La estructura mecánica del sistema de transmisión principal de las máquinas herramienta CNC se ha simplificado enormemente y se han eliminado la transmisión por correa y la transmisión por engranajes. Accionamiento cero de la máquina.
Tabla de contenido
¿Qué es un motor de husillo?
Los motores de husillo también se conocen como motores de alta velocidad, que se refieren a motores de CA con velocidades de rotación superiores a 10 000 rpm/min. Se utiliza principalmente en madera, aluminio, piedra, ferretería, vidrio, PVC y otras industrias. Los motores de husillo tienen ventajas como alta velocidad, tamaño pequeño, peso ligero, bajo consumo de material, bajo nivel de ruido y baja vibración, y son cada vez más apreciados y aplicados en industrias relacionadas. Los motores de husillo son ampliamente utilizados, junto con la mano de obra meticulosa del motor, la alta velocidad y la alta calidad de procesamiento, otros motores ordinarios no pueden cumplir con los requisitos técnicos de los motores de husillo y juegan un papel importante en el proceso de producción industrial. Esta tecnología se utiliza en energía, misiles, aviación y otras industrias. Los altos requisitos técnicos de la industria requieren motores de husillo de alta calidad, alta tecnología y alta precisión. El motor tiene un gran par, bajo nivel de ruido, velocidad estable, alta frecuencia, regulación de velocidad, corriente sin carga pequeña, calentamiento lento, disipación de calor rápida, uso conveniente y larga vida útil.
Principio de funcionamiento del husillo eléctrico:
Las fases de los devanados del motor de husillo eléctrico de alta velocidad están desfasadas 120° entre sí. Después de aplicar corriente alterna trifásica, cada uno de los devanados trifásicos forma un campo magnético alterno sinusoidal. Un campo magnético gira en una dirección específica a una velocidad constante. La velocidad del campo magnético es la velocidad síncrona del husillo motorizado. La velocidad síncrona n de un motor asíncrono está determinada por la frecuencia f de la corriente de devanado del estator del motor de entrada y el logaritmo del polo del estator del motor P (n=60f/p). El husillo eléctrico debe obtener varias velocidades convirtiendo la frecuencia de la entrada de corriente en los devanados del estator del motor y el voltaje de excitación. Durante el proceso de aceleración y frenado, la frecuencia se cambia para acelerar y desacelerar para evitar un aumento excesivo de la temperatura del motor. La dirección del campo magnético giratorio del motor está determinada por la secuencia de fase de la entrada de corriente alterna trifásica al estator, por lo que cambiar la secuencia de fase de la corriente de entrada al husillo eléctrico cambia la dirección de rotación del husillo eléctrico.
Estructura relacionada y función del husillo eléctrico:
El husillo eléctrico es una nueva tecnología que integra el husillo de la máquina herramienta y el motor del husillo en el campo reciente de las máquinas herramienta CNC. En combinación con la tecnología de motores lineales y la tecnología de herramientas de alta velocidad, impulsa el mecanizado de alta velocidad a una nueva era. Un husillo eléctrico es un conjunto que consta de un cuerpo principal de husillo eléctrico y accesorios (husillo eléctrico, convertidor de alta frecuencia, lubricador de neblina de aceite, dispositivo de refrigeración, codificador incorporado, cambiador de herramientas). El husillo eléctrico mismo monta el rotor del motor hueco directamente en el eje principal, y el estator se fija a través de una camisa de enfriamiento en los orificios de la caja del eje principal para formar una unidad de eje completa. Después de encender la alimentación, el rotor impulsa directamente el eje principal para que funcione.
- La tecnología integrada con el husillo eléctrico es tecnología de cojinetes de alta velocidad. Los husillos eléctricos suelen utilizar cojinetes de cerámica compuesta con excelente resistencia al desgaste y al calor, que pueden durar varias veces más que los cojinetes convencionales. También se pueden utilizar cojinetes de suspensión electromagnética o cojinetes hidrostáticos, donde los anillos interior y exterior no están en contacto y tienen una vida teórica infinita.
- Tecnología de motores de alta velocidad: El husillo eléctrico es un producto que combina un motor y un husillo. El rotor del motor es la parte giratoria del eje principal. Teóricamente, el electromandril se puede considerar como un motor de alta velocidad. La tecnología clave es el equilibrio dinámico a alta velocidad.
