Información sobre motores lineales en chino e inglés.
Con la tecnología de accionamiento directo, el motor lineal y el tradicional "servomotor rotativo + husillo de bolas" en contraste con el motor, la preocupación de la industria
Los británicos habían inventado el lineal en 1845. El motor eléctrico, pero el entrehierro del motor lineal es demasiado grande, lo que resulta en una baja eficiencia, no se puede aplicar en los años 70 del siglo XIX. Kollmorgen también se lanzó, pero debido al alto costo y la baja eficiencia limitó su desarrollo hasta el siglo XX. motor lineal al desarrollo progresivo y la aplicación de algún área especial, el siglo XX, el motor lineal de principios de los 90 utilizado en la industria de fabricación de máquinas, ahora algunos de los fabricantes tecnológicamente avanzados de centros de mecanizado del mundo en su aplicación de máquinas herramienta de alta velocidad , empresas extranjeras conocidas como DMG, Ex-cell-O, Ingersoll, CINCI ATI, GROB, MATEC, MAZAK, FANUC, SODICK han implementado el uso de centros de motores lineales de alta velocidad y alta precisión. p>
Los productos lineales HIWIN como líder mundial en husillos de bolas y correderas lineales después del éxito en los últimos años en su propia investigación y desarrollo y producción de motores lineales, y en el campo del buen rendimiento de alta velocidad y alta precisión.
HIWIN a continuación es la referencia principal de la avanzada serie SUPER S silenciosa de alta velocidad de tipo tornillo (valor DN de 220.000) y el motor lineal HIWIN con varias características importantes en algunas de las más importantes. industria relevante para proporcionar una referencia
Precisión:
Prec.
Mecanismo de accionamiento del motor lineal de ision mediante una interpolación simple para reducir los problemas de retraso, precisión de posicionamiento y precisión de reproducibilidad, precisión absoluta, a través del control de retroalimentación de detección de posición será más alto "servomotor giratorio + husillo de bolas" y fácil de implementar. p>
Precisión de posicionamiento del motor lineal de hasta 0,1 μm. "Servomotor giratorio + husillo de bolas" de hasta 2 ~ 5 μm, y los requisitos de los servomotores CNC, incluso sin espacio de acoplamiento, cojinete de empuje, sistema de refrigeración, alto -Guía de rodadura de precisión - Bloque de tuerca - Sistema de circuito cerrado de mesa como parte de transmisión completa para una rejilla más ligera y de mayor precisión.
Para lograr una mayor estabilidad, el "servomotor giratorio + husillo de bolas" adopta un eje doble. Accionamiento, el motor lineal es un componente de alto calor, el frío para tomar medidas fuertes para lograr el mismo fin, el motor lineal pagará un precio más alto.
Comparación de precios:
Lineal. Los precios del motor a precios mucho más altos, lo que está restringido por el motor lineal de las razones de una aplicación más amplia.
Comparación de velocidad:
Velocidad del motor lineal con una ventaja considerable, lineal. velocidad del motor de 300 m/min, la aceleración alcanzó 10 g; la velocidad del husillo de bolas es de 120 m/min, la aceleración es de 1,5 g. En comparación con la velocidad, el motor lineal tiene una ventaja considerable y el motor lineal tiene una resolución exitosa. La fiebre después de que la velocidad mejorará en ese nivel, y "servomotor giratorio + husillo de bolas" en el límite de velocidad ha sido difícil aumentar aún más.
Debido a la respuesta dinámica del movimiento de inercia y la brecha, así como a cuestiones institucionales como la complejidad del motor lineal, también tiene una ventaja absoluta.
