موتورهایی که در دستگاه های CNC بکار می روند

[feshwari]

پاسخ : موتورهایی که در دستگاه های CNC بکار می روند

چند سوال داشتم.
این گشتاور موتور یعنی چه؟

فاصله هر حدیده در lead screw باید چقدر باشد(استاندارد) آیا می شود از اون پیچ های بلند حدیده شده استفاده کرد؟

گام استاندارد در دستگاه CNC برای پیج چقدر است. یعنی 1 دور پیچ چقدر حرکت داشته باشد؟

ممنون آقای طراح

[طراح]

پاسخ : موتورهایی که در دستگاه های CNC بکار می روند

گشتاور موتور حاصلضرب نیروی F است که موتور می تواند در فاصله d از مرکز محور شفت خود وارد کند. مثلا فرض کنید یک میله یا پروفیل را به محور موتور بصورت عمود بر آن به طریقی متصل کرده اید. هر چه که از محور موتور روی این میله فاصله ایجاد شود، نیرویی که موتور می تواند وارد کند، کمتر می شود و هرچه به شفت موتور نزدیک شویم، موتور می تواند نیروی بیشتری وارد کند. در هرصورت حاصلضرب نیرو در فاصله یک عدد ثابت است که گشتاور نامیده می شود.
برای انتخاب گام پیچ باید به این نکته توجه کنیم که هر چه گام کوچکتر باشد، میزان جابجایی کمتر و نیرویی که اعمال می شود، بیشتر می شود. مسئله انتخاب گام پیچ مانند قضیه پهنای باند و گین در الکترونیک است که هر چه گام پیچ را افزایش دهید، سرعت جابجایی خروجی شما بیشتر می شود، اما به نیروی بیشتری به ازای یک بار ثابت نیاز دارید. همچنین موتور شما باید دقت بیشتری از نظر تعداد تقسیمات خروجی داشته باشد.
معمولا گام پیچ را بین 4 تا 10 میلی متر در نظر می گیرند و البته برای اعمال نیروهای بیشتر و حرکت دقیق تر، از گام های کمتر هم استفاده می شود.
در CNC هم اکثرا از پیچ و مهره Ball screw استفاده می شود. زیرا پیچ ومهره های معمولی دارای لقی زیادی هستند.

[طراح]

پاسخ : موتورهایی که در دستگاه های CNC بکار می روند

- استپر موتور(قسمت ششم)

درایورهای صنعتی استپر موتور که برای ساخت CNC مورد استفاده قرار می گیرند، معمولا دارای 3 ورودی Pulse یا Clock و Direction و Enable هستند. در برخی انواع پیشرفته تر ممکن است بتوان بصورت سریال و با ارسال دستورالعمل هایی به درایور، جهت و مقدار حرکت و سایر موارد را به درایور اعلام کرد. ممکن است خروجی هایی هم از درایور برای تشخیص شرایط Fault و مانند آن پیش بینی شده باشد.برای تنظیم سطح جریان موتور معمولا یک پتانسیومتر روی درایور قرار دارد که جریان موتور بوسیله آن تنظیم می شود و تغذیه اعمال شده به درایور هم به دلیل مکانیزم کنترل جریانی که وجود دارد، بسیار بزرگتر از ولتاژ نامی موتور در نظر گرفته می شود. دقت حرکت درایور هم می تواند بوسیله ورودی های فرمان یا Dip switch یا فرمان سریال تعیین شود که همه این موارد بستگی به نوع درایور مورد استفاده دارد. برای ساخت CNC کافی است فرمان های خروجی کنترل کننده CNC به ورودی های درایور متصل شوند و تغذیه مناسب هم به درایور اعمال شود. با اجرای نرم افزار کنترل کننده CNC، فرمان های کلاک و جهت بصورت متوالی به درایور اعمال می شود و موتور مورد نظر حرکت متناسب با محور خود را انجام خواهد داد.

در بخش بعد راجع به سروموتورها توضیح داده خواهد شد.

