilowatt (kW) angegeben. Eine höhere Leistungszahl bedeutet, dass der Motor mehr Arbeit verrichten kann. Beispielsweise könnte ein CNC-Fräser einen Servomotor mit einer Leistung von 3 kW haben. Dieser Motor nutzt die Kraft von 3.000 Watt, um die CNC-Fräser-3D-Maschine leistungsstärker anzutreiben, sodass sie Materialien wie Holz, Kunststoff und Metall leichter schneiden und formen kann.
Geschwindigkeit:
Die Motordrehzahl gibt an, wie schnell sich der Motor dreht. Dies ist wichtig für die Geschwindigkeit, mit der die Maschine sich bewegen und Materialien bearbeiten kann. Die Drehzahl wird normalerweise in Umdrehungen pro Minute oder U/min gemessen. Mit einem Hochgeschwindigkeitsmotor kann der CNC-Fräser seine Teile schneller bewegen. So können beispielsweise die Servomotoren eines Fräsers mit einer Drehzahl von 60.000 U/min laufen. Diese hohe Geschwindigkeit bedeutet, dass sich der Motor schnell drehen kann, um die Maschinenbauteile schnell und effizient zu bewegen.
Steuerungssystem:
Ein CNC-Fräser-Servomotor wird mit einem speziellen elektronischen System gesteuert. Dieses System sendet Befehle, die dem Motor sagen, was er tun soll. Es können verschiedene Arten von Steuerungssystemen für CNC-Fräser mit Servomotoren verwendet werden. Die Systeme sind so konzipiert, dass der Motor die Aufgabe versteht, die er erledigen muss. Beispielsweise kann ein Fräser ein digitales Steuerungssystem verwenden, um seine Bewegungen präzise zu verwalten.
Antriebsart:
Die Art und Weise, wie ein CNC-Fräsermotor angetrieben wird, gibt ihm die Kraft zum Arbeiten. Dies bezieht sich auf die Art der Stromquelle, die zum Bewegen des Motors verwendet wird. Ein Motor kann beispielsweise über einen Direktantrieb oder einen Riemenantrieb angetrieben werden, wobei jeder eine andere Bewegungsmethode bietet. Ein Servomotor in einem CNC-Fräser verwendet normalerweise einen Direktantrieb. Dies bedeutet, dass er direkt mit dem Motor verbunden ist, ohne zusätzliche Teile wie Riemen. Direktantrieb kann dem Motor eine bessere Kontrolle und Präzision bei der Bewegung der Maschinenbauteile geben.
Umweltanforderungen:
Eine CNC-Maschine mit einem Servomotor muss in bestimmten sicheren und sauberen Bereichen arbeiten. Sie sollte nicht in heißen oder feuchten Bereichen betrieben werden; Staub muss von ihr ferngehalten werden. Der Staub ist, weil er ihre Teile beschädigen kann. Staub macht die Dinge schmutzig und kann ihre Funktionsweise beeinträchtigen. Die Umgebung ist auch wichtig, um die CNC-Jobmaschine und die Menschen zu schützen. Wenn sich die Maschine an einem gefährlichen Ort befindet, z. B. in der Nähe von Wasser, könnte sie beschädigt werden und Personen könnten verletzt werden. Daher ist es wichtig, den Fräser an einem guten, sicheren Ort aufzustellen, um Schäden an allem zu vermeiden und alle vor Gefahren zu schützen.
Die Langlebigkeit und die ordnungsgemäße Funktion der CNC-Maschinen mit Servosystemen hängen von regelmäßigen Wartungsroutinen ab. Nachfolgend finden Sie Wartungstipps für eine CNC-Fräsermaschine mit Servomotoranwendung:
Regelmäßige Schmierung:
Die beweglichen Teile der CNC-Maschine müssen regelmäßig geschmiert werden. Schmierung hilft, Verschleiß und Abrieb zu verhindern und die Reibung zwischen beweglichen Teilen zu minimieren. Sie stellt sicher, dass die Teile reibungslos gleiten, ohne Unterbrechungen oder Widerstand. Das Schmieren des CNC-Geräts für Fräser sorgt für ein superschnelles und präzises Schneiderlebnis ohne Ausfallzeiten. Regelmäßige Schmierung sorgt dafür, dass die Maschine auf ihrem besten Leistungsniveau arbeitet.
Gesteuerte Umgebung:
Die Aufrechterhaltung einer angenehmen Arbeitsatmosphäre ist entscheidend für das Wohlbefinden des CNC-Fräser-Servosystems. Temperatur und Luftfeuchtigkeit sollten sorgfältig überwacht werden. Um eine Feuchtigkeitsansammlung im Gerät zu verhindern, sollten die Luftfeuchtigkeitsspiegel unter 60 Prozent gehalten werden. Da eine hohe Luftfeuchtigkeit Schäden an der Elektronik der Maschine verursachen und zu Schimmelbildung führen kann, hilft es, die Luftfeuchtigkeit niedrig zu halten, die empfindlichen Teile zu schützen und zu verhindern, dass sie durch Wasserdampf in der Luft beschädigt werden.
