ỨNG DỤNG ĐỘNG CƠ TUYẾN TÍNH TRONG MÁY CÔNG CỤ CNC

Máy công cụ CNC đang phát triển theo hướng chính xác, tốc độ cao, phức hợp, thông minh và bảo vệ môi trường. Gia công chính xác và tốc độ cao đặt ra yêu cầu cao hơn về truyền động và điều khiển, đặc tính động lực học và độ chính xác điều khiển cao hơn, tốc độ nạp liệu và gia tốc cao hơn, độ rung thấp hơn và ít hao mòn hơn. Vấn đề cốt lõi nằm ở chỗ, xích truyền động truyền thống từ động cơ đến các chi tiết gia công thông qua các bánh răng, bánh vít, dây đai, vít, khớp nối, ly hợp và các liên kết truyền động trung gian khác, tạo ra quán tính quay lớn, biến dạng đàn hồi, khe hở, độ trễ chuyển động, ma sát, độ rung, tiếng ồn và hao mòn. Mặc dù hiệu suất truyền động liên tục được cải tiến, nhưng vấn đề này khó giải quyết triệt để khi khái niệm "truyền động trực tiếp" xuất hiện, tức là loại bỏ các liên kết trung gian khác nhau từ động cơ đến các chi tiết gia công. Với sự phát triển của động cơ và công nghệ điều khiển truyền động, trục chính điện, động cơ tuyến tính, động cơ mô-men xoắn và sự hoàn thiện ngày càng tăng của công nghệ, khiến cho khái niệm "truyền động trực tiếp" về chuyển động tọa độ trục chính, tuyến tính và quay ngày càng trở nên hiện thực và ngày càng thể hiện tính ưu việt vượt trội của nó. Động cơ tuyến tính và công nghệ điều khiển truyền động của nó trong bộ truyền động cấp liệu của máy công cụ đã được ứng dụng, làm cho cấu trúc truyền động của máy công cụ có sự thay đổi lớn và tạo nên bước nhảy vọt mới về hiệu suất của máy.

CácMainAlợi thế củaLtai nghe nhét trongMđộng cơFhạtDsông:

Phạm vi tốc độ nạp liệu rộng: Có thể từ 1 (1) m/s đến hơn 20m/phút, tốc độ tiến nhanh của trung tâm gia công hiện tại đã đạt 208m/phút, trong khi tốc độ tiến nhanh của máy công cụ truyền thống <60m/phút, thường là 20 ~ 30m/phút.

Đặc tính tốc độ tốt: Độ lệch tốc độ có thể đạt (1) 0,01% hoặc thấp hơn.

Gia tốc lớn: Gia tốc tối đa của động cơ tuyến tính lên tới 30g, gia tốc tiến dao của trung tâm gia công hiện tại đã đạt 3,24g, gia tốc tiến dao của máy gia công laser đã đạt 5g, trong khi gia tốc tiến dao của máy công cụ truyền thống là 1g hoặc ít hơn, thường là 0,3g.

Độ chính xác định vị cao: Sử dụng điều khiển vòng kín dạng lưới, độ chính xác định vị lên đến 0,1 ~ 0,01 (1) mm. Việc áp dụng điều khiển truyền động trực tiếp cho hệ thống truyền động động cơ tuyến tính có thể giảm sai số theo dõi hơn 200 lần. Nhờ đặc tính động lực học tốt của các bộ phận chuyển động và phản ứng nhạy bén, kết hợp với sự tinh chỉnh của điều khiển nội suy, có thể đạt được điều khiển ở cấp độ nano.

Hành trình không giới hạn: Truyền động trục vít bi truyền thống bị giới hạn bởi quy trình sản xuất trục vít, thường từ 4 đến 6m, và cần nhiều hành trình hơn để kết nối trục vít dài, cả về quy trình sản xuất lẫn hiệu suất đều không lý tưởng. Sử dụng truyền động động cơ tuyến tính, stato có thể dài vô hạn, quy trình sản xuất đơn giản, có trung tâm gia công trục X tốc độ cao cỡ lớn dài tới 40m hoặc hơn.

Tiến trình củaLtai nghe nhét trongMotor vàIts DsôngCkiểm soátTcông nghệ:

Động cơ tuyến tính về nguyên lý tương tự như động cơ thông thường, nó chỉ là sự mở rộng bề mặt hình trụ của động cơ và các loại của nó giống với động cơ truyền thống, chẳng hạn như: Động cơ tuyến tính DC, Động cơ tuyến tính đồng bộ nam châm vĩnh cửu AC, Động cơ tuyến tính không đồng bộ cảm ứng AC, Động cơ tuyến tính bước, v.v.

Động cơ servo tuyến tính có khả năng điều khiển độ chính xác của chuyển động xuất hiện vào cuối những năm 1980, cùng với sự phát triển của vật liệu (như vật liệu nam châm vĩnh cửu), thiết bị điện, công nghệ điều khiển và công nghệ cảm biến, hiệu suất của động cơ servo tuyến tính tiếp tục được cải thiện, chi phí ngày càng giảm, tạo điều kiện cho ứng dụng rộng rãi của chúng.

Trong những năm gần đây, động cơ tuyến tính và công nghệ điều khiển truyền động của nó đã có những tiến bộ trong các lĩnh vực sau: (1) hiệu suất tiếp tục được cải thiện (như lực đẩy, tốc độ, gia tốc, độ phân giải, v.v.); (2) giảm thể tích, giảm nhiệt độ; (3) phạm vi phủ sóng rộng để đáp ứng các yêu cầu của các loại máy công cụ khác nhau; (4) giảm đáng kể chi phí; (5) dễ dàng lắp đặt và bảo vệ; (6) độ tin cậy tốt; (7) bao gồm các hệ thống CNC trong công nghệ hỗ trợ ngày càng hoàn thiện hơn; (8) mức độ thương mại hóa cao.

Hiện nay, các nhà cung cấp động cơ servo tuyến tính và hệ thống truyền động hàng đầu thế giới là: Siemens; FANUC Nhật Bản, Mitsubishi; Anorad Co. (Hoa Kỳ), Kollmorgen Co.; ETEL Co. (Thụy Sĩ) v.v.