[طراح]

پاسخ : موتورهایی که در دستگاه های CNC بکار می روند

سروموتورها:

سروموتورهای مورد استفاده برای حرکت محورهای یک دستگاه CNC، موتورهای مجهز به فیدبکی هستند که حرکت آنها بصورت Closed Loop یا حلقه بسته انجام می شود و معمولا مجهز به Shaft encoder متصل به محور موتور هستند. موتورهای مورد اشاره با سروموتورهایی که معمولا در هواپیماهای مدل و مانند آن بکار می روند و با وارد شدن یک پالس PWM به آن، زاویه مشخصی را در خروجی ایجاد می کنند، تفاوت اساسی دارند. سروموتورهای صنعتی که اخیرا در دستگاه های CNC مورد استفاده قرار می گیرند اکثرا از نوع AC هستند و قدرت و سرعت و دقت قابل توجهی را برای کنترل محورهای مکانیکی به نمایش می گذارند. چند مارک تجاری در ایران برای این موتورها وجود دارد که ارزان ترین آن سروموتورهای چینی با مارک TED است که حداقل قیمت یک موتور و درایور آن در حدود ششصدهزار تومان است. مارک های TECO( که همان TED و ساخت تایوان است) وmecapion و Panasonic و Lenze و Delta و مارک های مختلف دیگر هم در بازار وجود دارند که از نظر عملکرد و قیمت، تفاوت هایی با هم دارند.
سروموتور دارای یک کنترل کننده داخلی است که روی جریان، سرعت و مکان موتور نظارت می کند و معمولا خروجی های Encoder از درایور خارج می شود تا یک کنترل کننده جانبی هم بتواند در صورت لزوم عملیات کنترل را بدست بگیرد.
دو روش کلی برای کنترل حرکت این سروموتورها وجود دارد. در روش اول یک سیگنال آنالوگ به عنوان فرمان سرعت یا گشتاور موتور به درایور اعمال می شود و اگر کنترل مکان هم مورد نظر باشد، توسط کنترلر خارجی و با خواندن مکان موتور از سیگنال های Encoder انجام می شود. در روش دوم سروموتور شبیه یک درایور استپر موتور با فرمان های Clock و Direction و Enable عمل می کند و یک کنترل موقعیت در این وضعیت برقرار است که درایور داخلی با خواندن کلاک های ورودی و با توجه به ورودی جهت، موتور را به مکان مورد نظر هدایت می کند. این روش اخیر برای ساخت دستگاه های CNC و اتصال خروجی فرمان های کنترلر CNC به ورودی درایور سروموتور بسیار مناسب است و کار را بسیار آسان می کند. از جمله امکانات مهم این روش ، امکان تعریف یک چرخ دنده الکترونیکی است که از طریق آن می توان ضریبی از پالس های ورودی را برای حرکت موتور اعمال کرد که این ضریب می تواند کوچکتر و بزرگتر از یک باشد و یک حرکت کاهنده یا افزاینده را ایجاد کند. استفاده از این امکان در رابطه با میکروکنترلرها می تواند بسیار مفید باشد و با تعداد پالس های کمتر یک میکروکنترلر در واحد زمان، حرکتی معادل مضرب تعریف شده را در خروجی موتور حاصل کند. چنین امکانی در سرعت های بالا که باید صدها هزار پالس برای ایجاد حرکت تولید شود، می تواند این تعداد را به دهها هزار پالس کاهش دهد و پیاده سازی آنرا با میکروکنترلرهایی مانند AVR و PIC مقدور سازد.

[طراح]

پاسخ : موتورهایی که در دستگاه های CNC بکار می روند

موتورهای آسنکرون:

این موتورها در بخشهای مختلف CNC های بزرگ به عنوان موتور چرخاننده ابزار یا پمپ و موتور Fan و غیره بکار می روند. موتورهای آسنکرون در توان های پائین می توانند بصورت تکفاز راه اندازی شوند. اما بهترین عملکرد آن با تحریک سه فاز است که برای تغییر دور آن هم از یک اینورتر با خروجی سه فاز استفاده شود. اینورترهای سه فاز تا حد توان کمتر از 2.2 کیلو وات با ورودی تکفاز وجود دارند و بوسیله مدارات الکترونیکی، خروجی سه فاز را از روی تکفاز تولید می کنند. در این حالت موتوری که در اتصال به سه فاز بصورت آرایش ستاره بسته می شود، در اتصال به اینگونه اینورتر ها باید بصورت مثلث بسته شود تا ولتاژی که روی هر سیم پیچ موتور می افتد با وضعیتی که موتور مستقیما از سه فاز 380 ولت تغذیه می شود، برابر باشد. معمولا از توان های بالاتر از 2.2کیلووات، اینورترها با ورودی 3 فاز تحریک می شوند و این امر به دلیل کاهش جریان به دلیل افزایش ولتاژ ورودی است. تعداد قطب های یک موتور سه فاز، دور خروجی آن را در هر فرکانس مشخص می کند که برای موتورهای 1400 RPM برابر 4 قطب و برای 2800 RPM برابر 2 قطب است. چندین روش برای درایو کردن این موتورها وجود دارد که ساده ترین آن اینورترهای 6 پله ای است و بعد از آن روش های SPWM و SVM و DTC و غیره مطرح است که نیاز به دانش فنی بالایی برای پیاده سازی این روش ها وجود دارد. موتورهای آسنکرون شاید پرمصرف ترین نوع موتورها در صنعت دنیا باشند و در هر صنعتی از جمله ساخت دستگاه های CNC جایگاه خاصی را در کاربرد های مخصوص به خود دارا می باشند.

