Desde el nacimiento de las máquinas herramienta CNC, su tecnología de accionamiento de alimentación ha pasado por tres etapas: servosistemas de eje de alimentación accionados por motor paso a paso-, servosistemas de CC de bucle cerrado- y servosistemas de CA de uso generalizado actualmente. A pesar del continuo desarrollo y cambios en la tecnología de accionamiento de alimentación, su método de transmisión básico siempre ha sido el modo "motor giratorio + husillo de bolas", siendo lineal la trayectoria de movimiento de los objetos controlados, como herramientas y mesas de trabajo. El movimiento lineal sólo se puede obtener indirectamente mediante una conversión mecánica intermedia, lo que plantea una serie de problemas.
Los eslabones de transición intermedios reducen la rigidez del sistema de transmisión, especialmente porque los husillos de bolas delgados son puntos débiles en la rigidez. El consumo de energía durante las fases iniciales de arranque y frenado se gasta en superar la deformación elástica de las bielas intermedias, que también es una fuente de resonancia mecánica en las máquinas herramienta CNC. En segundo lugar, los eslabones intermedios aumentan la inercia del movimiento, ralentizando la velocidad del sistema y la respuesta de desplazamiento. Debido a limitaciones de precisión de fabricación, las zonas muertas y la fricción son inevitables. ¿Qué información se puede obtener de sistemas hexagonales no lineales de palmeras, campos, nieve y urracas con poco-polvo? Con el desarrollo de tecnologías informáticas y de semiconductores de alta-potencia, los dispositivos y principios de control se actualizan y mejoran constantemente. En particular, la aplicación generalizada de la tecnología de modulación PWM ha llevado a una teoría y tecnología de control cada vez más maduras de servosistemas de posición con estructura de tres-bucle (bucle de posición, bucle de velocidad y bucle de corriente), logrando un alto nivel de posicionamiento rápido y preciso.
Con el rápido desarrollo de las tecnologías de mecanizado de precisión de alta-velocidad y alta-velocidad, se imponen mayores exigencias a los sistemas de accionamiento de alimentación de las máquinas herramienta CNC. Las velocidades de avance que se pueden alcanzar con los métodos de accionamiento tradicionales están lejos de cumplir con los requisitos del corte de alta-velocidad.
Para adaptarse a las necesidades de la tecnología de mecanizado moderna, el servo del eje de alimentación impulsa directamente la mesa de trabajo en lugar de utilizar un método de "motor giratorio + husillo de bolas". Por lo tanto, ha surgido una nueva tecnología de servoeje de alimentación lineal que elimina los enlaces de transformación intermedios. Este artículo presenta por primera vez la tecnología de servoaccionamiento de alimentación lineal y su estado de aplicación actual, demostrando cómo se implementa un servoaccionamiento de alimentación lineal utilizando un servomotor lineal de CA. Un servomotor puede verse como un motor lineal con el estator de un motor giratorio que se extiende radialmente, expandiendo la circunferencia en una línea recta como etapa primaria y utilizando una placa de metal conductora en lugar de un rotor como etapa secundaria. Se incorpora un devanado trifásico para formar el motor, que está conectado a la mesa móvil de la máquina herramienta. La segunda etapa, a modo de estator, se fija al carril guía de la máquina herramienta, con un espacio de aire de aproximadamente 1 mm entre ellos. Actualmente, los motores lineales utilizados en las máquinas herramienta CNC incluyen principalmente servomotores lineales de CA de inducción y servomotores lineales de CA de imán permanente. Los servomotores de CA lineales de inducción generalmente utilizan una fuente de alimentación de conversión de frecuencia SPWM y una tecnología de control de transformación vectorial orientada al campo magnético secundario, que puede controlar de forma rápida y precisa parámetros como la posición del movimiento, la velocidad y el empuje.
Debido a que la longitud del núcleo de un servomotor lineal de tipo -de inducción es limitada, los extremos longitudinales se abren y cierran, creando un efecto final en los dos bordes longitudinales. Esto da como resultado una inductancia mutua desigual entre los devanados trifásicos-, lo que lleva a un funcionamiento asimétrico del motor. Hay tres métodos para eliminar esta asimetría: usar tres motores idénticos simultáneamente, conectar los devanados en una configuración en serie cruzada-para obtener corriente trifásica simétrica-; en los casos en los que no se pueden utilizar tres motores simultáneamente, aumentar el número de polos magnéticos puede reducir las diferencias de fase; e instalar bobinas de compensación fuera de los extremos del núcleo.
Lo anterior describe la tecnología de servoaccionamiento del eje de alimentación lineal y sus modos de control. Para obtener más información, no dude en contactarnos. Nuestra empresa tiene muchos años de experiencia y espera que se una a nosotros.