伺服電機(jī)計(jì)算選擇應(yīng)用實(shí)例

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伺服電機(jī)計(jì)算選擇應(yīng)用實(shí)例伺服電機(jī)計(jì)算選擇應(yīng)用實(shí)例1 選擇電機(jī)時(shí)的計(jì)算條件本節(jié)敘述水平運(yùn)動(dòng)伺服軸（見下圖）的電機(jī)選擇步驟。例：工作臺(tái)和工件的W：運(yùn)動(dòng)部件（工作臺(tái)及工件）的重量（kgf）=1000 kgf機(jī)械規(guī)格：滑動(dòng)表面的摩擦系數(shù)=0.05：驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（包括滾珠絲杠）的效率=0.9fg：鑲條鎖緊力（kgf）=50 kgfFc：由切削力引起的反推力（kgf）=100 kgfFcf：由切削力矩引起的滑動(dòng)表面上工作臺(tái)受到的力（kgf）=30kgfZ1/Z2： 變速比=1/1例：進(jìn)給絲杠的（滾珠Db：軸徑=32 mm絲杠）的規(guī)格Lb：軸長(zhǎng)=1000 mmP：節(jié)距=8 mm例：電機(jī)軸的運(yùn)行規(guī)格Ta：加速力矩（kgf.cm）Vm:快速移動(dòng)時(shí)的電機(jī)速度(mm-1)=3000 mm-1ta:加速時(shí)間(s)=0.10 sJm:電機(jī)的慣量(kgf.cm.sec2)Jl:負(fù)載慣量(kgf.cm.sec2)ks:伺服的位置回路增益(sec-1)=30 sec-11.1負(fù)載力矩和慣量的計(jì)算計(jì)算負(fù)載力矩加到電機(jī)軸上的負(fù)載力矩通常由下式算出:FL2Tm = + TfTm:加到電機(jī)軸上的負(fù)載力矩(Nm)F:沿坐標(biāo)軸移動(dòng)一個(gè)部件(工作臺(tái)或刀架)所需的力(kgf)L:電機(jī)轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)機(jī)床的移動(dòng)距離=P(Z1/Z2)=8 mmTf:滾珠絲杠螺母或軸承加到電機(jī)軸上的摩擦力矩=2Nm無論是否在切削，是垂直軸還是水平軸，F(xiàn)值取決于工作臺(tái)的重量，摩擦系數(shù)。若坐標(biāo)軸是垂直軸，F(xiàn)值還與平衡錘有關(guān)。對(duì)于水平工作臺(tái)，F(xiàn)值可按下列公式計(jì)算：不切削時(shí)：F = （W+fg） 例如：F=0.05(1000+50)=52.5 (kgf)Tm = (52.50.8) / (20.9)+2=9.4(kgf.cm)= 0.9(Nm)切削時(shí):F = Fc+(W+fg+Fcf)例如:F=100+0.05(1000+50+30)=154(kgf)Tmc=(1540.8) / (20.9)+2=21.8(kgf.cm)=2.1(Nm)為了滿足條件1，應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)單選擇電機(jī)，其負(fù)載力矩在不切削時(shí)應(yīng)大于0.9（Nm），最高轉(zhuǎn)速應(yīng)高于3000（min-1）。考慮到加/減速，可選擇2/3000（其靜止時(shí)的額定轉(zhuǎn)矩為2.0 Nm）。注計(jì)算力矩時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：。考慮由鑲條鎖緊力（fg）引起的摩擦力矩根據(jù)運(yùn)動(dòng)部件的重量和摩擦系數(shù)計(jì)算的力矩通常相當(dāng)小。鑲條鎖緊力和滑動(dòng)表面的質(zhì)量對(duì)力矩有很大影響。