[طراح]

پاسخ : موتورهایی که در دستگاه های CNC بکار می روند

Spindle motor:

موتورهایی که در براده برداری برای چرخش ابزار مورد استفاده قرار می گیرند، معمولا باید از دور بالایی برخوردار باشند تا استهلاک ابزار به دلیل سرعت بالا تا حد امکان کمتر شود. برای رسیدن به این سرعت بالا از هر موتوری در حد ظرفیت آن می توان استفاده کرد، اما اصولا موتوری که بخواهد در دور بالا کار کند باید از نظر ساختار مکانیکی دارای ویژگی های خاص خود باشد و مسائلی مانند لرزش و تحمل بلبرینگ ها و مانند آن که در سرعت بالا خود را نشان می دهد، در طراحی موتور لحاظ شده باشد. از جمله موتورهای موجود برای استفاده برای چرخش Spindle، موتورهای آسنکرونی هستند که تا 24000 دور در دقیقه قابلیت چرخش دارند و برای رسیدن به این دور باید موتور با فرکانس 400 هرتز و توسط اینورتر درایو شود. همچنین از موتورهای BLDC هم می توان برای رسیدن به دور بالا استفاده کرد که دانش فنی این موتورها در کشور در سطح پائینی قرار دارد. برخی موتورها که به عنوان Air motor مشهور هستند، توسط نیروی محرکه باد به چرخش در می آیند و سرعت های بالایی را محقق می کنند و این موتورها نیاز به کمپرسور باد برای تامین فشار هوای مورد نیاز را دارند. اطلاعات تکمیلی درباره موتورهای Spindle در همین تاپیک به اطلاع دوستان خواهد رسید.

[behrouz.mahdavi]

پاسخ : موتورهایی که در دستگاه های CNC بکار می روند

لطفا قیمت و مشخصات موتوری که برای دستگاه خودتون استفاده کردین رو بگین ؟؟

اگه قیمت موتور های مختلف رو دارین بدین؟؟

[طراح]

پاسخ : موتورهایی که در دستگاه های CNC بکار می روند

لطفا قیمت و مشخصات موتوری که برای دستگاه خودتون استفاده کردین رو بگین ؟؟
اگه قیمت موتور های مختلف رو دارین بدین؟؟

موتورها از انواع با گشتاور کمتر از 10kgf.cm هستند و قیمت آنها کمتر از 20 هزار تومان است. قیمت استپر موتورها با گشتاور آن رابطه مستقیم و نه چندان خطی دارد و برای کاربردهای صنعتی از چند ده هزار تا چند صدهزار تومان است( برای موتورهای با گشتاور بسیار بالا)
قیمت سروموتورهای AC از چند صدهزار تومان تا چند میلیون تومان است ( بسته به مشخصات موتور و Brand تجاری)

[behrouz.mahdavi]

پاسخ : موتورهایی که در دستگاه های CNC بکار می روند

موتورها از انواع با گشتاور کمتر از 10kgf.cm هستند و قیمت آنها کمتر از 20 هزار تومان است. قیمت استپر موتورها با گشتاور آن رابطه مستقیم و نه چندان خطی دارد و برای کاربردهای صنعتی از چند ده هزار تا چند صدهزار تومان است( برای موتورهای با گشتاور بسیار بالا)
قیمت سروموتورهای AC از چند صدهزار تومان تا چند میلیون تومان است ( بسته به مشخصات موتور و Brand تجاری)

موتورها که شما استفاده کردین گشتاور چقدره ؟؟
قیمتش؟؟

[طراح]

پاسخ : موتورهایی که در دستگاه های CNC بکار می روند

مشخصاتی روی موتور برای گشتاور ذکر نشده است. اما بر حسب ابعاد و قدرت خروجی، گشتاور آن در حدود 5 تا حداکثر 10Kgf.cm است. از نظر قیمت هم این موتور چند سال پیش خریداری شده و اکنون بین 10 تا 20 هزارتومان است و از قیمت دقیق آن اطلاعی ندارم.