El control de velocidad. El motor lineal debido a su respuesta rápida, amplio rango de velocidad, puede comenzar a alcanzar la velocidad instantánea más alta, tiempo de funcionamiento de alta velocidad y puede detenerse rápidamente. Rango de velocidad de hasta 1:10000. >Comparación del consumo de energía:
Los motores lineales proporcionan el mismo par en el consumo de energía en el momento del "servomotor giratorio + husillo de bolas" más del doble, "servomotor giratorio + husillo de bolas" es energía ahorro, por tipo de componentes de transmisión de potencia, confiabilidad del sistema de control de motor lineal por estabilidad, una gran influencia en el perímetro para tomar medidas de protección efectivas y las trampas magnéticas, desprendiéndose de un fuerte campo magnético en el impacto del riel y la absorción de polvo magnético de hierro
Siguiendo este ejemplo para que nos sea más fácil conocer el motor lineal y el “servomotor giratorio + husillo de bolas” una serie de características:
Japón, una empresa de alta-. Centro de mecanizado tipo pórtico de velocidad, el tradicional 70000-150000 a 220000 del proceso de aceleración, pero debido a la debilidad de la transmisión mecánica pura, la velocidad de la línea, la aceleración,
El aumento del rango de recorrido siempre es limitado Φ40 × 20 mm si el producto seleccionado es vmax = 110 m/min, debido a la alta velocidad nmax = 5500 r/min por el rango de velocidad crítico Nc, las restricciones obviamente no son demasiado largas. >Si los productos de plomo grande Φ40 × 40 mm, mientras que Vmax = 220 m/min, obviamente no pueden cumplir con la alta precisión de posicionamiento de las ocasiones para lograr 220.000 reflejados desde un aspecto del diseño HIWIN, si elegimos. Producto de Φ40 × 20 (doble) mm, en el estado de uso n ≈ 4000 ~ 5000r/min, V = 80 ~ 100m/min, su seguridad, confiabilidad y vida útil pueden ser mayores de lo esperado. -Máquina CNC de alta precisión de velocidad cortada en oro (máquinas herramienta de formación CNC distintas) la velocidad sigue siendo V ≥ 120 m/min usando el controlador de la serie SUPER S no vi un ejemplo exitoso, de hecho, el "servomotor giratorio + husillo de bolas". Las mejores aplicaciones son: los requisitos V = 40 ~ 100 m/min, aceleración de 0,8 ~ 1,5 (2,0) g, la precisión de más de equipos CNC de alta velocidad de rango medio clase P3 y algunos equipos de control de alta gama.
Aplicación de comparación:
De hecho, el motor lineal y el "servomotor giratorio + husillo de bolas" A pesar de la forma en que los dos controladores tienen sus propias ventajas, también existen sus Talón de Aquiles Ambos tienen sus propias máquinas herramienta CNC en el ámbito de aplicación de los mejores equipos CNC de accionamiento por motor lineal en las siguientes áreas de ventajas únicas: alta velocidad, velocidad ultraalta y alta aceleración. y
La producción de gran volumen requerirá una ubicación más que el movimiento, la velocidad y la dirección de los frecuentes cambios en el tamaño de la ocasión, por ejemplo, la industria del automóvil y la industria de TI, líneas de producción, moldes de fabricación sofisticados. p>Gran recorrido de largo recorrido de centros de mecanizado de alta velocidad, industria de fabricación aeroespacial en aleación ligera, tasa de eliminación de metal de paredes delgadas del procesamiento "hueco" de componentes generales, como el centro de mecanizado "Hyper Mach" de Estados Unidos CINCI ATI (46 m). ); Centro de mecanizado de ultra alta velocidad HYPERSONIC 1400L de Japón MAZAK.
Alto rendimiento dinámico, movilidad a baja y alta velocidad con el tiempo, la dinámica de un posicionamiento de precisión altamente sensible. Por ejemplo, Sodick, representó una nueva generación de electroerosión CNC de alto rendimiento, máquinas herramienta CNC de ultraprecisión, una nueva generación de rectificadoras de cigüeñal CPC, rectificadoras de levas, tornos CNC y otros
Carga ligera, rápida. equipos CNC especiales de DMG Alemania, por ejemplo, la máquina perforadora y grabadora láser "DML80 Fine Cutting", la máquina de corte láser "AXEL3015S" de LVD en Bélgica, MAZAK la máquina de procesamiento láser de alta velocidad "Hyper Cear510". >Alemania DMG produce todo tipo de empresas conocidas por sus equipos CNC de alto rendimiento en su sistema de alimentación servomotor lineal utilizado anteriormente, pero también por una alta tasa de adopción (después de los modelos en la máquina marcados como "Lineal"), las dos configuraciones de accionamiento de la empresa Hay tres tipos:
Toda la configuración del eje.
s de equipos CNC de "tipo rápido" con accionamiento de motor lineal, por ejemplo: DMC85V Linear, DMC75V Linear, DMC105V Linear, DMC60H Linear, DMC80H Linear y máquinas de corte fino DML80 como procesamiento láser. impulsado por ejemplo: DMF500 Columna central de mecanizado vertical dinámica lineal a gran escala en el eje X (viaje 5 m) con motor lineal, V = 100 m/min y en el eje Y, Z es el "servomotor de husillo de bolas giratorio +". V = 60 m/min.
