Sowohl der Servomotor als auch der Schrittmotor sind elektrische Gleichstrommotoren. Ihr hohes Drehmoment beim Blockieren (oder Starten) macht sie zu den am häufigsten verwendeten Motoren für Roboter und Spezialmaschinen. Diese Motoren werden auch zur Steuerung der Achsen von CNC-Fräsmaschinen eingesetzt.
Der Schrittmotor
Der Schrittmotor eignet sich besser für kleine Bearbeitungen. Seine einfache Zusammensetzung macht ihn einfach herzustellen und zuverlässig.
Wenn jedoch die Kräfte, die dem Rotor ausgesetzt sind, größer sind als das maximal zulässige Drehmoment des Motors (N.m-Wert, der vom Hersteller angegeben wird), tritt ein Schrittsprungphänomen auf: Der Motor bewegt sich versehentlich und man hört kleine „Cracs“ im Inneren des Motors.
Wenn Sie ein Werkstück aus etwas hartem Material fräsen und die Vorschubgeschwindigkeiten Ihrer Fräsmaschine schlecht eingestellt sind, werden die Schrittmotoren, die Ihre Achsen antreiben, Schrittsprüngen ausgesetzt. Sie werden das gleiche Phänomen haben, wenn die Geschwindigkeiten und Beschleunigungen der Bewegungen Ihrer Achsen zu hoch sind.
Das Problem ist, dass während eines langen Bearbeitungsprozesses die Addition aufeinanderfolgender Schrittsprünge zu großen Verschiebungen auf den Achsen Ihrer Fräsmaschine führt. Die Fräse wird nicht an der ursprünglich vorgesehenen Stelle geführt und Ihr Endprodukt ist nicht mehr geeignet.
Für das Fräsen von Kleinteilen und kurze Prozesse in weichen Materialien sind Schrittmotoren ausreichend. Aber für die Herstellung von großen Teilen sind sie nicht mehr geeignet.
Servomotor
Der Servomotor ist wie ein Schrittmotor aufgebaut, mit dem Unterschied, dass er zusätzlich einen Encoder besitzt. Dieser ermöglicht es ihm, die Drehgeschwindigkeit des Rotors kontinuierlich zu erfassen. So kann die Steuerung erkennen, ob der Drehbefehl vollständig ausgeführt wurde. Im Falle eines Schrittsprungs weiß man, ob der Motor weniger gedreht hat als geplant und passt die Bewegung sofort an. Man vermeidet also Verzögerungen während des Bearbeitungsprozesses.
So ist der Servomotor nicht anfällig für den Effekt von Schrittsprüngen und eignet sich daher besser für das Fräsen großer Dimensionen. Eine mit Servomotoren ausgestattete Fräsmaschine verträgt hohe Beschleunigungen und hohe Verfahrgeschwindigkeiten ihrer Achsen und behält dabei ihre Positioniergenauigkeit bei. Sie werden daher für die Herstellung von großen Teilen empfohlen, die eine hohe Genauigkeit erfordern.