滾珠絲杠的軸承和螺母的預(yù)加負(fù)荷，絲杠的預(yù)應(yīng)力及其它一些因素有可能使得滾動(dòng)接觸的Fc相當(dāng)大。小型和輕型機(jī)床其摩擦力矩會(huì)大大影響電機(jī)的承受的力矩?？紤]由切削力引起的滑動(dòng)表面摩擦力（Fcf）的增加。切削力和驅(qū)動(dòng)力通常并不作用在一個(gè)公共點(diǎn)上如下圖所示。當(dāng)切削力很大時(shí)，造成的力矩會(huì)增加滑動(dòng)表面的負(fù)載。當(dāng)計(jì)算切削時(shí)的力矩時(shí)要考慮由負(fù)載引起的摩擦力矩。進(jìn)給速度會(huì)使摩擦力矩變化很大。欲得到精確的摩擦力矩值，應(yīng)仔細(xì)研究速度變化，工作臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)（滑動(dòng)接觸，滾動(dòng)接觸和靜壓力等），滑動(dòng)表面材料，潤(rùn)滑情況和其它因素對(duì)摩擦力的影響。機(jī)床的裝配情況，環(huán)境溫度，潤(rùn)滑狀況對(duì)一臺(tái)機(jī)床的摩擦力矩影響也很大。大量搜集同一型號(hào)機(jī)床的數(shù)據(jù)可以較為精確的計(jì)算其負(fù)載力矩。調(diào)整鑲條鎖緊力時(shí)，要監(jiān)測(cè)其摩擦力矩，注意不要產(chǎn)生過大的力矩。計(jì)算負(fù)載慣量與負(fù)載力矩不同，負(fù)載慣量可以精確地算出。由電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)的物體的慣量形成電機(jī)的負(fù)載慣量，無論該物體是轉(zhuǎn)動(dòng)還是沿直線運(yùn)動(dòng)。對(duì)各運(yùn)動(dòng)物體分別計(jì)算其慣量，然后按一定規(guī)則將各物體的慣量加在一起，即可得出總慣量?？倯T量可按下述方法計(jì)算：圓柱體（滾珠絲杠，齒輪，聯(lián)軸節(jié)等）的慣量計(jì)算 圓柱體繞其中心軸回轉(zhuǎn)的慣量可按下式計(jì)算：32980J = D b4Lb （kgf.Cm.s2）J: 慣量(kgf.cm.s2)：物體的比重（kg/cm3）Db：直徑（cm）Lb：長(zhǎng)度（cm）若物體的材料是鐵（其比重為7.810-3kg/cm3）,則慣量的近似值為：J=0.7810-6Db4Lb（kgf.cm.s2）例如:滾珠絲杠的Db為32mm，Lb為1000mm，其慣量為Jb為：J = 0.7810-63.24100 = 0.0082(kg.cm.s2)L2W980沿直線運(yùn)動(dòng)物體(工作臺(tái),工件等)的慣量J = ( )2 (kgf.cm.s2)W:沿直線運(yùn)動(dòng)物體的重量(kg)L:電機(jī)一轉(zhuǎn)物體沿直線的移動(dòng)距離(cm)例如:工作臺(tái)和工件的W為1000kg，L為8mm，則其慣量計(jì)算得：JW = 1000/980（0.8/2/）2 = 0.0165(kgf.cm.s2)速度高于或低于電機(jī)軸速的物體的慣量(慣量的折算) 慣量J0折算到電機(jī)軸上后的計(jì)算方法如下:Z1Z2J = ( )J0 (kgf.cm.s2)J0:折算前的慣量(kgf.cm.s2)回轉(zhuǎn)中心偏離軸心的圓柱體的慣量 M980J = J0 R2 (kgf.cm.s2)J0:圍繞圓柱體中心回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(kgf.cm.s2)M:物體的重量(kg)R:回轉(zhuǎn)半徑(cm)上述公式用于計(jì)算大齒輪等零件的慣量。為了減小重量和慣量，這些零件的結(jié)構(gòu)都是中空的。上述計(jì)算的慣量值的和是電機(jī)加速的負(fù)載慣量J。上述例子計(jì)算得到的JB及JW的和就是負(fù)載慣量J L。