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第五章 伺服進(jìn)給系統(tǒng)的改造設(shè)計與計算 伺服進(jìn)給機(jī)構(gòu)的設(shè)計是普通車床經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造的主要部分 如果說 CNC系統(tǒng)是數(shù)控 機(jī)床的 大腦 是發(fā)布 命令 的指揮機(jī)構(gòu) 那么 伺服驅(qū)動系統(tǒng)便是數(shù)控機(jī)床的 四肢 是執(zhí)行機(jī)構(gòu) 它忠實而準(zhǔn)確的執(zhí)行由 CNC系統(tǒng)發(fā)來的運動命令 伺服控制系統(tǒng)是聯(lián)接數(shù) 控系統(tǒng)與機(jī)床的樞紐 其性能是影響數(shù)控機(jī)床的精度 穩(wěn)定性 可靠性 加工效率等方面 的重要因素 一 伺服系統(tǒng)的組成原理和要求 一 伺服系統(tǒng)的組成原理 機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)主要由伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)與機(jī)床進(jìn)給機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)兩大部分組成 機(jī)床進(jìn)給機(jī)械傳動系統(tǒng)通常由減速齒輪 滾珠絲杠 機(jī)床導(dǎo)軌和工作臺拖板等組成 對于 伺服驅(qū)動控制系統(tǒng) 按其反饋信號的有無 分為開環(huán)和閉環(huán)兩種控制方式 對于開環(huán)伺服 系統(tǒng)只能由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動 它由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電源和電動機(jī)組成 閉環(huán)伺服系統(tǒng)則分為直 流電動機(jī)和交流電動機(jī)兩種驅(qū)動方式 并且是雙閉環(huán)系統(tǒng) 內(nèi)環(huán)是速度環(huán) 外環(huán)是位置環(huán) 速度環(huán)中用作速度反饋的檢測裝置為測速發(fā)電機(jī) 脈沖編碼器等 速度控制單元是一個獨 立的單元部件 它由速度調(diào)節(jié)器 電流調(diào)節(jié)器以及功率驅(qū)動放大器等部分組成 位置環(huán)是 由 CNC裝置中的位置控制模塊 速度控制單元 位置檢測及反饋控制等部分組成 根據(jù)其 位置檢測信號所取部位不同 它又分為半閉環(huán)和全閉環(huán)兩種 半閉環(huán)采用轉(zhuǎn)角位置檢測裝 置 安裝于滾珠絲杠端部 或直接與伺服電動機(jī)轉(zhuǎn)子的后端相連 與伺服電動機(jī)成一體 對于全閉環(huán)系統(tǒng)需要采用直線位置檢測裝置 安裝于機(jī)床導(dǎo)軌與工作臺拖板之間 通常伺 服驅(qū)動控制單元與電動機(jī)由一個生產(chǎn)廠家配套提供 甚至包括位置檢測裝置 二 伺服系統(tǒng)的要求 伺服系統(tǒng)是把數(shù)控信息轉(zhuǎn)化為機(jī)床進(jìn)給運動的執(zhí)行機(jī)構(gòu) 為確保機(jī)床的加工質(zhì)量和效 率 機(jī)床對其伺服系統(tǒng)有 穩(wěn) 準(zhǔn) 快 寬 足 五個要求 它反映了伺服驅(qū)動系統(tǒng)的五 項性能指標(biāo) 具體的內(nèi)容如下 穩(wěn) 即穩(wěn)定性 也就是要求系統(tǒng)有較好的抗干擾性 保證電源 環(huán)境 負(fù)載等所產(chǎn)生 的波動對其影響甚小 有較硬的調(diào)速機(jī)械特性 過載能力強(qiáng) 穩(wěn)定性好 適應(yīng)性好 以確 保工件加工的一致性 準(zhǔn) 及準(zhǔn)確性 為確保加工質(zhì)量 除要求系統(tǒng)穩(wěn)定外 還必須有較高的準(zhǔn)確定位精度 數(shù)控機(jī)床是由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指令自動完成整個加工過程 