Toda la configuración del eje de coordenadas "servomotor giratorio + husillo de bolas" y centro de procesamiento "tipo fuerte" Por ejemplo: centro de mecanizado horizontal de alta velocidad DMC63H, V = 80 m. /min, aceleración de 1 g, precisión de posicionamiento de 0,008 mm. Además, DMC80H y DMC100H, DMC125H (duo BLOCK), así como DMC60T, ambos controladores se utilizan al mismo tiempo en Alemania. DMG también afirmó que tienen sus propias ventajas y hay mucho margen de mejora, el futuro de las tecnologías de motores lineales se volverá más maduro, la producción aumentará y los costos disminuirán, la aplicación será más extensa, pero ahorrará energía y será ecológica. Desde la perspectiva de fabricación, además de considerar las características de las dos estructuras, el accionamiento "servomotor giratorio + husillo de bolas" todavía tiene su amplio espacio en el mercado y se convertirá en un motor lineal de alta velocidad (velocidad ultraalta) CNC de alta gama. Los equipos convencionales al mismo tiempo conducen, el "servomotor giratorio + husillo de bolas" continuará manteniendo sus equipos CNC de alta velocidad de rango medio en la corriente principal.
Traducido en línea<
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Con el desarrollo de la tecnología de accionamiento directo, la comparación entre los motores lineales y el método de accionamiento tradicional "servomotor giratorio + husillo de bolas" ha atraído la atención en la industria.
Los británicos ya habían inventado el motor lineal en 1845, pero el entrehierro del motor lineal en ese momento era demasiado grande, lo que resultaba en una eficiencia muy baja y no se podía aplicar. Kollmorgen también lo lanzó en la década de 1870, pero su desarrollo estuvo limitado por el alto costo y la baja eficiencia. No fue hasta la década de 1970 que los motores lineales se desarrollaron y utilizaron gradualmente en algunos campos especiales. En la década de 1990, los motores lineales comenzaron a usarse en la industria de fabricación de maquinaria. Ahora algunos fabricantes de centros de mecanizado tecnológicamente avanzados en el mundo han comenzado a usarlos. en sus máquinas herramienta de alta velocidad Países extranjeros Empresas de renombre como DMG, Ex-cell-O, Ingersoll, CINCI ATI, GROB, MATEC, MAZAK, FANUC y SODICK han lanzado sucesivamente mecanizado de alta velocidad y alta precisión. centros que utilizan motores lineales.
Como líder mundial en productos lineales, HIWIN ha logrado éxito en husillos de bolas y guías lineales. En los últimos años, ha desarrollado y producido motores lineales de forma independiente y ha logrado buenos resultados en los sectores de alta velocidad y. Rendimiento de campos de alta precisión.
Lo siguiente se refiere principalmente a la avanzada serie SUPER S de tornillo silencioso de alta velocidad de HIWIN (valor DN hasta 220.000) y a los motores lineales de HIWIN para hacer algunas comparaciones sobre varias características principales para proporcionar una referencia a las industrias relevantes.
Comparación de precisión:
En términos de precisión, los motores lineales reducen el problema del retraso de interpolación debido al mecanismo de transmisión simple. La precisión de posicionamiento, la precisión de reproducción y la precisión absoluta son mejores. El control de retroalimentación de detección de posición "Servomotor giratorio + husillo de bolas" es de alta eficiencia y fácil de implementar.
La precisión de posicionamiento de los motores lineales puede alcanzar los 0,1μm. El "servomotor giratorio + husillo de bolas" puede alcanzar hasta 2 ~ 5 μm y requiere un servomotor CNC, un acoplamiento sin juego, un sistema de enfriamiento de cojinete de empuje, una guía rodante de alta precisión, un asiento de tuerca y un banco de trabajo, transmisión de circuito cerrado de todo el sistema. Las piezas deben ser ligeras y la precisión de la rejilla debe ser alta.
