Systemy napędu posuwów są kluczowymi elementami obrabiarek sterowanych numerycznie. Zależy od nich prawie wszystko - począwszy od dokładności pozycjonowania, prędkości ruchów roboczych, przyspieszeń i płynności ruchów. Wymagania jakie dzisiaj stawiamy takim napędom są bardzo duże.
Rozwiązania profesjonalne wymagają zastosowania serwonapędów, a w przypadku mniej wymagających zastosowań wystarczą silniki krokowe (tab. 6.1). Podstawowa różnica pomiędzy tymi napędami to sprzężenie zwrotne położenia. W przypadku silników krokowych wszystkie ruchy maszyny składają się z bardzo dużej ilości pojedynczych kroków generowanych przez interpolator. Każdy krok w zależności od przełożenia napędu i ilości mikrokroków to 0,005 do 0,1 mm. Napędy tego typu charakteryzują się bardzo prostą budową co skutkuje stosunkowo niską ceną. Pewną niedogodnością jest brak pomiaru położenia i w pewnych niesprzyjających okolicznościach (przeciążenie) może nastąpić utrata współrzędnych (zgubienie kroków) co może spowodować uszkodzenie obrabianego detalu lub narzędzia.
Tych mankamentów pozbawione są serwonapędy. Praca ich polega na ciągłym dążeniu do osiągnięcia zerowego uchybu, czyli różnicy pomiędzy wartością zadaną a zmierzoną. Pozycja głowicy jest cały czas odczytywana za pomocą enkoderów inkrementalnych, które potrafią dokonywać pomiaru położenia głowicy z dokładnością dochodzącą do 0.001mm. Na podstawie tych informacji układ sterujący tak steruje silnikiem, aby błąd był zerowy. Przy zwiększeniu obciążenia silnik zwiększa moc zapobiegając powstaniu uchybu położenia, a w przypadku przekroczenia pewnego obciążenia system zatrzymuje maszynę i informuje operatora o konieczności interwencji.
Rodzaj napędu |
||
Wielkości charakterystyczne |
Krokowe: |
Servo: |
Prędkości maksymalne: |
100-200 mm/s |
500-1000 mm/s |
Rozdzielczość |
0.01m |
0.001m |
Moc |
niewielka |
nieograniczona |
Przyspieszenie |
do 3m/s2 |
do 10m/s2 |
Podatność na zmianę obciążenia |
duża |
bardzo mała |
Sprawność energetyczna |
50%-70% |
70%-90% |
Skłonność do rezonansów |
duża |
mała |