它不象普通機(jī)床那樣 中間可以 由操作者測量工件后再通過操縱手輪來修正加工偏差 由于數(shù)控機(jī)床是按加工程序一次完 成加工 所以進(jìn)給系統(tǒng)的定位精度直接決定了工件的加工精度 這也是考核數(shù)控機(jī)床的一 項至關(guān)重要的性能指標(biāo) 通常影響數(shù)控加工精度的主要因素有 數(shù)控系統(tǒng)精度 主要取決于插補運算精度 伺 服系統(tǒng)精度 機(jī)床機(jī)械精度 如主軸 刀架 工作臺回轉(zhuǎn)精度 刀具 工件裝夾精度等 其中伺服系統(tǒng)精度起主要作用 快 即快速響應(yīng)性 機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)實際上就是一種高精度的位置隨動系統(tǒng) 它不 但要求靜態(tài)誤差小 也要求動態(tài)響應(yīng)快 具體表現(xiàn)在起 停的升降速過程短 有較高的加 速度 即要求系統(tǒng)的機(jī)電時間常數(shù)小 反應(yīng)靈敏 寬 即有較寬的調(diào)速范圍 通常數(shù)控機(jī)床在實際運行中 對工作臺的進(jìn)給速度要求滿 足兩項指標(biāo) 輕載快速趨近定位速度 即編程指令 G00的速度 切削進(jìn)給速度 即編程指 令 G01 G02 等后面的 F值所要求的速度 足 即有足夠的輸出扭矩或驅(qū)動功率 特別是要滿足強(qiáng)力切削和高速切削的要求 并 且還要求系統(tǒng)有相應(yīng)的過載能力 以確保穩(wěn)定性 對進(jìn)給伺服系統(tǒng)除了上述五項主要性能指標(biāo)外 也要求溫升低 噪聲小 效率高 體 積小 價格低 控制方便 線性度好 如輸出速度與輸入電壓成線性 可靠性高 維修保 養(yǎng)方便 對溫度 濕度等環(huán)境要求寬等等 二 伺服進(jìn)給機(jī)構(gòu)的設(shè)計內(nèi)容和設(shè)計計算 數(shù)控機(jī)床的伺服進(jìn)給系統(tǒng)的控制方式有多種 如 開環(huán)控制閉環(huán)控制以及半閉環(huán)控制 正如總體設(shè)計方案論證中所說 本設(shè)計任務(wù)的精度要求不高 結(jié)合經(jīng)濟(jì)型改造的特點 設(shè)計者采用以步進(jìn)電機(jī)為驅(qū)動的開環(huán)控制方式來設(shè)計其伺服進(jìn)給系統(tǒng) 下面對開換系統(tǒng)的 控制形式及特點加以簡要分析 1 工作原理及控制特點 開環(huán)控制系統(tǒng)利用脈沖馬達(dá)的伺服性能 即對應(yīng)一定的脈沖 必定有一定的轉(zhuǎn)角 從 而通過絲杠螺母機(jī)構(gòu)使工作臺移動一定的距離 2 定位精度 雖然開環(huán)控制系統(tǒng)很難保證較高的位置控制精度 對于影響定位精度的機(jī)械傳動裝置 的剛度 摩擦 慣量 間隙等的要求較高 一般在 0 01 0 02mm之間 但對于經(jīng)濟(jì)型 數(shù)控車床來說 定位精度要求并不高 3 穩(wěn)定性 結(jié)構(gòu)簡單 調(diào)試方便 工作可靠 穩(wěn)定性好 縱向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計與計算 1 進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的改造一般是將絲杠 光杠及安裝座拆去 配上滾珠絲杠及相應(yīng)的安 裝裝置 縱向驅(qū)動的步進(jìn)電動機(jī)及減速箱安裝在車床的車尾 書控車床通過步進(jìn)電動機(jī)經(jīng) 減速驅(qū)動滾珠絲杠 帶動刀架左右移動 縱向進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容有 滾珠絲杠副的設(shè)計計算及選擇 減速比的確定及減 速箱的設(shè)計 步進(jìn)電動機(jī)的選擇等 2 縱向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計計算 1 已知條件 1 縱向脈沖當(dāng)量 p 0 001mm 脈沖 2 縱向最高進(jìn)給速度 V fymax 2m min 3 C618 車床工作臺質(zhì)量 w 100kg 1000N 根據(jù)圖形尺寸粗略計算 4 時間常數(shù) T 25ms 2 縱向進(jìn)給切削力 Fz的確定 根據(jù) 機(jī)床設(shè)計手冊 查出 3 5 5 1 adfP 式中 P df 進(jìn)給系統(tǒng)所需電機(jī)功率 Pa 主傳動電機(jī)功率 由前面的設(shè)計計算可知 Pa 11kw 取比例系數(shù)為 4 則 Pdf Pa 4 0 44kw 5 2 根據(jù) 機(jī)床設(shè)計手冊 查出 Fy 5 3 fdVP6120 式中 f 進(jìn)給系統(tǒng)效率 其范圍為 0 15 0 20 取 f 0 175 Vf 進(jìn)給速度 m min 查 實用機(jī)床設(shè)計手冊 可知 Vf 1 2 1 3 V fymax 5 4 取 V f 1 2 V fymax 1 m min 則 F Z 4712 4 N 當(dāng) FZ 4712 4N時 切削深度 ap 2mm 走刀量 f 0 3mm 以此參數(shù)作為下面計算的依據(jù) 從 實用機(jī)床設(shè)計手冊 中可知 在一般圓切削時 0 1 0 6 5 5 xzF 0 15 0 7 5 6 yz 0 5 0 5 4712 4 2356 2 xFz N 0 6 0 6 4712 4 2827 44 yz 3 滾珠絲杠的設(shè)計計算 滾珠絲杠在工作中承受軸向負(fù)載 使得滾珠和滾道型面間產(chǎn)生接觸應(yīng)力 對滾道型面 上某一點 是交變接觸應(yīng)力 在這種交變應(yīng)力的作用下 經(jīng)過一定的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)后滾珠 和滾道型面產(chǎn)生疲勞損傷 從而使得滾珠絲杠喪失工作性能 這是滾珠絲杠破壞的主要形 式 在設(shè)計滾珠絲杠副的時候 須保證能夠它在一定的軸向負(fù)載的作用下 在回轉(zhuǎn) 106轉(zhuǎn) 后 滾道上雖然受滾珠壓力 但不應(yīng)有點蝕現(xiàn)象發(fā)生 此時所能承受的軸向負(fù)載成為這種 滾珠絲杠能承受的最大動負(fù)載 Q 滾珠絲杠副已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化 因此滾珠絲杠副的設(shè)計歸結(jié)為滾珠絲杠副型號的選擇 1 額定動載荷與計算動載荷 C 從 實用機(jī)床設(shè)計手冊 中查得 5 7 dHdhFfn 式中 f h 壽命系數(shù) fd 載荷性質(zhì)系數(shù) fH 動載荷硬度系數(shù) fn 轉(zhuǎn)速系數(shù) Fd 最大工作負(fù)載 N 根據(jù) 實用機(jī)床設(shè)計手冊 可知 選工作壽命 L h 15000h 則 fh 3 107 5 8 3 1 50 選載荷性質(zhì)系數(shù) f d 1 35 選動載荷硬度系數(shù) f H 1 0 轉(zhuǎn)速系數(shù) f n 5 9 3 1 V 1000mm min 根據(jù)上述選擇的情況下 計算結(jié)果如表 5 1所示 表 5 1 動載荷計算 絲杠導(dǎo)程 L0 mm 12 10 8 6 n V L0 r min 8303 100 125 166 7 fn 0 737 0 693 0 694 0 584 c n 26883 28590 30813 33926 綜合導(dǎo)軌車床絲杠的軸向力 5 10 W Ff kZX 式中 K 1 15 f 0 15 0 18 取 0 16 得 3623 6 N 10 472 0 162351 壽命值 5 11 810510tnL66ii 最大負(fù)載 5 12 FfQHw3i 11395 8 N 6 231 8 查參考文獻(xiàn) 實用機(jī)床設(shè)計手冊 可選用 NL4510型號的滾珠絲杠副 名義直徑為 45mm 絲 杠導(dǎo)程為 10 mm 螺旋角 滾珠例數(shù)為 3系列 其額定動載荷為 33300N 所以其強(qiáng) 4o 度夠用 2 支承方式 選用 單推 單推 的支承方式 3 效率計算 5 13 tg 式中 螺紋的螺旋升角 34o 摩擦角 所以 則 0 t 4513 5 14 97 4513 otg 經(jīng)驗表明 