CW6163普通车床数控化改造第四章.docx

LX型弹性柱销联轴器主要参数与尺寸(mm) 根据电机和丝杠的参数，选择LX1型弹性柱销联轴器。 3.9电机的选择与计算 3.9.1等效转动惯量的计算 传动系统折算到电机轴上的总的转动惯量(kg.cm)可由下式计算 式中： ——步进电机转子转动惯量； ——联轴器的转动惯量； ——滚珠丝杠转动惯量； G——工件及工作台重量； ——丝杠导程。  = 1 \* GB2 \* MERGEFORMAT ⑴工作台质量折算到步进电机轴上的转动惯量： 代入数据，=0.12kg.cm=1.2N.cm 丝杠的转动惯量: 查《数控机床系统改造》可知，对于材料为钢的圆柱形零件，其转动惯量可用以下公式： 式中： D——圆柱形零件的直径，即丝杠直径（cm）； L——圆柱形零件的长度，即丝杠长度。 代入数据，=7.8≈1.83kg.cm=18.3N.cm 联轴器的转动惯量: 联轴器同样属于圆柱形零件，所以可以运用上面的公式计算其转动惯量，其中D=15mm，L=60mm。 =7.80.024kg.cm=0.24N.cm 综上所得，总的转动惯量： =0.12+（1.83+0.024）+ =2.1kg.cm 验算惯量匹配，电动机轴向惯量比值应控制在一定的范围内，既不应太大也不应太小，即伺服系统的动态特性取决于负载特性。为使该系统惯量达到较合理的配合，一般比值控制在1/16—1之间，=0.12/2.1≈0.06。满足匹配要求。 3.9.2电机所需的转动力矩计算 快速空载启动时所需力矩 最大切削负载时所需力矩 快速进给时所需力矩 式中： ——空载启动时折算到电机轴上的加速力矩； ——折算到电动机轴上的加速度力矩； ——折算到电机轴上的摩擦力矩； ——由于丝杠预紧所引起，折算到电机轴上的附加摩擦力矩； ——切削时折算到电机轴上的加速度力矩； ——折算到电机轴上的切削负载力矩。 1）由《数控机床系统设计》可知， N.m 式中： J——折算到电机轴上的总惯量，kg.cm； n——电动机转速r/min， 当n=时，计算，n=计算； T——系统时间常数。  = 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①当n=时， = =（为空载最快移动速度） 代入数据==1500r/min 则：=1.31N.m  = 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②当n=（为切削时电动机转速）时， = 且 D——机床实验工件的直径。取D=70mm； v——切削线速度m/min。 代入数据得，=56.87r/min 则： =0.05N.m 2）折算到电机轴上的摩擦力矩： 式中： ——导轨上的摩擦系数，滑动导轨静摩擦系数0.4～0.2，动摩擦因素为0.2～0.1，取0.2； W——移动导轨的重量，取300N=30kg.f； ——垂直方向的切削力； ——传动效率，一般=0.7～0.85，取0.8。 代入数据得：=0.48N.cm=0.0048 3)丝杠折算到电机轴上的附加摩擦力矩： 式中： ——为滚珠丝杠预加载荷； ——滚珠丝杠未预加载荷时的效率一般取0.9。 代入数据得：0.53N.cm=0.0053N.m 4)