- Lubricación: la lubricación del husillo eléctrico generalmente adopta una lubricación cuantitativa regular de aceite y gas, se puede usar lubricación con grasa, pero se reducirá la velocidad correspondiente. La llamada sincronización es la inyección de aceite a intervalos regulares. La llamada dosificación significa controlar con precisión la cantidad de aceite lubricante cada vez a través de un dispositivo llamado válvula dosificadora. La lubricación con aceite y aire consiste en inyectar aceite lubricante mientras fluye aire comprimido en los cojinetes cerámicos. El control del volumen de aceite es importante. Si es demasiado pequeño, no se puede lubricar. Si es demasiado grande, generará calor debido a la resistencia del aceite durante la rotación a alta velocidad.
- Dispositivo de enfriamiento: para disipar el calor lo más rápido posible a los husillos eléctricos de alta velocidad, generalmente se envía un refrigerante circulante a la pared exterior del husillo eléctrico. La función del enfriador es mantener la temperatura del refrigerante.
- Codificador de pulso incorporado: Para lograr un cambio de herramienta automático y un roscado rígido, el husillo eléctrico tiene un codificador de pulso incorporado para lograr un control de ángulo de fase preciso y una coordinación de alimentación.
- Cambiador automático de herramientas: Para aplicar en centros de mecanizado, el husillo eléctrico está equipado con un cambiador automático de herramientas, que incluye resortes de disco, cilindros de brocha, etc.
- Cómo instalar herramientas de alta velocidad: Se utilizan principalmente herramientas de alta velocidad como HSK y SKI.
- Dispositivo de conversión de frecuencia de alta frecuencia: para lograr velocidades de decenas de miles o cientos de miles de revoluciones por minuto para husillos eléctricos. Para impulsar el motor de alta velocidad incorporado del husillo eléctrico, se debe usar un dispositivo de conversión de frecuencia de alta frecuencia y la frecuencia de salida del convertidor de frecuencia debe alcanzar miles o miles de hercios.
Diferencia entre servomotor y motor de husillo:
- Las máquinas herramienta CNC tienen diferentes requisitos para motores de husillo y servomotores.
Los requisitos del servomotor de alimentación son:- Propiedades mecánicas: Se requiere que la reducción de velocidad y la rigidez del servomotor sean pequeñas.
- Requisitos de respuesta rápida: esto es aún más exigente para el contorneado, especialmente para el mecanizado a alta velocidad de objetos con grandes curvaturas.
- Rango de ajuste de velocidad: Esto permite que la máquina herramienta CNC sea adecuada para diferentes herramientas y materiales de trabajo. Adecuado para diversas técnicas de procesamiento.
- Se requiere un cierto par de salida y un cierto par de sobrecarga. La naturaleza de la carga mecánica de las máquinas herramienta es principalmente para superar la fricción y la resistencia al corte del banco de trabajo, y es una naturaleza de par constante.
Los requisitos para los husillos eléctricos de alta velocidad son:
- Potencia suficiente, la naturaleza de carga de un husillo de máquina herramienta CNC se asemeja a una potencia constante. Si la velocidad de rotación del husillo eléctrico de la máquina herramienta es alta, el par de salida será pequeño. Cuando la velocidad del husillo es baja, el par de salida aumenta. Las transmisiones por eje requieren una potencia constante.
- Rango de ajuste de velocidad: para garantizar que las máquinas herramienta CNC sean adecuadas para diferentes herramientas y materiales de procesamiento. Adecuado para varias técnicas de procesamiento, el motor del husillo necesita un cierto rango de ajuste de velocidad. Sin embargo, el requerimiento del husillo es más bajo que el avance.
- Precisión de velocidad: en general, la diferencia estática debe ser inferior al 5%, el requisito superior es inferior al 1%.
- Rápido: los accionamientos de husillo se utilizan a veces en funciones de posicionamiento que deben ser rápidas.
- Los indicadores de salida para servomotores y motores de husillo son diferentes.
El índice es par (Nm) para servomotores y potencia (kW) para husillos. Un servomotor acciona el banco de trabajo de una máquina herramienta y, dado que la atenuación de la carga del banco de trabajo es el par convertido al eje del motor, el par (Nm) se utiliza como índice para el servomotor. Un motor de husillo acciona el husillo de una máquina herramienta y la carga debe coincidir con la potencia de la máquina herramienta. Sin embargo, al convertir la fórmula mecánica, los dos índices se pueden calcular entre sí.