CNCマシンではどのような種類のモーターが使用されていますか？

コンピューター数値制御（CNC）マシンは、命令をアクションに変換することによって操作ツールを制御します。 英数字コードがCNCマシンに入力されると、移動がトリガーされます。 マシンに接続されているツールには、レーザーカッター、ルーター、カッティングチップが含まれます。 CNCの原理は、1940年代から機械で使用されており、コンピューター技術の進歩に伴ってアップグレードされています。 CNCマシンは、ステッパーモーターまたはサーボモーターのいずれかを使用して機能し、それぞれに長所と短所があります。

「ステッパー」という名前は、信号パルスごとにモーターが行うステップに由来しています。 操作が簡単で、サーボモーターに比べて安価で、報告されている精度が高くなっています。 その低速トルクにより、プーリー減速およびタイミングベルトの使用が可能になり、ギアを使用せずに複数の負荷を駆動できます。

ステッピングモーターは通常、サーボモーターよりも効率が低くなります。 また、共振が発生しやすく、スムーズな動きにはマイクロステッピングが必要になることがよくあります。 トルクと慣性の比率が低いため、負荷は急速に加速しません。 大きなノイズと高性能での過熱にもかかわらず、ステッピングモーターはその重量とサイズに対して全体的に低出力です。

サーボモーターは、閉ループ回路を使用して情報をCNCマシンに転送します。 通常のDCまたはACモーターは、センサーで固定されたエンコーダーに接続されます。 センサー固定エンコーダーにより、サーボモーターの精度と分解能が高くなっています。 モーターはサーボアンプから電力を供給され、サーボアンプは歩数もカウントします。 その高いトルク対慣性比により、急速な負荷加速が可能になります。 負荷が軽いと、効率は最大90％に達する可能性があります。

サーボモーターは一般にステッピングモーターよりもコストがかかり、操作がより複雑です。 ピーク運転電力は高速でしか発生せず、換気システムが汚染されやすいため、サーボモーターは過熱や過負荷による損傷を受けやすくなっています。 また、ブラシの寿命が2,000時間に達した後は、修理が必要です。