خرید قطعات cnc

یک سیستم کنترل حرکت خودکار از سه جزء اصلی تشکیل شده است: یک کنترل کننده حرکت، یک درایور یا تقویت کننده موتور و یک دستگاه حرکت. هدف اصلی یک کنترل کننده حرکت، کنترل دینامیک دستگاه حرکت است. درایور موتور سیگنال های فرمان را از کنترل کننده حرکت به سیگنال های قدرت مورد نیاز برای حرکت موتور تبدیل می کند. دستگاه حرکت هر وسیله مکانیکی است که حرکت را فراهم می کند و توسط یک موتور فعال می شود. چنین دستگاه های حرکتی معمولاً حاوی دستگاه های بازخوردی برای ارائه اطلاعاتی مانند موقعیت و سرعت به کنترل کننده حرکت هستند. در این بخش ابتدا دستگاه های حرکتی و عمدتاً در زمینه موقعیت یابی دستی مورد بحث قرار می گیرند. این بحث به همان اندازه برای موقعیت یابی خودکار کاربرد دارد و سپس درایورهای موتوری و کنترل کننده های الکترونیکی به تفصیل توضیح داده می شوند.

دستگاه های حرکتی

سروو موتور و درایور دستگاه های مکان یابی مکانیکی مانند مراحل انتقال خطی، مراحل چرخش و محرک های خطی هستند. در حالی که مشخصات یک مرحله یا محرک معیارهای مهم انتخاب هستند، ممکن است به اندازه کافی جامع یا مستقیم برای هر برنامه کاربردی نباشند. به همین دلیل، داشتن درک کافی از توانایی های ذاتی اجزای تشکیل دهنده یک مرحله مهم است. این بخش یک بحث مختصر در مورد رایج ترین اجزای مورد استفاده در تجهیزات موقعیت یابی با دقت بالا با مزایا و معایب آنها ارائه می دهد. اجزای اصلی یک دستگاه حرکتی مواد مورد استفاده برای ساخت بدنه، مکانیزمی که امکان انتقال یا چرخش را فراهم می کند و مکانیزم محرک است.

? یک تکنیک محبوب برای جابجایی بارها استفاده از ترجمه محوری مهره ای است که در امتداد یک پیچ دوار حرکت می کند. پیچ های سربی از کنتاکت کشویی استفاده می کنند، بنابراین میزان سایش آنها مستقیماً با استفاده متناسب است. از مزایای سرب اسکروها می توان به قابلیت قفل شدن خودکار، حرکت کم صدا، هزینه اولیه پایین، سهولت ساخت و انتخاب گسترده مواد اشاره کرد. برای از بین بردن واکنش احتمالی بین پیچ و مهره، مهره باید از طریق یک فنر خارجی، نیروهای گرانشی (که فقط برای استفاده عمودی قابل اعمال است) یا توسط یک مهره دوتایی با یک فنر در بین آن، روی پیچ قرار داده شود. بال اسکروهای چرخشی اساساً پیچ‌هایی هستند که دارای یک قطار بلبرینگ هستند که بین پیچ و مهره در مسیر حرکت می‌کنند. مزیت اصلی بال اسکروها گرمایش کمتر پیچ است که می تواند بر تکرارپذیری و دقت استیج تأثیر بگذارد. همچنین، به دلیل کاهش اصطکاک، اکثر مراحل بال اسکرو می توانند با سرعت های بالاتر اجرا شوند و می توانند حرکات افزایشی کوچک تری را در مقایسه با مراحل سربی اسکرو انجام دهند. تعداد زیاد قطعات جفت گیری، تحمل ها را بسیار مهم می کند، بنابراین هزینه های ساخت را افزایش می دهد. همچنین، بال اسکروها به دلیل چرخش توپ در مهره، صدای بیشتری نسبت به پیچ های سربی ایجاد می کنند. سیستم چرخ دنده حلزونی، حرکت چرخشی را از یک صفحه به صفحه دیگر با اتصال یک پیچ (کرم) با چرخ دنده (چرخ کرم) تبدیل می کند. با چرخاندن پیچ، رزوه های کرم با چرخ دنده مشبک می شوند و باعث چرخش آن می شوند. درایوهای کرم معمولاً به عنوان یک سیستم درایو برای مراحل چرخش استفاده می شوند و امکان طراحی بسیار کم را فراهم می کنند. برای از بین بردن واکنش، کرم و چرخ کرم باید در تماس کامل با یکدیگر باشند، که به یک سیستم پیش بارگذاری کرم پیچیده با سفتی عرضی بالا نیاز دارد.

