Como selecionar o fuso e o motor de uma máquina CNC?

Cada máquina de entalhe, de acordo com seu método de processamento e materiais, possui um eixo diferente para realizar os trabalhos de escultura, visando a satisfação do cliente. Por exemplo, máquinas de gravação em madeira têm eixos com potências de 4,5 kW, 6 kW e 9 kW, enquanto máquinas de gravação para publicidade geralmente possuem eixos de 3 kW, máquinas de entalhe em pedra têm eixos de 5,5 kW e máquinas a laser, de 80 W, 100 W e 130 W, entre outras opções. Mas como escolher a potência do eixo principal ideal?

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Em seguida, vamos falar sobre a seleção da potência do fuso de acordo com o quê:

1. Máquina de gravação publicitária: o objeto de gravação é um material macio, como PVC, acrílico, MDF, etc., portanto, a potência do eixo principal da máquina de gravação publicitária deve estar entre 1,5 kW e 3,0 kW, sendo assim, a escolha permite não apenas atingir o objetivo de gravação, mas também economizar custos.

2. Máquina de entalhe em madeira: o motor do eixo da máquina de entalhe em madeira pode ser selecionado de acordo com a dureza da madeira a ser processada, sendo sua potência geralmente entre 2,2 kW e 4,5 kW. A potência do eixo do centro de usinagem usado para móveis de madeira compensada será maior, chegando a 9 kW, mas essa combinação também é a mais adequada.

3. Máquina de escultura em pedra: os fabricantes de máquinas de escultura em pedra utilizam motores com potência relativamente alta, geralmente em torno de 4,5k a 7,5k. Em contraste com as máquinas de publicidade, a potência do motor para escultura em pedra é maior, pois o material é duro e difícil de esculpir. Por isso, os motores mais comuns utilizados são os de 5,5k, com refrigeração a água.

4. Máquina de entalhe de lápides: A potência do eixo da máquina de entalhe de lápides também deve ser selecionada de acordo com a dureza do material pétreo a ser processado. A potência geral é de 3,0 kW ou 4,5 kW, o que atende à demanda do cliente e permite a produção de lápides com qualidade satisfatória.

5. Máquina de entalhe em jade: A máquina de entalhe em jade utiliza um eixo menor. A potência do motor geralmente varia de 2,2 kW a 3,0 kW.

Escolha o fuso da máquina de gravação de acordo com a dureza do material, o método de processamento necessário e o tamanho da mesa de processamento. Optar por um fuso de alta potência não só causará desperdício, como também não economizará energia; por outro lado, um fuso de baixa potência não atenderá aos requisitos de processamento. Portanto, na escolha de um fuso robusto, opte por um de alta potência.

Em máquinas CNC, como máquinas de abertura e gravação, os motores de acionamento geralmente são de dois tipos: motores de passo e servomotores. Os motores fabricados pela Shenzhen Lei Sai, na China, e fora do setor, são chamados de servomotores híbridos, que na verdade são motores de passo de circuito fechado com encoder.

Muitas vezes, a velocidade de uma máquina CNC, além do sistema de controle, também depende do tipo de motor utilizado, se é de passo ou servo.

Quais são, então, as diferenças entre um motor de passo e um servomotor? De modo geral, os dois modos de controle do motor são diferentes. O motor de passo é controlado por malha aberta, enquanto o servomotor com encoder é controlado por malha fechada.

1. Precisão de controle. A precisão do motor de passo depende do número de fases e do número de batimentos do motor. Quanto maiores forem o número de fases e o número de batimentos, maior será a precisão. A precisão do servomotor é determinada pelo encoder, e quanto maior o valor da escala do encoder, maior será a precisão.

2. Características de baixa frequência. Em geral, vibrações de baixa frequência ocorrem com facilidade quando o motor de passo opera em baixa velocidade, sendo comum o uso de tecnologias de amortecimento ou subdivisão do driver para solucionar esse problema. No entanto, o servomotor opera de forma muito suave e não vibra mesmo em baixa velocidade.

3. Características de frequência do momento. O torque de saída do motor de passo diminui com o aumento da velocidade, ou seja, quanto maior a velocidade do motor, menor será a força de saída. O servomotor CA fornece torque constante e sua intensidade não varia com a velocidade.

4. Capacidade de sobrecarga. Os motores de passo geralmente não possuem capacidade de sobrecarga, ou seja, não devem exceder a faixa de saída, caso contrário, podem facilmente queimar. Já os servomotores CA possuem alta capacidade de sobrecarga, podendo aumentar a saída, com o encoder ajustando automaticamente, evitando danos ao motor por sobrecarga.

5. Desempenho. O modo de controle do motor de passo em malha aberta apresenta alta frequência de partida ou carga excessiva, podendo até mesmo causar perda de passos ou superaquecimento. No entanto, em altas velocidades, a parada brusca facilita a ocorrência de sobreimpulso. Já o sistema de servoacionamento CA em malha fechada envia o sinal de feedback e amostragem diretamente para o encoder do motor, evitando a perda de passos ou o sobreimpulso, o que resulta em um controle mais confiável.

6. Desempenho de resposta de velocidade. O motor de passo, da partida estática à aceleração para a velocidade necessária, leva centenas de segundos, enquanto o desempenho de aceleração do sistema servo CA é relativamente bom, geralmente em apenas alguns segundos, sendo, portanto, normalmente utilizado em situações que exigem controle de partida e parada rápidas ou em máquinas de alta velocidade.