Cum se compară un EDM CNC Stepper cu modelele bazate pe servo în viteză și precizie?

În domeniul fabricării de precizie, prelucrarea cu descărcare electrică (EDM) joacă un rol indispensabil în procesarea materialelor dure, geometrii complexe și caracteristici fine dificil de procesat cu metode tradiționale datorită capacităților sale unice de procesare care nu sunt contactate. Deoarece sistemul principal de acționare a mașinilor EDM, motoarele pas cu pas și motoarele servo, determină în mare măsură performanța echipamentului, în special în ceea ce privește viteza și precizia, doi indicatori critici. Înțelegerea avantajelor și dezavantajelor acestor două tehnologii de acționare în Mașini CNC EDM este esențial pentru producători să aleagă echipamentul care se potrivește cel mai bine nevoilor lor de aplicație.

Caracteristici ale mașinilor EDM CNC EDM conduse cu motor pas cu pas
Un motor pas cu pas este un motor de control cu ​​buclă deschisă care transformă semnalele de impulsuri electrice în deplasări unghiulare sau liniare. Principiul său de lucru este de a primi semnale de impulsuri de la controler și de a face motorul să rotească un unghi fix de pas de fiecare dată, obținând astfel un control precis al poziției. În mașinile EDM CNC timpurii, motoarele pas cu pas au fost utilizate pe scară largă datorită metodelor lor de control relativ simple, costurilor reduse și performanței bune de precizie în cadrul sarcinilor specifice.

Performanța vitezei
Performanța motoarelor pas cu pas este relativ stabilă atunci când rulați cu viteze mici, dar cuplul său va scădea brusc atunci când rulați cu viteze mari, ceea ce limitează direct viteza maximă de funcționare. Când frecvența pulsului crește într -o anumită măsură, motorul pas cu pas poate experimenta „în afara pasului”, adică unghiul de rotație real nu se potrivește cu unghiul de rotație teoretic, rezultând o eroare de poziție. Această caracteristică face ca mașina EDM să fie condusă de motoarele pas cu pas relativ ineficiente atunci când efectuați poziționarea rapidă sau prelucrarea pieselor de muncă de dimensiuni mari. În plus, în timpul procesului de accelerare și decelerare, motoarele pas cu pas sunt, de asemenea, predispuse să depășească sau să se deplaseze subliniat din cauza inerției, necesitând un timp suplimentar de stabilizare, afectând în continuare viteza generală de procesare.

Performanță de precizie
Precizia motoarelor pas cu pas depinde în principal de unghiul lor de pas. Cu cât unghiul de pas este mai mic al unui motor pas cu atât este mai mare precizia de poziționare care poate fi obținută în teorie. Prin tehnologia de unitate de subdiviziune, un unghi de trepte poate fi împărțit în continuare în mai multe microsteps, îmbunătățind astfel rezoluția. Cu toate acestea, atunci când motorul pas cu pas funcționează mult timp sau este supus modificărilor încărcărilor externe, unghiul său de pas poate acumula erori, ceea ce duce la o scădere a preciziei finale de procesare. În același timp, din cauza controlului cu buclă deschisă, motorul pas cu pas nu poate detecta și corecta eroarea de poziție în timp real. Odată ce un pas se pierde, acesta va afecta în mod direct calitatea procesării. Atunci când efectuați o prelucrare de înaltă precizie și fină, motorul pas cu pas poate părea incapabil.

Costuri și întreținere
Costul sistemului de acționare a motorului pas cu pas este relativ scăzut, structura este simplă, iar întreținerea este relativ convenabilă. Acest lucru face ca mașina EDM să fie condusă de motorul pas cu pas să o aleagă economică pentru utilizatorii cu bugete limitate sau care nu necesită o precizie extremă de procesare.

Caracteristici ale uneltelor CNC EDM CNC EDM, bazate pe servo
Motor servo este un motor controlat cu buclă închisă, care formează de obicei un sistem servo complet, cu un codificator, o unitate servo și un controler. Sistemul servo detectează poziția, viteza și accelerarea motorului în timp real și îl alimentează înapoi la controler. Controlerul compară comanda set cu valoarea de feedback și ajustează continuu ieșirea pentru a se asigura că motorul urmărește cu exactitate mișcarea de comandă. Acest control cu ​​buclă închisă este cheia sistemului servo pentru a obține o viteză mare și o precizie ridicată.