هر ماده ای که برای اجزای مکانیکی در کنترل حرکت استفاده می شود دارای مجموعه منحصر به فرد خود از مزایا و معایب است.. سختی اندازه گیری مقدار نیروی مورد نیاز برای ایجاد یک مقدار معین انحراف است. مدول یانگ یک ثابت وابسته به ماده است که سفتی را با مقادیر بزرگ نشان می دهد که سفتی بیشتر را نشان می دهد. انبساط حرارتی تغییر در اندازه یا شکل یک جسم، مانند یک مرحله، به دلیل تغییر (افزایش یا کاهش) دما است. هنگامی که تغییر دما در سراسر یک جزء غیر یکنواخت است، مانند زمانی که منبع گرمایی مانند دیود لیزر وجود دارد، ماده ای که گرما را دفع نمی کند ممکن است مستعد اعوجاج های ناشی از گرادیان های حرارتی باشد. در این مورد، اعوجاج حرارتی نسبی، یعنی نسبت ضرایب انبساط حرارتی به هدایت حرارتی، با ترجیح مقادیر کمتر اهمیت پیدا می‌کند. آلومینیوم یک ماده سبک وزن با نسبت سختی به وزن خوب است و دارای اعوجاج حرارتی کم است. همچنین ماشینکاری سریع، مقرون به صرفه است و زنگ نمی زند. با این حال، سطوح آنودایز شده بسیار متخلخل هستند و آنها را برای استفاده در خلاء بالا نامناسب می کند. فولاد دارای سفتی بسیار خوب، پایداری مواد خوب، انبساط حرارتی کم است و برای کاربردهای خلاء زیاد مناسب است. ماشینکاری فولاد بسیار کندتر از آلومینیوم است و قطعات فولادی را به میزان قابل توجهی گرانتر می کند. خوردگی فولاد یک مشکل جدی است، اما آلیاژهای فولاد ضد زنگ می توانند این مشکلات را به حداقل برسانند. برنج یک ماده متراکم و ماشینکاری سریع است. کاربرد اصلی برنج برای کاهش سایش است، جایی که می توان از آن برای جلوگیری از اثرات خودجوشکاری با پیچ های فولادی یا شفت استفاده کرد. برنج نسبت سختی به وزن کمتری دارد و خاصیت انبساط حرارتی یا هدایت حرارتی ایده آلی ندارد. گرانیت یک ماده بسیار سخت است که اجازه می دهد تا سطوح بسیار مسطح را پرداخت کند، که در دقت موقعیت و تکرارپذیری یک سیستم کلی مفید است. گرانیت همچنین دارای ضریب انبساط حرارتی بسیار پایینی است. با این حال، برای سازه های بزرگ و سطوح میز، جرم یک سازه گرانیتی می تواند به طور غیرعملی بزرگ شود.

