Nhược điểm:
- Dải tốc độ điều khiển hẹp. - Phải có mạch nguồn riêng.
b. Động cơ xoay chiều
Ưu điểm:
- Cấp nguồn trực tiếp từ điện lưới xoay chiều.
- Đa dạng vâ rất phong phú về chủng loại, giá thành rẻ Nhược điểm:
- Phải có mạch cách ly giữa phần điều khiển và phần chấp hành để đảm bảo an toàn, momen khởi động nhỏ.
- Mạch điều khiển tốc độ phức tạp.
c. Động cơ bước
Ưu điểm:
- Điều khiển vị trí, tốc độ chính xác, khônng cần mạch phản hồi. - Thường được sử dụng trong các hệ thống máy CNC.
Nhược điểm:
- Giá thành cao, momen xoắn nhỏ, momen máy nhỏ.
d. Động cơ servo
Động cơ servo được thiết kế cho những hệ thống hồi tiếp vòng kín. Tín hiệu ra của động cơ được nối với một mạch điều khiển. Khi động cơ quay vận tốc và vị trí sẽ được hồi tiếp về mạch điều khiển này. Nếu có bất kì lí do nào ngăn cản chuyển động quay của động cơ, cơ cấu hồi tiếp sẽ nhận thấy tín hiệu ra chưa đạt được vị trí mong muốn. Mạch điều khiển tiếp tục chỉnh sai lệch cho động cơ đạt được điểm chính xác.
Động cơ servo có nhiều kiểu dáng và kích thước, được sử dụng trong nhiều máy khác nhau từ máy tiện điều khiển bằng máy tính đến các mô hình máy bay, xe hơi.
Ứng dụng mới nhất là sử dụng trong robot. Những ứng dụng này là tiền đề cho việc đưa vào quá trình sản xuất những thành tựu như điều khiển máy CNC, trung tâm gia công… Đối với chuyển động chất lượng cao ta buộc phải sử dụng động cơ servo xoay chiều ba pha, loại là động cơ không đồng bộ Roto lồng sóc hay đồng bộ kích khích vĩnh cửu.
Loại động cơ này có một số đặc điểm chung như sau: - Có momen quán tính nhỏ.
- Đặc điểm động học tốt.
- Thường được tích hợp sẵn cảm biến đo tốc độ hay góc quay. - Có dải tần số công tác rộng 0 ÷ 400 Hz.
e. Động cơ servo thủy lực
Ưu điểm:
- Được dùng phổ biến với các máy có công suất lớn. - Giá thành thấp.
- Có đặc tính hệ số khuếch đại cao. - Dễ làm trơn quá trình chuyển động. - Có khả năng chống quá tải.
Nhược điểm:
- Cần phải giữ môi trường dầu luôn sạch, không có tạp chất.
- Lực và quá trình chuyển động phụ thuộc nhiều vào độ nhớt của dầu.
- Độ nhớt phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ. Do đó cần có hệ thống lọc dầu và làm mát dầu.
f. Động cơ tuyến tính
Hiện tại trong máy CNC đang có xu hướng chuyển sang sử dụng động cơ tuyến tính để tạo chuyển động tuyến tính với các ưu điểm sau đây:
- Đơn giản hơn về kết cấu cơ khí vì giảm bớt được các phần tử truyền trung gian như hộp số và trục vít
- Do giảm bớt được các phần tử trung gian,tổn thất tổng thể giảm đáng kể, mặt khác đảm bảo độ chính xác cao hơn đặc biệt là các sai số do hao mòn cùng với thời gian sẽ giảm đi đáng kể.
- Đạt được động học hệ thống với mức cao nhất, đồng thời loại được các chuyển động xoắn tiềm ẩn trong chuyển động của trục vít.
g. Động cơ chuyên việt
Trong một số máy phay, trục chính (trục quay dao) đòi hỏi tốc độ quay rất cao. Khi đấy thậm chí ta có thể sử dụng một loại động cơ chuyên việt, được tích hợp sẵn trong trục chính và sử dụng ổ bi từ.
Động cơ chuyên việt có đăc điểm sau:
- Tốc độ tối đa đạt được là 40.000 vòng/phút với công suất cắt 40 kW. - Ổ bi quay và ổ bi dọc trục có từ 2÷ 4 cặp nam châm.
- Sử dụng ổ bi từ là một trong những bước tiến quan trọng của ngành cơ khí, cho phép giảm tổn hao và tăng độ chính xác (nhờ được loại trừ mòn do ma sát) gia công với các trục chính cao tốc.
CHƯƠNG 4
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY CNC
Các dạng chuyển động khi vận hành máy CNC: chuyển động chạy bàn (thông thường là các hướng X và Y) và chuyển động chạy dao (thường là hướng Z cho máy phay đứng, hướng Y cho máy phay ngang). Với các máy CNC có hơn 3 trục điều khiển, sẽ có thêm các chuyển động xoay quanh các hướng chính nêu ở trên (chuyển động quay truc X hoặc Y của bàn xoay). Phân chia chuyển động chạy bàn, chạy dao hay chuyển động bàn xoay khác nhau tùy theo kết cấu và chức năng của máy công cụ. Trên máy công cụ điều khiển theo chương trình số (CNC) quá trình gia công đuợc thực hiện một cách tự động. Trước khi gia công nguời ta phải đưa vào hệ thống điều khiển một chương trình gia công dưới dạng một chuỗi các lệnh điều khiển. Hệ thống điều khiển sẽ cho khả năng thực hiện các lệnh này và kiểm tra chúng nhờ một hệ thống đo dịch chuyển của các bàn truợt của máy.
Đặc điểm chính của hệ thống điều khiển CNC là có sự can thiệp của máy vi tính. Trong các hệ thống điều khiển này có một chương trình hệ thống CNC do nơi chế tạo máy đó cài đặt vào trong máy tính. Thông qua các phần mềm riêng lẻ, ví dụ chương trình giải mã và hệ điều hành chương trình mà các chức năng CNC riêng lẻ được thực hiện.
Hoạt động của máy CNC gồm có các bước chính như sau: