Welke soorten motoren worden gebruikt op CNC-machines?

Computer Numeric Control (CNC)-machines besturen bedieningsgereedschap door instructies om te zetten in acties. Wanneer alfanumerieke codes in een CNC-machine worden ingevoerd, wordt beweging geactiveerd. Gereedschappen die aan de machine zijn bevestigd, zijn onder meer lasersnijders, routers en snijpunten. Het CNC-principe wordt sinds de jaren 40 in machines gebruikt en is verbeterd met de vooruitgang in de computertechnologie. CNC-machines werken met behulp van stappenmotoren of servomotoren, die elk hun eigen voor- en nadelen hebben.

De naam "stepper" komt van de stappen die de motor maakt bij elke signaalpuls. Het is eenvoudig te bedienen, goedkoop in vergelijking met servomotoren en heeft een hoge gerapporteerde nauwkeurigheid. Het koppel bij lage snelheid maakt het gebruik van een katrolreductie en distributieriem mogelijk, waardoor meerdere lasten kunnen worden aangedreven zonder tandwieloverbrenging.

Stappenmotoren hebben doorgaans een lager rendement dan servomotoren. Het is ook gevoelig voor resonantie, en een soepele beweging vereist vaak microstepping. Belastingen accelereren niet snel vanwege de lage koppel-traagheidsverhouding. Ondanks het harde geluid en de oververhitting bij hoge prestaties, hebben stappenmotoren een algemeen laag uitgangsvermogen voor hun gewicht en grootte.

Servomotoren gebruiken gesloten circuits om informatie over te dragen naar de CNC-machine. Een gewone DC- of AC-motor is aangesloten op een encoder die met een sensor is bevestigd. Servomotoren hebben een hoge nauwkeurigheid en resolutie dankzij de sensor-vaste encoder. De motor wordt aangedreven door de servoversterker, die ook de gemaakte stappen telt. De hoge koppel-traagheidsverhouding maakt een snelle acceleratie van de belasting mogelijk. Bij lichtere belastingen kan de efficiëntie oplopen tot 90 procent.

Servomotoren zijn over het algemeen duurder dan stappenmotoren en ingewikkelder om te bedienen. Omdat het piekvermogen zich pas bij hoge snelheid ontwikkelt en het ventilatiesysteem gemakkelijk vervuild raakt, zijn servomotoren gevoeliger voor schade door oververhitting en overbelasting. Ze hebben ook onderhoud nodig nadat de borstel zijn levensduur van 2000 uur heeft bereikt.