Regelmäßige Inspektionen:
Für das CNC-Servofrässystem sollte ein regelmäßiges Inspektionsprogramm eingerichtet werden. Es ist wichtig, ein neues Inspektionsprogramm außerhalb des Kartons einzurichten. Alle Komponenten der Maschine sollten regelmäßig sorgfältig geprüft werden. Dazu gehört die Überprüfung von Dingen wie den Schneidmessern, Riemen, Lagern und anderen wichtigen Teilen. Wenn man ungewöhnliche Anzeichen von Verschleiß oder Beschädigung frühzeitig erkennt, bevor sie zu einem größeren Problem werden, kann man sie frühzeitig erkennen.
Die Flexibilität und Präzision der CNC-Fräsermaschine ermöglichen eine breite Palette von Anwendungen in zahlreichen Branchen und Bereichen. Die folgende Liste enthält nur einige Beispiele.
Die folgenden Tipps helfen Käufern, die einen CNC-Fräser mit einem Servomotorsystem oder dessen Ersatz kaufen möchten, eine kluge Investitionsentscheidung zu treffen.
Anwendungsbedürfnisse
Da ihre Arbeit unterschiedlich ist, sollten Käufer ihre spezifischen Bedürfnisse berücksichtigen.
Bestimmen Sie, mit welcher Art von Material Sie arbeiten und welche Präzision Sie benötigen. Wenn die Arbeit schwere Materialien oder anspruchsvolle Projekte umfasst, die eine hohe Genauigkeit erfordern, ist es sinnvoll, in einen leistungsstarken Servomotor zu investieren.
Kompatibilität
Stellen Sie vor jedem Kauf sicher, dass der ausgewählte Servomotor mit den bestehenden Komponenten des Fräsers verbunden werden kann und funktioniert. Es ist eine gute Idee, die Richtlinien des Herstellers zu konsultieren oder mit einem sachkundigen Techniker zu sprechen, um die richtige Passform zu erhalten.
Qualität
Die Langlebigkeit eines CNC-Fräsers mit einem Motor hängt von der Qualität seiner Konstruktionen ab, einschließlich des Servosystems. Wählen Sie daher ein Produkt eines Herstellers, der einen guten Ruf hat und dessen Motoren zuverlässig und langlebig sind.
Steuerungssystem
Für eine nahtlose Integration und optimale Leistung sollte das Steuerungssystem des CNC-Fräsers mit dem gewählten Servosystem übereinstimmen. Stellen Sie also sicher, dass das gewählte Servosystem vollständig von dem CNC-Fräsercode gesteuert werden kann, mit dem der Benutzer vertraut ist.
Budget
Letztendlich spielt das Budget eine entscheidende Rolle bei der Auswahl eines Servomotors für den CNC-Fräser. Während High-End-Modelle mit mehr Funktionen mehr kosten, gibt es immer Einstiegsmodelle mit guter Leistung und Funktionen für diejenigen, die ein begrenztes Budget haben. Sie bieten eine anständige Leistung, ohne die Bank zu sprengen.
Zukünftige Upgrades
Mit dem Fortschritt der Technologie werden leistungsstärkere und effizientere Motoren entwickelt. Denken Sie daher beim Kauf eines aktuellen Geräts über das Potenzial für zukünftige Upgrades nach. Wählen Sie ein System, das zukünftige Änderungen ermöglicht, um die neuesten Fortschritte in der CNC-Frästechnologie und -leistung zu nutzen.
F: Was sind die Vorteile eines CNC-Fräsers mit Servomotoren?
A: CNC-Fräser mit einem CNC-Servomotor profitieren von einer leistungsstarken Rotation, hohem Drehmoment und präziser Steuerung. Dies ermöglicht es der Maschine, schwerere Materialien mit hohen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen zu bearbeiten und gleichzeitig einen präzisen Schnitt zu gewährleisten.
F: Hat ein CNC-Fräser einen Vakuumhalter?
A: Ja, ein CNR hat in der Regel einen Vakuumhalter oder andere Methoden zum Spannen von Werkstücken, wie z. B. T-Nuten und hydraulische Spannvorrichtungen. Ein Vakuumhalter kann ein Werkstück in unregelmäßigen Formen oder mit geringen Abmessungen sichern.
F: Welche Software verwendet eine CNC-Maschine?
A: CNC-Fräser verwenden in der Regel CAD/CAM-Software. Die CAD-Software hilft bei der Erstellung eines 3D-Modells des Objekts, das geschnitten oder graviert werden soll, und die CAM-Software wandelt das 3D-Modell in Werkzeugwege um, denen der CNC-Fräser folgen kann.
F: Kann ein CNC-Fräser Metall schneiden?
A: Ja, ein leistungsstarker CNC-Fräser mit einer 5,5-kW-Spindel kann Metall schneiden. Er ist jedoch nicht zum Schneiden von Hartmetallen wie Stahl geeignet. Eine CNC-Maschine mit einem Metallschneidmesser ist für diesen Zweck besser geeignet.
