Quali tipi di motori sono usati nelle macchine CNC?

Le macchine a Controllo Numerico Computerizzato (CNC) controllano gli utensili operativi convertendo istruzioni in azioni. Quando codici alfanumerici vengono inseriti in una macchina CNC, viene attivato il movimento. Utensili collegati includono taglierine laser, fresatrici e punte da taglio. Il principio CNC è usato nelle macchine dal 1940, aggiornandosi con i progressi della tecnologia informatica. Le macchine CNC funzionano usando motori passo-passo (stepper) o servo, ciascuno con vantaggi e svantaggi.

Motori passo-passo: Vantaggi

Il nome "passo-passo" deriva dai passi compiuti dal motore a ogni impulso di segnale. È semplice da usare, economico rispetto ai motori servo e ha alta precisione riportata. La sua coppia a bassa velocità permette l'uso di riduzione a puleggia e cinghia dentata, permettendo di azionare diversi carichi senza ingranaggi.

Motori passo-passo: Svantaggi

I motori passo-passo hanno tipicamente efficienza inferiore ai motori servo. Sono anche soggetti a risonanza, e il movimento fluido richiede spesso microstepping. I carichi non accelerano rapidamente a causa del basso rapporto coppia/inerzia. Nonostante rumore forte e surriscaldamento ad alte prestazioni, i motori passo-passo hanno complessivamente bassa potenza erogata per peso e dimensioni.

Motori servo: Vantaggi

I motori servo usano circuiti a ciclo chiuso per trasferire informazioni alla macchina CNC. Un normale motore DC o AC è collegato a un encoder fisso con sensore. I motori servo hanno alta precisione e risoluzione grazie all'encoder con sensore fisso. Il motore è alimentato dall'amplificatore servo, che conta anche i passi compiuti. Il suo alto rapporto coppia/inertia permette rapida accelerazione dei carichi. Con carichi leggeri, l'efficienza può raggiungere il 90%.

Motori servo: Svantaggi

I motori servo sono generalmente più costosi dei passo-passo e più complessi da usare. Poiché la potenza di picco si sviluppa solo ad alta velocità, e il sistema di ventilazione si contamina facilmente, i motori servo sono più suscettibili a danni da surriscaldamento e sovraccarico. Richiedono anche manutenzione dopo che la spazzola raggiunge la sua vita di 2.000 ore.