Si desea lograr una mayor estabilidad, el "servomotor giratorio + husillo de bolas" debe ser accionado por dos ejes. El motor lineal es un componente que se calienta mucho y requiere fuertes medidas de enfriamiento para lograr lo mismo. Para ello, el motor lineal tendrá que pagar un precio más elevado.
Comparación de precios:
En términos de precio, el precio de los motores lineales es mucho más alto, lo que también es la razón que limita la aplicación más amplia de los motores lineales.
Comparación de velocidades:
En términos de velocidad, los motores lineales tienen ventajas considerables. La velocidad del motor lineal alcanza los 300 m/min y la aceleración alcanza los 10 g; la velocidad del husillo de bolas es de 120 m; /min y la aceleración es 10g 1,5g. Desde la comparación de velocidad y aceleración, los motores lineales tienen ventajas considerables, y la velocidad de los motores lineales mejorará aún más después de resolver con éxito el problema de calentamiento, mientras que el "servomotor giratorio + husillo de bolas" tiene una velocidad limitada y es difícil de mejorar. aún más.
En términos de respuesta dinámica, los motores lineales también tienen ventajas absolutas debido a cuestiones como la inercia del movimiento, el espacio libre y la complejidad del mecanismo.
Los motores lineales para control de velocidad tienen una respuesta rápida y un rango de ajuste de velocidad más amplio, que pueden alcanzar la velocidad más alta en el momento del arranque y detenerse rápidamente durante la operación a alta velocidad. El rango de ajuste de velocidad puede alcanzar 1:10000.
Comparación del consumo de energía:
El consumo de energía de un motor lineal al proporcionar el mismo par es más del doble que el de un "servomotor rotativo + husillo de bolas" de "barra". un componente de transmisión que ahorra energía y aumenta la fuerza. La confiabilidad de los motores lineales se ve afectada por la estabilidad del sistema de control, lo que tiene un gran impacto en las áreas circundantes. Se deben tomar medidas de protección y aislamiento magnético efectivo para aislar el impacto. Fuertes campos magnéticos en carriles guía rodantes y adsorción de polvo.
El siguiente ejemplo facilita que todos comprendan algunas de las características de los motores lineales y los "servomotores rotativos + husillos de bolas":
El pórtico de ultra alta velocidad de una empresa japonesa centro de mecanizado. Los ejes X e Y son accionados por motores lineales V=120m/min. ¿Por qué esta empresa no utiliza "servomotor giratorio + husillo de bolas (serie HIWIN SUPER S)"? Porque aunque el valor DN de SUPER S ha experimentado un aumento de velocidad de 70.000 a 150.000 a 220.000 para el tornillo tradicional, debido a la debilidad de la transmisión puramente mecánica, el aumento de velocidad lineal, aceleración y rango de carrera siempre es limitado.
Si elige un producto con Φ40×20 mm, entonces vmax=110m/min Dado que nmax=5500r/min y la velocidad de rotación es muy alta, el rango de carrera obviamente no es demasiado largo debido a la restricción de la velocidad de rotación crítica Nc.
Si se utiliza un producto de cable grande de Φ40×40 mm, Vmax=220 m/min, lo que obviamente no puede cumplir con los requisitos de alta precisión de posicionamiento. La capacidad de alcanzar un valor DN de 220.000 refleja los estándares de diseño y fabricación de HIWIN. Si elegimos un producto de Φ40×20 (doble cabezal) mm y lo utilizamos bajo n≈4000~5000r/min y V=80~100m/min, su seguridad, confiabilidad y vida útil pueden ser mayores de lo esperado. De hecho, hasta el momento, no existe ningún ejemplo exitoso del uso del accionamiento de la serie SUPER S en máquinas herramienta de corte de metales CNC de alta velocidad y alta precisión (excepto máquinas herramienta de conformado CNC) con una velocidad V≥120 m/min. De hecho, los mejores escenarios de aplicación del "servomotor giratorio + husillo de bolas" son: equipos CNC de alta velocidad de rango medio y algunos equipos CNC de alta gama que requieren V = 40 ~ 100 m/min, aceleración 0,8 ~ 1,5 (2,0) g, y precisión P3 o superior.