在數(shù)控化改造設(shè)計中 有普通絲杠換成滾珠絲杠 只要名義直徑相同 支 承方式相同或有改善 其絲杠的強(qiáng)度 剛度和穩(wěn)定性計算可以不計算 因為采用類比法 改善后肯定合格 4 齒輪設(shè)計 齒輪傳動比 i 5 15 517 40 36510 pLi 式中 步進(jìn)電動機(jī)的步矩角 選為 1 50 計算出 i 5 因此可以選一級傳動 大小齒輪都采用 45號鋼調(diào)質(zhì) 選小齒輪硬度為 260HB 290HB 大齒輪硬度為 220HB 250HB 精度選用六級 模數(shù) m 2mm 齒寬 b 20mm 螺旋角 02 齒數(shù) Z1 18 齒數(shù) Z2 75 則 5 16 3618 mzd 5072 5 17 9 1 da 還應(yīng)該校核齒輪表面接觸疲勞強(qiáng)度 彎曲疲勞強(qiáng)度 經(jīng)校核均合格 其校核過程略 3 步進(jìn)電動機(jī)的確定 1 步進(jìn)電動機(jī)步矩角的選擇 5 18 00 5 107 436 Lip 2 等效轉(zhuǎn)動慣量的計算 慣量對運動特性有很大影響 對加速能力 加速時驅(qū)動力矩及動態(tài)的快速反應(yīng)有直接 關(guān)系 因此核算轉(zhuǎn)動慣量很有必要 縱向伺服系統(tǒng)改進(jìn)后等效轉(zhuǎn)動慣量的簡圖如下 圖 5 1 改造后的縱向伺服系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)動慣量簡圖 等效步進(jìn)電動機(jī)軸的轉(zhuǎn)動慣量計算 采用下式 5 19 121JJizzs 式中 工作臺質(zhì)量折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量1J 滾珠絲杠轉(zhuǎn)動慣量s 齒輪 1的轉(zhuǎn)動慣量1zJ 齒輪 2的轉(zhuǎn)動慣量2z 5 20 1JWP80 100 0 146 25 43 kgf2cm 滾珠絲杠轉(zhuǎn)動慣量 7 8 5 21 sJ410 D1L 7 8 140 45 741 5 kgf2cm 齒輪的轉(zhuǎn)動慣量 7 8 2 0 262 1zJ4 63 7 8 2 78 975 2z01 kf2c 電動機(jī)轉(zhuǎn)動慣量很小可忽略 因此總的轉(zhuǎn)動慣量 J 121Jizzs 146 02 975 841 57 2 7 58 75 8 kgf2cm cN 3 所需轉(zhuǎn)動力矩計算 折算到步進(jìn)電動機(jī)軸的力矩可分為三種情況進(jìn)行計算 1 快速空載啟動時所需力矩 M Mamax Mf M0 5 22 2 最大切削負(fù)載時所需力矩 M Mat Mf M0 Mt 5 23 3 快速進(jìn)給所需力矩 M Mf M0 5 24 式中 M amax 空載啟動時折算到電機(jī)軸上的加速度力矩 Mf 折算到電機(jī)軸上的摩擦力矩 M0 由絲杠預(yù)緊所引起 折算到電機(jī)軸上的摩擦力矩 Mat 切削時折算到電機(jī)軸上的加速度力矩 Mt 切削時折算到電機(jī)軸上的切削負(fù)載力矩 Ma N m 416 9 TJn 5 25 式中 T 為時間常數(shù) T 0 025s 當(dāng) n nmax時 M amax Ma nmax 834r min 5 107 420mx LiV 26 Mamax 425 69837 2 764 N m 276 4 Ncm 當(dāng) n nt時 M at Ma 0L fi主nt 5 27 107 43 12 51 r min Mat 425 698 0 0395 N m 3 95 Ncm iwLff 0 5 28 當(dāng) 0 8 f 0 16 時 17 480 326 fM 7 64 N CM 當(dāng) 0 9時 5 0 0 206 iLFx 29 29 17 4801 3 0 854 8 54 kgfcmNc tMiLFx 20 5 30 17 480 3 13 5 135 kgfcmNc 從而求得 快速空載啟動所需力矩 M Mamax Mf M0 276 4 7 64 8 54 294 88 N CM 切削時所需力矩 M Mat Mf M0 Mt 3 95 7 64 8 54 135 155 Ncm 快速進(jìn)給時所需力矩 M Mf M0 7 64 