PFT, Shenzhen
Pwrpas: Cyflwyno fframwaith penderfyniad ailadroddadwy ar gyfer dewis servo neu motors stepper mewn CNC bwrdd gwaith adeiladu o dan gyfaint gwaith 1 m³.
Dull: Roedd mainc brawf yn efelychu nenbont 3-echel (X-Y rac{3}}a-pinion, Z-sgriw-pel). Roedd pedwar deg wyth o rediadau pâr yn cymharu NEMA 23 stepiwr (2.8 A, 1.8 gradd ) a servos di-frwsh 200 W (3000 rpm, amgodiwr 17-did). Cafodd anystwythder deinamig, gwall lleoli, tyniad pŵer go iawn, a chodiad thermol 8 awr eu cofnodi ar gyflymder tramwyo 100 mm/s a 600 mm/s.
Canlyniadau: Ar Llai na neu'n hafal i 200 mm/s, darparodd stepwyr ailadroddadwyedd ±0.05 mm gyda chost rhannau 25% yn is. Uwchlaw 400 mm/s, cynhaliodd servos ±0.01 mm wrth dorri pŵer 18% a chyfyngu ar godiad tymheredd arwyneb i 8 gradd yn erbyn 22 gradd ar gyfer stepwyr.
Casgliad: Mae steppers yn addas ar gyfer -cyflymder isel, cyllideb-adeiladau cyntaf; mae servos yn dod yn fwy darbodus dros 400 mm/s neu pan fydd sefydlogrwydd thermol a chywirdeb lefel micron yn dominyddu.
1 Rhagymadrodd
Dewiswch y modur anghywir a'ch CNC bwrdd gwaith naill ai'n stondinau ar alwminiwm neu'n llosgi cyllideb ar galedwedd gorlenwi. Mae'r canllaw hwn yn cerdded trwy'r union fesuriadau, cyfnewid-oddi ar siartiau, a'r model costau a ddefnyddiwyd gennym yn labordy PFT fel y gallwch chi ailadrodd y prawf ar eich mainc eich hun a phlygio rhifau yn syth i mewn i BOM.
2 Dulliau Ymchwil
2.1 Rig Prawf
Ffrâm: 6060-T5 allwthio, 800 mm × 600 mm × 150 mm teithio.
Rheiliau: canllawiau llinellol MGN15, dosbarth C.
Gyriannau: piniwn 16 dant, radiws traw 20 mm → 62.8 mm/rev.
2.2 Parau Modur
| Echel | stepiwr | Servo |
|---|---|---|
| X/Y | 2-gam, trorym dal 3 N·m, 1.8 gradd | 60 W parhaus, cyfradd N·m 0.64, brig 2.5 N·m |
| Z | 1.2 stepiwr N·m | Yr un servo trwy blanedol 4:1 |
2.3 Offeryniaeth
- Safle: 0.1 μm gwydr -encoder graddfa, yn annibynnol ar adborth modur.
- Pŵer: Yokogawa WT310, 0.1 W penderfyniad.
- Thermol: K-teipiwch thermocwl ar gas modur.
- Rheolaeth: LinuxCNC 2.9, edau servo 1 kHz ar gyfer y ddwy system.
2.4 Gweithdrefn (Atgynhyrchadwy)
Cam 1: Loncian pob echel 100 mm ar 100 mm/s → log yn dilyn gwall.
Cam 2: Ailadroddwch ar 200, 400, 600 mm/s.
Cam 3: Clampiwch werthyd dymi 5 kg, rhedwch batrwm cod G 30-munud ar ddyletswydd o 50%.
Cam 4: Cofnodi tymheredd bob 60 s.
Cam 5: Cyfnewid mathau modur, cadw mecaneg union yr un fath, ail-redeg.
3 Canlyniadau a Dadansoddiad
3.1 Lleoliad Cywirdeb
Mae Ffigur 1 yn plotio'r gwall absoliwt cymedrig canlynol yn erbyn cyflymder croesi. Mae stepwyr yn aros o dan 0.05 mm hyd at 200 mm/s, yna'n dringo'n serth i 0.18 mm ar 600 mm/s. Mae servos yn aros yn wastad ar 0.01 mm ar draws yr ystod.
3.2 Pŵer a Gwres
Mae Tabl 1 yn crynhoi pŵer real cyfartalog a ΔT ar ôl 30 munud.
表格
复制
| Cyflymder (mm/s) | Pŵer Stepper (W) | Servo Power (W) | ΔT Stepper ( gradd ) | ΔT Servo ( gradd ) |
|---|---|---|---|---|
| 100 | 18 | 15 | 5 | 3 |
| 600 | 65 | 53 | 22 | 8 |
3.3 Torque ar Cyflymder
Mae Ffigur 2 yn troshaenu cromliniau trorym-cyflymder. Mae'r trorym stepper yn gostwng 60% o 0 rpm i 1200 rpm. Mae trorym servo yn dal o fewn ± 5% hyd at 3000 rpm.
3.4 Model Cost
- Cost rhestr rhannau fesul echel (USD, dyfynbrisiau 2025 Ch2):
- Pecyn stepiwr (modur + gyrrwr + cyfran PSU): $42
- Pecyn servo (modur + gyrrwr + cebl amgodiwr): $115
Mae{0}hyd yn oed yn digwydd pan fydd y cylch-arbedion amser o servos yn gorbwyso'r premiwm $73. Ar gyfer toriad peiriant 10-awr/wythnos ar 600 mm/s, mae adennill costau yn glanio ar 14 wythnos (Ffigur 3).
4 Trafodaeth
4.1 Pam mae Stepwyr yn Colli Cywirdeb yn Gyflym
Detent trorym crychdonni ac yn ôl-Cyfyngiad EMF ar amser codi'r cerrynt dirwyn i ben. Dim adborth yn golygu bod camau a gollwyd yn mynd heb eu cywiro .
4.2 Servo Trade-i ffwrdd
Mae'r amgodiwr yn ychwanegu 32 mm at hyd modur ond yn dileu risg stondin. Cymerodd tiwnio PID 15 munud fesul echel; roedd enillion rhagosodedig yn sefydlog ar gyfer ein llwythi anadweithiol (J_load/J_rotor ≈ 5).
4.3 Cyfyngiadau
- Profion a ddefnyddir 24 V bws; byddai foltedd uwch (48 V) yn ymestyn nenfwd cyflymder stepper.
- Roedd profion thermol yn rhedeg heb amgáu; gallai lloc wedi'i gynhesu gau'r bwlch o 14 gradd.
4.4 Tecawe Ymarferol
Os yw'ch swyddi'n aros o dan 200 mm/s ac nad yw gorffeniad micron yn hollbwysig, mae stepwyr yn arbed arian parod a gwifrau. Gwthio heibio 400 mm/s, ysgythru metelau, neu angen 24- rhediadau heb oruchwyliaeth - servos talu am eu hunain o ran dibynadwyedd ac ansawdd wyneb.
5 Casgliad
Mae stepwyr yn ennill ar symlrwydd a chost ymlaen llaw ar gyfer CNC bwrdd gwaith dyletswydd ysgafn. Servos sy'n dominyddu pan fo cyflymder, cywirdeb, neu ddygnwch thermol yn bwysig. Defnyddiwch y siart adennill (Ffigur 3) i benderfynu-yna ail-redwch y prawf 30 munud ar eich mainc eich hun i gadarnhau cyn i chi ymrwymo i BOM.