Comparación de aplicaciones:
De hecho, aunque los dos métodos de accionamiento del motor lineal y el "servomotor giratorio + husillo de bolas" tienen sus propias ventajas, también tienen sus propias debilidades. Ambos tienen su propio ámbito de aplicación óptimo en máquinas herramienta CNC.
Los motores lineales tienen ventajas únicas en los siguientes campos de equipos CNC: alta velocidad, velocidad ultraalta, alta aceleración, grandes lotes de producción, muchos movimientos que requieren posicionamiento y cambios frecuentes de velocidad y dirección. Por ejemplo, las líneas de producción de la industria del automóvil y de la industria informática, y la fabricación de moldes complejos y de precisión.
Centro de mecanizado de alta velocidad, carrera ultralarga y gran escala, procesamiento de "vaciado" de componentes integrales de aleación ligera, paredes delgadas y alta tasa de eliminación de metal en la industria de fabricación aeroespacial. Por ejemplo, el centro de mecanizado "Hyper Mach" (46 m) de la empresa estadounidense CINCI ATI; el "centro de mecanizado de ultra alta velocidad HYPERSONIC 1400L de la empresa japonesa MAZAK
Requiere altas características dinámicas, Seguimiento de baja y alta velocidad y posicionamiento de precisión dinámico de alta sensibilidad. Por ejemplo, la nueva generación de máquinas de mecanizado eléctrico CNC de alto rendimiento, máquinas herramienta CNC de ultraprecisión, rectificadoras de cigüeñal CPC de nueva generación, rectificadoras de levas y CNC no circular. tornos, etc. representados por Sodick Loading, equipos CNC especiales rápidos, por ejemplo, la máquina de grabado y punzonado láser "DML80 Fine Cutting" de la alemana DMG, la máquina de corte láser "AXEL3015S" de la empresa belga LVD y la ". Máquina de procesamiento láser de alta velocidad Hyper Cear510" de MAZAK.
La empresa alemana DMG es famosa por su producción en masa de diversos equipos CNC de alto rendimiento. Inicialmente utilizó motores lineales en su sistema de alimentación servo, y el La tasa de adopción también es muy alta (ambas están marcadas con "Lineal" después del modelo de máquina herramienta. La empresa tiene tres tipos de configuraciones para los dos modos de accionamiento:
Cada eje de coordenadas está equipado con "rápido". Equipos CNC accionados por motores lineales, tales como: DMC85V Lineal, DMC75V Linear, DMC105V Linear, DMC60H Linear y DMC80H Linear y máquinas de procesamiento láser DML80-Fine Cutting, etc.
Tipo de accionamiento híbrido. : Centro de mecanizado vertical grande de columna móvil lineal DMF500, equipado con motor lineal en el eje X (carrera 5 m), V=100 m/min, mientras que en los ejes Y y Z se utiliza "servomotor giratorio + husillo de bolas", V=; 60 m/min.
Cada eje de coordenadas está equipado con la "potente potencia del "servomotor giratorio + husillo de bolas". Tipo" centro de mecanizado Por ejemplo: centro de mecanizado horizontal de alta velocidad DMC63H, V=80m. /min, aceleración 1 g, precisión de posicionamiento 0,008 mm. Además, hay DMC80H, DMC100H, DMC125H (duo BLOCK) y DMC60T, etc.
DMG utiliza los dos métodos de accionamiento simultáneamente en Alemania. También muestra que tienen sus propias ventajas.
Hay mucho margen de mejora en los motores lineales. En el futuro, la tecnología de los motores lineales madurará, la producción aumentará, los costos disminuirán y las aplicaciones se generalizarán. Sin embargo, desde la perspectiva del ahorro de energía, la reducción del consumo. , la fabricación ecológica y las características de las dos estructuras, el accionamiento "servomotor giratorio + husillo de bolas" todavía tiene un amplio espacio en el mercado. Si bien los motores lineales se convertirán en el método de accionamiento principal en equipos CNC de alta velocidad (velocidad ultraalta) y de alta gama, el "servomotor giratorio + husillo de bolas" continuará manteniendo su posición principal en el CNC de alta velocidad de rango medio. equipo.
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