Про оптимальный подбор приводов фрезерных станков с ЧПУ

Поскольку мною не так давно была затронута тема по вариациям систем управления для фрезерных станков с ЧПУ, которые предлагает наша компания, то логически напрашивается обсуждения по взаимосвязанным темам элементов комплектаций указанных станков, которые расширяют либо, наоборот сужают возможности использования оборудования.

Начну этот обширный цикл статей рассказом про ключевые отличия нескольких модификации такого класса приводов, как гибридные сервомоторы (они же сервогибриды), благо не так давно, при проработке нескольких проектов, мне лично и моим коллегам пришлось, проводит сравнение по их ключевым отличиям,  чтобы объяснить потенциальным покупателям, что дают или чего лишают эти различия. Здесь я, прежде всего, имею в виду сервогибриды уже довольно известного на территории России бренда Leadshine (Леадшайн) родом из Поднебесной, а конкретно те, которыми наша компания оснащает одни из самых “ходовых” фрезеров с ЧПУ промышленной серии, имеющих рабочее поле 2500*1300 мм. Для понимания: на такие станки с ручной сменой инструмента (а конкретно TS1325) уже несколько лет мы ставим по всем осям (X, Y и Z) гибридные сервомоторы Leadshine 86-ой серии. В 95% случаях их технических возможностей более чем достаточно, чтобы оправдать своё наличие. Однако некоторые наши заказчики изъявляют желание заменить “восемьдесят шестые” сервогибриды на более мощные, например “сто десятые” (как минимум по оси X и Y).

Как раз, начиная с этого момента, мы дошли до главной сути данной статьи – что это такие за модификации гибридных сервомоторов и какие у них ключевые отличия, и вытекающие из этого преимущества одних над другими? Для ответа на этот вопрос проведем небольшое сравнение на примере сервогибридов Leadshine 86HSM85H-Е1 и Leadshine 1103HSM120H-E1. Наиболее важным, а по сути главенствующим их отличием является развиваемый крутящий момент (измеряется в Ньютон на метр или сокращённо – Нм). У “восемьдесят шестых” он составляем 8 Нм, а у “стодесятых” 12 Нм. Что это отличие даёт? А вот что: при прочих равных гибридные сервомоторы с более высокими крутящими моментами обеспечивают большее количество циклов вращения за единицу времени, а это, в свою очередь, увеличивает мощность привода, что напрямую влияет на изменение динамики скоростных перемещений дающих “прирост” по производительности фрезера с ЧПУ в целом. Вот поэтому “сто десятые” так интересны по сравнению с “восемьдесят шестыми”.

Однако, если говорить не только сугубо про сервогибриды, нужно понимать то, что установка более мощных приводов может не стать тем решением, которое оправдает все возложенные на него ожидания, так как эффективное использование различных типов приводов зависит от ряда факторов, таких как:

• какой тип редукторов используется? (ременные или планетарные, а если вторые, то какой момент редукции они имеют?)

• есть ли программные ограничения системой управления станка?;

• позволяет ли конструкция и механика станка обеспечить максимальный “разгон” выбранных приводов?;

• можно ли с технологической точки зрения развивать максимально возможные скоростные режимы?;

• выдержит ли используемый режущий инструмент (фрезы) эти режимы?;

• позволит ли опыт оператора станка? (либо ответственного за данный производственный участок) наиболее оптимально “загрузить” привода с учётом вышеуказанных факторов вместе взятых.

Помимо этого не надо забывать и про размеры приводов. В некоторых случаях их длина может стать препятствием для установки (прежде всего это касается тех, станков, которые хотят модернизировать за счёт установки более “продвинутых” сервогибридов, в том числе, и вместо шаговых приводов).

Как вы видите, исходя из моих рассуждений, заказ нового станка с более “продвинутыми” приводами (сейчас я говорю не только про гибридные сервомоторы в частности, но и про сервомоторы, например типа YASKAWA) нежели “штатные”, которые предлагаются поставщиками оборудования, наиболее оптимален лишь при комплексном подходе к оценке целесообразности этих замен. Я веду к тому, что если верно взвесить все “за” и “против”, то не факт что установка на фрезерном станке с ЧПУ более мощных приводов обязательно даст ожидаемый “прирост” по тем показателям, исходя из которых вся эта тема стала актуальной. Естественно во внимание нужно принимать и разницу по цене более мощных приводов (помимо них потребуются и другие драйвера, необходимые для их работоспособности).

То же самое можно сказать, причем здесь даже может быть больше ограничивающих моментов, и про модернизацию станков, которыми уже располагают производства.