ملکرد بار و مسیر یک مرحله انتقال یا چرخش در درجه اول بر اساس نوع یاتاقان یا خمشی مورد استفاده تعیین می شود. بلبرینگ ها مکانیسم ترجیحی هستند زیرا حرکت چرخشی یا خطی صاف با اصطکاک کم را بین دو سطح ارائه می دهند. آنها عناصر اولیه ای هستند که خطاهای خروجی یک مرحله را تعیین می کنند، سختی و ظرفیت بار استاتیکی یک مرحله را تعیین می کنند. یاتاقان ها از یک حرکت لغزشی (دم کبوتر) یا غلتشی (توپ یا غلتک متقاطع) استفاده می کنند. در هر دو مورد، سطوح یاتاقان برای عملکرد مناسب باید توسط یک لایه روغن یا روان کننده دیگر از هم جدا شوند. سرسره های دم کبوتر عمدتاً برای موقعیت یابی دستی استفاده می شوند و از دو سطح صاف که روی هم می لغزند تشکیل شده اند. آنها می توانند سفر طولانی را فراهم کنند و سختی و ظرفیت بار نسبتاً بالایی دارند. با این حال، آنها چسبندگی بالایی دارند و اصطکاک با سرعت ترجمه تغییر می کند، که کنترل دقیق را دشوار می کند و حساسیت را محدود می کند. اسلایدهای بلبرینگ با جایگزینی حرکت لغزشی با حرکت غلتشی اصطکاک را کاهش می دهند. گلوله‌ها توسط راه‌های سرپیچ یا میله‌های فولادی سخت‌شده محدود می‌شوند و اصطکاک آن بسیار کم است و در نتیجه حرکت بسیار نرمی دارد. از آنجایی که سطح تماس در دسترس برای انتقال بارها در روش های یاتاقان شیار کوچکتر است، بلبرینگ های ساچمه ای ظرفیت بار کمتری نسبت به یاتاقان های غلتکی یا دیگر دارند. برای حمل بار با اندازه یکسان، توپ ها باید قطر بزرگتر یا از نظر کمیت بیشتر داشته باشند. بلبرینگ های متقاطع تمام مزایای بلبرینگ های ساچمه ای را ارائه می دهند اما با ظرفیت بارگذاری بیشتر و سفتی بالاتر. این نتیجه جایگزینی تماس نقطه ای یک توپ کروی با تماس خطی یک غلتک استوانه ای است. با توجه به مشخصه میانگین کنتاکت های خط، انحرافات زاویه ای و خطی به طور کلی کمتر از انحرافات موجود در بلبرینگ ها است. با این حال، یاتاقان‌های غلتکی متقاطع در طول ساخت و مونتاژ نیاز به مراقبت بیشتری دارند که در نتیجه هزینه‌های بالاتری را به همراه دارد. مکانیزم خمشی از تغییر شکل الاستیک یک ماده (معمولاً یک فنر فولادی با مقاومت بالا) برای ارائه ترجمه استفاده می کند. این مکانیسم نیازی به روغن کاری ندارد و عملاً عاری از چسبندگی است که معمولاً با یاتاقان ها مرتبط است. با این حال، هنگامی که در مرحله ترجمه استفاده می شود، محدوده سفر تنها به چند میلی متر محدود می شود. همچنین باید مراقب بود که تغییر شکل دائمی ایجاد نشود و باعث کاهش عملکرد شود. علاوه بر این یاتاقان‌های مکانیکی، یاتاقان‌های هوا نیز می‌توانند استفاده شوند که از طریق یک لایه نازک گاز تحت فشار، رابطی با اصطکاک کم ایجاد می‌کنند.

همچنین امکان راندن غیرمستقیم یک استیج را فراهم می‌کنند، اما معمولاً به صورت خارجی کوپل می‌شوند و بنابراین، انعطاف‌پذیری را از نظر تطبیق یک مرحله خاص با مکانیزم محرک مورد نظر فراهم می‌کنند. محرک‌های دستی گزینه‌های ساده و کم‌هزینه‌ای برای موقعیت‌یابی هستند و می‌توان آنها را به‌عنوان یک پیچ سربی با حساسیت بالا با یک دستگیره پیچ‌دار توصیف کرد. بر خلاف سیستم پیچ سرب که در بالا توضیح داده شد، مهره پیچ به بدنه استیج ثابت می شود و خود پیچ تنظیم به جلو و عقب حرکت می کند. فنرها کالسکه را روی نوک پیچ فشار می دهند تا تماس خوبی برقرار کنند و پیچ را از قبل بارگذاری کنند و واکنش را از بین ببرند. در صورت نیاز به خواندن دقیق موقعیت یا موقعیت یابی قابل تکرار، سرهای میکرومتر مکانیزم تنظیم انتخابی هستند. هدهای میکرومتر متریک استاندارد دارای مقیاسی در واحدهای 10 میکرومتر هستند، اما با یک ورنیه اضافی، می توانند به وضوح 1 میکرومتر برسند. هنگامی که وضوح بسیار کمتر از یک میکرون مورد نیاز است، یک پیچ دیفرانسیل توصیه می شود. این دستگاه ها از تفاوت بین دو پیچ تقریباً یکسان برای ایجاد حرکت بسیار ظریف استفاده می کنند. محرک های خطی موتوری توانایی موتورسازی مراحل ترجمه خطی دستی را برای کنترل از راه دور و/یا کامپیوتر فراهم می کنند. چنین محرک‌هایی می‌توانند از مکانیزم پیچ سربی که در بالا توضیح داده شد استفاده کنند یا می‌توانند از اثر پیزوالکتریک استفاده کنند، که از فعل و انفعالات در برخی مواد کریستالی برای ایجاد حرکت مکانیکی هنگام اعمال میدان الکتریکی استفاده می‌کند. این محرک‌های پیزو می‌توانند به وضوح چند ده نانومتر دست یابند و گاهی اوقات به عنوان نانوپوزیشن‌کننده نیز شناخته می‌شوند. این افزایش وضوح معمولاً با کاهش سرعت و/یا محدوده سفر همراه است.

منبع:newport