8 54 16 18 N CM 由以上分析計算可知 所需最大力矩 Mmax發(fā)生在快速啟動時 即 Mmax 294 88 N CM 4 步進(jìn)電動機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩 Tjm 為 5 86 0486 0 max Tjm 31 29 851 3 N CM 5 步進(jìn)電動機(jī)的最高頻率計算 H Z 5 32 3 01 620maxax pVf 電動機(jī)采用三相六拍的工作方式 經(jīng)綜合考慮 選用 110BF003型的直流步進(jìn)電動機(jī)能 滿足要求 橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計與計算 1 進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床改造的橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計比較簡單 一般是步進(jìn)電動機(jī)經(jīng)減速后驅(qū) 動滾珠絲杠 使刀架橫向運動 步進(jìn)電動機(jī)安裝在大拖板上 用發(fā)蘭盤將步進(jìn)電動機(jī)和機(jī) 床大拖板連接起來 以保證其同軸度 提高傳動精度 橫向進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容有 滾珠絲杠副的設(shè)計計算及選擇 減速比的確定及減 速箱的設(shè)計 步進(jìn)電動機(jī)的選擇等 2 橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計計算 1 已知條件 1 縱向脈沖當(dāng)量 y 0 0005mm 脈沖 2 縱向最高進(jìn)給速度 V fymax 1m min 3 C618 車床工作臺質(zhì)量 w 40kg 4000N 根據(jù)圖形尺寸粗略計算 4 時間常數(shù) T 25ms 2 橫向進(jìn)給切削力 Fx的確定 根據(jù) 機(jī)床設(shè)計手冊 可知 橫向進(jìn)給量為縱向的 1 2 1 3 取 1 2 則切削力約為縱向的 1 2 0 5 4712 4 2356 2 z N 0 5 0 6 2356 2 1178 1 xFz 3 滾珠絲杠的設(shè)計計算 滾珠絲杠在工作中承受軸向負(fù)載 使得滾珠和滾道型面間產(chǎn)生接觸應(yīng)力 對滾道型面 上某一點 是交變接觸應(yīng)力 在這種交變應(yīng)力的作用下 經(jīng)過一定的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)后滾珠 和滾道型面產(chǎn)生疲勞損傷 從而使得滾珠絲杠喪失工作性能 這是滾珠絲杠破壞的主要形 式 在設(shè)計滾珠絲杠副的時候 須保證能夠它在一定的軸向負(fù)載的作用下 在回轉(zhuǎn) 106轉(zhuǎn) 后 滾道上雖然受滾珠壓力 但不應(yīng)有點蝕現(xiàn)象發(fā)生 此時所能承受的軸向負(fù)載成為這種 滾珠絲杠能承受的最大動負(fù)載 Q 滾珠絲杠副已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化 因此滾珠絲杠副的設(shè)計歸結(jié)為滾珠絲杠副型號的選擇 1 強(qiáng)度計算 W Ff kZX 式中 K 1 4 f 0 2 得 2200 5 N 40 2356 0 1784 壽命值 1 010t6nL6ii 最大負(fù)載 FfQHw3i 6287 5 N 20 51 5 查參考文獻(xiàn) 實用機(jī)床設(shè)計手冊 可選用 WD2004 型號的滾珠絲杠副 名義直徑為 20mm 絲 杠導(dǎo)程為 4 mm 螺旋角 滾珠例數(shù)為 3系列 其額定動載荷為 7600N 所以其強(qiáng)度 39o 夠用 2 支承方式 選用 單推 單推 的支承方式 3 效率計算 tg 式中 螺紋的螺旋升角 39o 摩擦角 則 10 96 3 otg 經(jīng)驗表明 在數(shù)控化改造設(shè)計中 有普通絲杠換成滾珠絲杠 只要名義直徑相同 支 承方式相同或有改善 其絲杠的強(qiáng)度 剛度和穩(wěn)定性計算可以不計算 因為采用類比法 改善后肯定合格 