[mohammad.ef]

پاسخ : موتورهایی که در دستگاه های CNC بکار می روند

سلام

پس چرا بحث اسپیندل موتور ها رو تکمیل نمی کنین ؟
خیلی بهش احتیاج دارم .
ممنون

[REZA alavi]

پاسخ : موتورهایی که در دستگاه های CNC بکار می روند

با عرض سلام
راجع به محوری که عمودی حرکت میکنه و فرز روی اون بسته میشه !!
میخام این محور عمق کم و زیاد رو بزنه مثل شکل یه کاسه دوقلو حدود ابعادم هم طول=55
عرض=25 و عمق کاسه هم =15 از چه موتوری تو محور عمودی باید استفاده کنم و اگه میشه حدود قیمتش رو هم برام بگید ممنون میشم :bye

[طراح]

پاسخ : موتورهایی که در دستگاه های CNC بکار می روند

تراش اشکال هندسی که دارای سطح منحنی باشند، بیشتر از آنکه به نوع موتور وابسته باشد، به تعداد محورهای CNC بستگی دارد. برای آنکه سطح یکنواختی در یک قوس حاصل شود، معمولا باید زاویه ابزار تراش نسبت به سطح ثابت باشد و لازمه آن این است که محور چهارمی وجود داشته باشد تا زاویه محور ابزار نسبت به سطح را ثابت نگه دارد. در غیر اینصورت در مرکز قوس با نوک ابزار تماس حاصل می شود و هرچه تراش به لبه ها نزدیکتر شود، با گوشه ابزار تماس پیدا می کند. البته در برخی کاربرد ها ممکن است این موضوع تفاوتی ایجاد نکند، اما در بسیاری از موارد هم مشکل ساز می شود.
جدا از این مسئله، نوع موتور به این بستگی پیدا می کند که چه دوری در خروجی آن مورد نظر باشد و جنسی که از آن براده برداری می شود و سرعت پیشروی هم تعیین کننده است.

[ajaxian]

پاسخ : موتورهایی که در دستگاه های CNC بکار می روند

اول از همه از جناب طراح تشکر میکنم چون واقعا هر چستی که دادن تو تالار هر کدوم یه نکته داره و واقعا برای من مفید بوده تا حالا . وعذرمیخوام چون شاید پست من یه پارازیت باشه اما یه موتوری تو یه فیلم دیده بودم که برام جالب بود . تو یه دستگاه cnc خونگی دیدم که از یه موتور dc معمولی به عنوان اسپیندل استفاده شده بود و زمان تست چوب و پلاستیک و فیبر مدارچاپی رو تست کرد البته طرح کوچکی بود ولی جواب داد . از اون موقع واسم جالب بود تا اینکه امروز یه موتور شبیه اون دیدم و همینجوری خریدمش قیمتشم فک کنم 10 تومن بود چون بین لوازم بود دقیقا نفهمیدم چند بود ولی فک میکنم همون حدودا بود .
این لینک کامل مشخصات اون موتوره و دیدنش خالی از لطف نیست .
اینم لینکش :
http://www.mabuchi-motor.co.jp/cgi-b...AT_ID=rs_540sh
قدرتش بین 5 تا 90 واته و دورش هم بدون بار 23400 rpm با جریان2.4 آمپر و زیر بار 19740 دور و جریان 13 آمپر هست .
جناب طراح بازم عذر میخوام از بابت قطع تاپیک :redface:

[mebk1988]

پاسخ : موتورهایی که در دستگاه های CNC بکار می روند

لطفا اگه موتور کوچک و پر قدرتی برای براده برداری که همه جا پیدا میشه میشناسید معرفی کنید
از موتور سشوار میشه استفاده کرد؟
از این موتور برای تراشکاری فیبر مدار چاپی و چوب به عمق 3mm استفاده میشه و نهایت ضخامت مته 3mm میباشد
در ضمن اگه ابزار مناسب برای تراشیدن چوب میشناسید معرفی کنید