Performanța vitezei
Motorul servo poate menține o ieșire constantă de cuplu pe o gamă largă de viteză, ceea ce înseamnă că poate menține o forță motrice puternică la viteze mari, obținând astfel viteze de procesare mai rapide. Sistemul servo are o viteză de răspuns mai rapidă și o performanță dinamică mai mare și poate finaliza procesul de accelerare și decelerare într-un timp scurt, reducând timpul de ne-procesare. Acest lucru îmbunătățește în mod semnificativ eficiența de procesare pentru mașinile EDM care necesită o comutare frecventă sau o procesare complexă a traiectoriei. De exemplu, în procesul de procesare a legăturilor cu mai multe axe sau eliminarea rapidă a cavității, avantajele unității servo sunt deosebit de evidente.

Performanță de precizie
Sistemul Servo alimentează informațiile despre poziția din spate în timp real prin codificator și îl compară cu controlerul pentru a forma un control cu ​​buclă închisă. Acest lucru permite servo -motorului să detecteze și să corecteze orice eroare de poziție în timp real, obținând astfel o precizie și repetabilitate de poziționare extrem de ridicată. Chiar și sub influența modificărilor sau frecării de sarcină externă, sistemul servo poate asigura urmărirea exactă a instrucțiunilor prin compensare automată. Codificatorii de înaltă rezoluție pot oferi o precizie de feedback micron sau chiar sub-micron, permițând mașinilor EDM bazate pe servo-bazate pe servo pentru cele mai solicitante sarcini de prelucrare a micro-prelucrării și complexe. De exemplu, în câmpuri cu cerințe de precizie extrem de ridicate, cum ar fi dispozitive medicale, piese aerospațiale și fabricarea mucegaiului, servo -unitățile sunt o alegere de neînlocuit.

Costuri și întreținere
Costul unui sistem de acționare servo este de obicei mai mare decât cel al unui sistem motor pas cu pas, deoarece conține mai multe componente de înaltă precizie, cum ar fi servo-motoare, codificatoare, servo-unități și algoritmi de control mai complexi. Cu toate acestea, având în vedere îmbunătățirea semnificativă a vitezei și exactității și a costurilor de întreținere a funcționării pe termen lung pe termen lung (datorită fiabilității sale mai mari și a duratei de viață mai lungi), servo-unitățile sunt o investiție demnă pentru utilizatorii care urmăresc performanțe ridicate și eficiență ridicată. Sistemele servo necesită, de asemenea, mai multe cunoștințe profesionale de depanare și întreținere.

Comparație cuprinzătoare a motoarelor pas cu pas și a unității servo în mașinile EDM

Concluzie și sugestii de selecție
În rezumat, motoarele cu pas și unitățile servo -uri au fiecare caracteristici și sfera de aplicare a aplicării în mașinile CNC EDM.

Mașinile EDM bazate pe motor Stepper au avantaje ale costurilor și sunt potrivite pentru aplicații care nu necesită viteză și precizie extremă de procesare sau au bugete limitate, cum ar fi procesarea brută a unor matrițe generale, producția în masă a pieselor simple, etc. Sunt, de asemenea, relativ simple de operat și întreținut.

Mașinile EDM bazate pe servo reprezintă un nivel mai ridicat de tehnologie și performanțe mai remarcabile. Acestea au avantaje evidente în ceea ce privește viteza, precizia, răspunsul dinamic și fiabilitatea și sunt ideale pentru prelucrarea de înaltă precizie, micro-prelucrare, prelucrare complexă a cavității și producție de înaltă eficiență. Pentru industrii precum aerospațială, mucegaiuri medicale, de precizie și componente electronice care au cerințe stricte privind calitatea și eficiența prelucrării, investiția în mașini EDM bazate pe servo este cheia pentru realizarea producției de înaltă calitate și îmbunătățirea competitivității pieței.

Atunci când aleg mașinile EDM, producătorii trebuie să facă o compensare cuprinzătoare în funcție de nevoile lor specifice de prelucrare, bugetul, eficiența producției preconizate și cerințele pentru calitatea finală a produsului. Dacă urmăriți eficiența și precizia de prelucrare extremă, în special în producerea unor piese complexe și de înaltă valoare, atunci mașinile CNC EDM bazate pe servo sunt, fără îndoială, o investiție mai înțeleaptă. Dacă efectuați doar unele sarcini de prelucrare de rutină care nu necesită o precizie ridicată și au un buget limitat, atunci mașinile conduse de motor Stepper pot face și treaba.

Odată cu avansarea continuă a tehnologiei, costul sistemelor servo este treptat în scădere, iar popularitatea lor este, de asemenea, în creștere. În viitor, pe măsură ce industria producției continuă să-și crească cerințele pentru precizia și eficiența prelucrării, mașinile CNC EDM bazate pe servo vor deveni, fără îndoială, alegerea principală pe piață.