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標(biāo)題: 數(shù)控機(jī)床伺服電機(jī)選定 [打印本頁(yè)]
作者: zixici    時(shí)間: 2012-7-22 16:39
標(biāo)題: 數(shù)控機(jī)床伺服電機(jī)選定
       做一個(gè)機(jī)床工程師，其實(shí)要懂很多才能設(shè)計(jì)出合格機(jī)床，既要懂結(jié)構(gòu)分配：（如1.運(yùn)動(dòng)副分配原則：例臥加，動(dòng)柱式會(huì)如果主軸下垂的話(huà)導(dǎo)致刀尖線(xiàn)在運(yùn)動(dòng)，定柱會(huì)變?yōu)辄c(diǎn)在運(yùn)動(dòng)，2.精度分配原則：例大龍門(mén)：定梁和動(dòng)梁精度分配也會(huì)不一樣，3.功能分配原則等）；也要懂裝配工藝（如1.配鏟面的選擇2.電機(jī)和絲杠同心度保證）；還要懂加工工藝等。只有考慮全面才會(huì)是一個(gè)好的設(shè)計(jì)師。不過(guò)最基本的還是學(xué)會(huì)如何選伺服電機(jī)，以下是我公司培訓(xùn)用教材，希望要幫到大家。[size=89%]•伺服電機(jī)選定所必須的項(xiàng)目

[size=89%]• ①移動(dòng)物重量(W) 、②一次旋轉(zhuǎn)移動(dòng)量(l)、移動(dòng)方向
[size=78%]–   工件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(Jw)＝移動(dòng)物重量×（一次旋轉(zhuǎn)移動(dòng)量／２π）2
[size=67%]•移動(dòng)物重量1000kg、一次旋轉(zhuǎn)移動(dòng)量12mm(=0.012m)、Jw=0.00365kgm2
[size=78%]–   重力軸負(fù)載(Tw)＝移動(dòng)物重量×（一次旋轉(zhuǎn)移動(dòng)量／２π）×9.8÷機(jī)械效率
[size=67%]•移動(dòng)物重量1000kg、一次旋轉(zhuǎn)移動(dòng)量12mm(=0.012m)、機(jī)械効率0.8、Tw=23.4Nm
[size=78%]–   摩擦負(fù)載(Tf)＝移動(dòng)物重量×（一次旋轉(zhuǎn)移動(dòng)量／２π）×9.8×摩擦系數(shù)
[size=67%]•移動(dòng)物重量1000kg、一次旋轉(zhuǎn)移動(dòng)量12mm(=0.012m)、摩擦系數(shù)0.1、Tf=1.87Nm
[size=89%]•絲杠（③直徑(D)、④長(zhǎng)度(L)、⑤螺距(p)）
[size=78%]–   絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(Jb) ＝765×（螺紋直徑）4×長(zhǎng)度×(一次旋轉(zhuǎn)移動(dòng)量／螺距)2
[size=67%]•螺紋直徑40mm、長(zhǎng)度1m 765×(0.04)4×1=0.00196kgm2
[size=67%]•螺紋直徑100mm、長(zhǎng)度3m 765×(0.1)4×3=0.230kgm2
相同的螺紋一次旋轉(zhuǎn)移動(dòng)量10mm、螺距20mm 765×(0.1)4×3×(10/20)2=0.0574kgm2
[size=89%]• ⑥快速進(jìn)給速度(V)
[size=78%]–   電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度(N)＝快速進(jìn)給速度÷一次旋轉(zhuǎn)移動(dòng)量
[size=67%]•快速進(jìn)給速度36m/分、一次旋轉(zhuǎn)移動(dòng)量12mm N=3000rpm
  小型加工中心的電機(jī)選定例
一，小型加工機(jī)械　水平軸電機(jī)選定的基本3點(diǎn)（＋確認(rèn)1點(diǎn)）
1.摩擦負(fù)載在額定扭矩的30%以?xún)?nèi)
2.負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為Jm的3倍左右
3.快速進(jìn)給旋轉(zhuǎn)速度小于最高旋轉(zhuǎn)速度
＋
4.快速進(jìn)給時(shí)間常數(shù)值適當(dāng)（100msec左右）
  •水平軸、重量1000kg、絲杠D40mm, L1000mm, p12mm、快速進(jìn)給36m/分
1.摩擦負(fù)載＝ 1000×(0.012/6.28)× 9.8× 0.1=1.87Nm在額定扭矩的30%以?xún)?nèi)
αiS8以上型號(hào)都可以
2.負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量＝1000×(0.012/6.28)2+765×(0.04)4×1=0.00561為Jm的3倍左右
αiS8(Jm=0.00117)為4.8倍、αiS12(Jm=0.00228) 或 βiS12則是2.5倍沒(méi)問(wèn)題
3.快速進(jìn)給旋轉(zhuǎn)速度＝36m/分÷0.012=3000rpm
αiS12/4000 、βiS12/3000可以
4.快速進(jìn)給時(shí)間常數(shù)＝快速進(jìn)給旋轉(zhuǎn)速度×0.105×總計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量÷最大扭矩
αiS12/4000時(shí)＝3000×0.105×0.00789÷40＝0.062=62msec　1G!!
βiS12/3000時(shí)＝3000×0.105×0.00789÷20＝0.124=124msec　0.5G足夠
  二，小型加工機(jī)械　重力軸電機(jī)選定的基本３點(diǎn)（＋確認(rèn)１點(diǎn)）
1.摩擦負(fù)載在額定扭矩的70%以?xún)?nèi)
2.負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為Jm的3倍左右
3.快速進(jìn)給旋轉(zhuǎn)速度應(yīng)小于最高旋轉(zhuǎn)速度
＋
4.快速進(jìn)給時(shí)間常數(shù)值適當(dāng)（100msec左右）
  •垂直軸、重量500kg、絲杠D40mm, L1000mm, p12mm、快速進(jìn)給40m/分
1.重力負(fù)載＝ 500×(0.012/6.28)× 9.8÷0.8 =11.7Nm在額定扭矩的70%以?xún)?nèi)
αiS22以上型號(hào)都可以
2.負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量＝500×(0.012/6.28)2+765×(0.04)4×1=0.00378為Jm的3倍左右
αiS22(Jm=0.00527)是0.7倍 沒(méi)問(wèn)題
3.快速進(jìn)給旋轉(zhuǎn)速度＝40m/分÷0.012=3333rpm
αiS22/4000 、βiS22/3000 沒(méi)問(wèn)題
4.快速進(jìn)給時(shí)間常數(shù)＝快速進(jìn)給旋轉(zhuǎn)速度×0.105×合計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量÷（最大扭矩－重力負(fù)載）
αiS22/4000時(shí)＝3000×0.105×0.00905÷(60-11.7)＝0.059=59msec　1G!!
βiS22/3000時(shí)＝3000×0.105×0.00905÷(30-11.7)＝0.156=156msec　0.4G












