Quali tipi di motori vengono utilizzati sulle macchine CNC?

Le macchine a controllo numerico computerizzato (CNC) controllano gli strumenti operativi convertendo le istruzioni in azioni. Quando si immettono codici alfanumerici in una macchina CNC, viene attivato il movimento. Gli strumenti collegati alla macchina includono taglierine laser, router e punte di taglio. Il principio CNC è stato utilizzato nelle macchine dagli anni '40, aggiornandosi con i progressi della tecnologia informatica. Le macchine CNC funzionano utilizzando motori passo-passo o servomotori, ognuno con i propri vantaggi e svantaggi.

Il nome "stepper" deriva dai passi fatti dal motore ad ogni impulso di segnale. È semplice da usare, economico rispetto ai servomotori e ha un'elevata precisione riportata. La sua coppia a bassa velocità consente l'uso di una riduzione a puleggia e di una cinghia dentata, consentendo di azionare diversi carichi senza ingranaggi.

I motori passo-passo hanno in genere un'efficienza inferiore rispetto ai servomotori. È anche soggetto a risonanza e il movimento regolare spesso richiede micropassi. I carichi non accelerano rapidamente a causa del basso rapporto coppia/inerzia. Nonostante il forte rumore e il surriscaldamento ad alte prestazioni, i motori passo-passo hanno una potenza complessiva bassa per il loro peso e le loro dimensioni.

I servomotori utilizzano circuiti ad anello chiuso per trasferire le informazioni alla macchina CNC. Un normale motore CC o CA è collegato a un encoder fissato con un sensore. I servomotori hanno un'elevata precisione e risoluzione grazie all'encoder fissato al sensore. Il motore è alimentato dal servoamplificatore, che conta anche i passi effettuati. Il suo elevato rapporto coppia/inerzia consente una rapida accelerazione del carico. Con carichi più leggeri, l'efficienza può raggiungere il 90%.

I servomotori sono generalmente più costosi dei motori passo-passo e più complicati da utilizzare. Poiché la potenza operativa di picco si sviluppa solo ad alta velocità e il sistema di ventilazione si contamina facilmente, i servomotori sono più soggetti a danni dovuti a surriscaldamento e sovraccarico. Richiedono anche la manutenzione dopo che la spazzola raggiunge la sua durata di 2.000 ore.