Основной привод
Для главного привода наиболее важным является использование синхронного двигателя с замкнутым контуром и асинхронного двигателя. Они используются в качестве комбинированных и закрытых двигателей в токарных, фрезерных, шлифовальных станках и обрабатывающих центрах.
Традиционное использование шпиндельных приводов с закрытым двигателем, в основном с воздушным охлаждением, очень распространено. По сравнению с мотор-шпинделями это считается экономичным решением, принимая во внимание вторичные затраты на обе системы. Промежуточное переключение редуктора позволяет, с одной стороны, согласовать скорость и крутящий момент с требованиями обработки, а с другой стороны, редуктор создает нежелательные радиальные усилия, шум и повышенный износ.
Концепция привода шпинделя с использованием комбинированного двигателя с интеграцией шпинделя является полностью зрелой на техническом уровне. Поскольку редуктор и муфта могут быть устранены, в этом приводе может быть достигнуто полностью центрированное поворотное движение без радиальных сил, которое характеризуется длительным плавным движением и минимальным износом и особенно подходит для операций резания с высокой мощностью.
Создание высокого крутящего момента по-прежнему сложно, либо на главный вал должна быть встроена (планетарная) передача, либо должен быть выбран двигатель большой мощности. Для профилактического обслуживания и ремонта датчики контроля, встроенные в вал, теперь являются стандартными для сбора данных измерений, а охлаждение маслом, воздухом или гликолем имеет важное значение!
Привод подачи
Привод подачи может быть реализован с помощью мехатроники или гидравлической системы. Выбирайте в соответствии с преимуществами и недостатками различных конкретных приводных технологий.
В настоящее время в большинстве мехатронных приводов подачи в мире используются серводвигатели с системами привода с шарико-винтовой передачей для преобразования вращательного движения в поступательное. В отличие от главных приводов здесь предпочтение отдается синхронным закрытым двигателям с точки зрения высоких требований к точности позиционирования, синхронизации и динамическим характеристикам.
Благодаря высокой статической жесткости эта система привода может использоваться во многих областях и стала традиционным решением. Однако износ очень большой. В зависимости от ситуации установки и величины создаваемого крутящего момента серводвигатель напрямую или через зубчатый профиль ремня соединяется со шпинделем.
Хотя принцип электрических линейных двигателей был изобретен в 19 веке, эта технология не применялась к станкам до 1990-х годов. В то время Rexroth оснастила первую серию станков линейными двигателями. Сочетание безызносности, высокой прочности и высокой динамики этого привода в целом приветствуется. Таким образом, он гарантирует долговременную бесперебойную работу с высокой точностью по сравнению с сопоставимыми приводами с шарико-винтовой передачей и системами косвенного измерения перемещения.
С одной стороны, ограничение использования заключается в грузоподъемности привода: поэтому в случаях с большими усилиями резания по-прежнему невозможно отказаться от использования систем привода с шарико-винтовой передачей или решений с гидравлическим приводом. С другой стороны, по отношению к другим задействованным компонентам машины, например, максимально допустимая скорость движения режущего щита и демпфирующая способность направляющих салазок также ограничивают использование привода. Преимущества технологии линейного привода по сравнению с соответствующими инвестиционными затратами также до сих пор препятствовали всемирному прорыву этой технологии привода.
Этот тип привода используется только тогда, когда учитываются преимущества гидравлического привода подачи. В основном используется в небольших монтажных пространствах, с высокими динамическими характеристиками или в случаях большой подачи движущей силы. Само собой разумеется, что для гидравлических приводов подачи должно быть возможно точное позиционирование в микронном масштабе.
Конкретное практическое применение всегда требовало, чтобы гидравлический линейный привод мог работать в течение длительного времени без люфта и иметь более длительный срок службы, чем система привода с шарико-винтовой передачей. Для электрических приводов подачи должна быть установлена соответствующая мощность (крутящий момент и скорость), в то время как вал гидропривода получает энергию по требованию в гидроаккумуляторе под давлением, поэтому установленная мощность может быть снижена на 80 процентов.