作者: zixici    時(shí)間: 2012-7-22 16:54
動(dòng)柱式如果主軸下垂的話(huà)導(dǎo)致刀尖線(xiàn)在運(yùn)動(dòng)，定柱會(huì)變?yōu)辄c(diǎn)在運(yùn)動(dòng)
作者: 重型機(jī)床設(shè)計(jì)    時(shí)間: 2012-7-23 21:17
這是發(fā)那科推薦的計(jì)算！！！{:soso_e113:}
作者: dove2199    時(shí)間: 2012-7-24 23:03
學(xué)習(xí)了。。建議樓主整理一下有關(guān)資料  上傳一下！！
作者: zixici    時(shí)間: 2012-7-25 19:57
dove2199 發(fā)表于 2012-7-24 23:03
學(xué)習(xí)了。。建議樓主整理一下有關(guān)資料  上傳一下！！

也只是復(fù)制過(guò)來(lái)，這樣
作者: 拔鳥(niǎo)助長(zhǎng)    時(shí)間: 2012-7-28 19:56
對(duì)機(jī)電伺服系統(tǒng)而言，以上計(jì)算僅是靜態(tài)計(jì)算的內(nèi)容，并沒(méi)有太大意義。
作者: cj0203    時(shí)間: 2012-7-28 22:07
{:soso_e140:} 這樣算法完全不合理  要算的東西很多 我最近在設(shè)計(jì)一個(gè)新結(jié)構(gòu)的小龍門(mén) ，完全不是安你說(shuō)的 否則不死瞧瞧  
先靜態(tài) 還要考慮轉(zhuǎn)換率 還要?jiǎng)討B(tài)  還要電機(jī)和控制器匹配 呵呵 很不容易的  
線(xiàn)規(guī)和方規(guī)的算法就很大出入
作者: zixici    時(shí)間: 2012-7-29 20:37
拔鳥(niǎo)助長(zhǎng) 發(fā)表于 2012-7-28 19:56
對(duì)機(jī)電伺服系統(tǒng)而言，以上計(jì)算僅是靜態(tài)計(jì)算的內(nèi)容，并沒(méi)有太大意義。

我是一般都是這樣算出來(lái)的
作者: zixici    時(shí)間: 2012-7-31 17:26
拔鳥(niǎo)助長(zhǎng) 發(fā)表于 2012-7-28 19:56
對(duì)機(jī)電伺服系統(tǒng)而言，以上計(jì)算僅是靜態(tài)計(jì)算的內(nèi)容，并沒(méi)有太大意義。

我只會(huì)計(jì)算這一種，，從來(lái)沒(méi)算過(guò)動(dòng)態(tài)的，，動(dòng)態(tài)是怎么樣算的呢
作者: sz_lingnan    時(shí)間: 2012-12-14 11:20
希望樓主能整理份詳細(xì)的報(bào)告，讓我們這些新人都學(xué)學(xué)
作者: assd12321    時(shí)間: 2012-12-14 19:15
好像是fanuc的資料啊！
作者: 囧囧囧俠    時(shí)間: 2015-8-25 00:16
好東西，學(xué)習(xí)了



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