4 齒輪設(shè)計 齒輪傳動比 i 53 0 364510 pLi 式中 步進(jìn)電動機(jī)的步矩角 選為 1 50 計算出 i 5 因此可以選一級傳動 大小齒輪都采用 45號鋼調(diào)質(zhì) 選小齒輪硬度為 260HB 290HB 大齒輪硬度為 220HB 250HB 精度選用六級 模數(shù) m 2mm 齒寬 b 20mm 螺旋角 02 齒數(shù) Z1 20 齒數(shù) Z2 66 則 401 mzd 3262 8 1 da 還應(yīng)該校核齒輪表面接觸疲勞強(qiáng)度 彎曲疲勞強(qiáng)度 經(jīng)校核均合格 其校核過程略 3 步進(jìn)電動機(jī)的確定 1 步進(jìn)電動機(jī)步矩角的選擇 00 5 147 0 36 Lip 2 等效轉(zhuǎn)動慣量的計算 慣量對運動特性有很大影響 對加速能力 加速時驅(qū)動力矩及動態(tài)的快速反應(yīng)有直接 關(guān)系 因此核算轉(zhuǎn)動慣量很有必要 改造后的橫向伺服系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)動慣量簡圖如下 圖 5 2 改造后的縱向伺服系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)動慣量簡圖 等效步進(jìn)電動機(jī)軸的轉(zhuǎn)動慣量計算 采用下式 121JJizzs 式中 工作臺質(zhì)量折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量1 滾珠絲杠轉(zhuǎn)動慣量sJ 齒輪 1的轉(zhuǎn)動慣量1z 齒輪 2的轉(zhuǎn)動慣量2zJ 4015 4308 1 46 0 0146 kgf2m kgf2cm 滾珠絲杠轉(zhuǎn)動慣量 7 8 50 0 624 sJ410 f2 齒輪的轉(zhuǎn)動慣量 7 8 2 0 4 1z4 kgf2cm 7 8 2 47 36 2zJ042 13 電動機(jī)轉(zhuǎn)動慣量很小可忽略 因此總的轉(zhuǎn)動慣量 J 0146 64 73 2 4 82 48 2 kgf2cm 2cN 3 所需轉(zhuǎn)動力矩計算 折算到步進(jìn)電動機(jī)軸的力矩可分為三種情況進(jìn)行計算 1 快速空載啟動時所需力矩 M Mamax Mf M0 2 最大切削負(fù)載時所需力矩 M Mat Mf M0 Mt 3 快速進(jìn)給所需力矩 Ma N M416 9 TJn 式中 T 為時間常數(shù) T 0 025s 當(dāng) n nmax時 M amax Ma nmax 833 25r min43 10mx LiV Mamax 25 698 1 67 N m 167 N cm 當(dāng) n nt時 M at Ma 0Lfi主nt 01DVfi 46 33 5 66 34 r min Mat 1025 984 0 0348 N m 3 48 Ncm iwLff 0 當(dāng) 0 8 f 0 2 時 3 8014 32 fM 0 193 1 93 kgfcmNc 當(dāng) 0 9時 0 0 2016 iLFx 29 013 814 367 0 18 1 8 kgfcmNc tMiLFx 20 3 814 37 2 84 28 4 kgfcmNc 從而求得 快速空載啟動所需力矩 M Mamax Mf M0 16 7 0 193 0 18 17 073 kgfc 切削時所需力矩 M Mat Mf M0 Mt 0 348 0 193 0 18 2 84 3 561 kgfcm 快速進(jìn)給時所需力矩 M Mf M0 0 193 0 18 0 373 kgfc 由以上分析計算可知 所需最大力矩 Mmax發(fā)生在快速啟動時 即 Mmax 17 073 170 73 N cm fm 4 步進(jìn)電動機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩 Tjm 為 86 0486 0ax Tjm 731 490 N cm 5 步進(jìn)電動機(jī)的最高頻率計算 H Z 3 05 610maxax pVf 電動機(jī)采用三相六拍的工作方式 經(jīng)綜合考慮 選用 110BF003型的直流步進(jìn)電動機(jī)能 滿足要求