J L= 0.00820.0165 = 0.0247(kgf.cm.s2)對(duì)負(fù)載慣量的限制負(fù)載慣量對(duì)電機(jī)的控制特性和快速移動(dòng)的加/減速時(shí)間都有很大影響。負(fù)載慣量增加時(shí)，可能出現(xiàn)以下問題：指令變化后，需要較長(zhǎng)的時(shí)間達(dá)到新指令指定的速度。若機(jī)床沿著兩個(gè)軸高速運(yùn)動(dòng)加工圓弧等曲線，會(huì)造成較大的加工誤差。負(fù)載慣量小于或等于電機(jī)的慣量時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)這些問題。若負(fù)載慣量為電機(jī)的3倍以上，控制特性就會(huì)降低。實(shí)際上這對(duì)普通金屬加工機(jī)床的工作的影響不大，但是如果加工木制品或是高速加工曲線軌跡，建議負(fù)載慣量要小于或等于電機(jī)的慣量。如果負(fù)載慣量比3倍的電機(jī)慣量大的多，則控制特性將大大下降。此時(shí)，電機(jī)的特性需要特殊調(diào)整。使用中應(yīng)避免這樣大的慣量。若機(jī)械設(shè)計(jì)出現(xiàn)這種情況，請(qǐng)與FANUC聯(lián)系。12加速力矩的計(jì)算按下步驟計(jì)算加速力矩：計(jì)算加速力矩：步驟1假定電機(jī)由NC控制加/減速，計(jì)算其加速度。將加速度乘以總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（電機(jī)的慣量 + 負(fù)載慣量），乘積就是加速力矩。計(jì)算式如下。直線加/減速 1 taVm60Ta = 2 Jm（1-e-ks。ta）+1taVm60 + 2 JL（1-e-ks。ta）1TaksVr = Vm1- (1- e-ks。ta )Ta:加速力矩(kgfcm)Vm:電機(jī)快速移動(dòng)速度(min-1)ta:加速時(shí)間(sec)Jm:電機(jī)的慣量(kgf.cm.s2)JL:負(fù)載的慣量(kgf.cm.s2) Vr:加速力矩開始下降的速度(與Vm不同) (min-1)Ks:位置回路的增益(sec-1):機(jī)床的效率例子:在下列條件下進(jìn)行直線加/減速：電機(jī)為2/3000。首先計(jì)算電機(jī)和負(fù)載慣量，然后計(jì)算加速轉(zhuǎn)矩。電機(jī)慣量Jm為0.0061(kgf.cm.s2)，Vm為3000(min-1)，ta為0.1(s),ks為30(sec-1)，JL=0.0247(kgf.cm.s2)。Ta = 3000/60 21/0.10.0061（1-e-300.1）+ 3000/6021/0.10.0247（1-e-300.1）0.9 = 100.1(kgf.cm.) = 9.81(Nm) 由2/3000的速度-轉(zhuǎn)矩特性可以看到，9.81（Nm）的加速力矩處于斷續(xù)工作區(qū)的外面（見上面的特性曲線和電機(jī)的數(shù)據(jù)單）。（2/3000的力矩是不夠的。）如果軸的運(yùn)行特性（如，加速時(shí)間）不變，就必須選擇大電機(jī)。比如，選擇3/3000（Jm為0.02 kgf.cm.s2），重新計(jì)算加速力矩如下：Ta = 123.7(Kg.cm) = 12.1(Nm)Vr = 2049(min-1)由該式可知，加速時(shí)，在轉(zhuǎn)速2049(min-1)時(shí)，要求加速力矩為12.1 Nm。由上面的速度-力矩特性可以看出，用3/3000電機(jī)可滿足加速要求。由于已將電機(jī)換為3/3000，則法蘭盤尺寸已經(jīng)變?yōu)?30mm130mm。若機(jī)床不允許用較大電機(jī)，就必須修改運(yùn)行特性，例如，使加速時(shí)間延長(zhǎng)。不控制加/減速時(shí) 速度 指令 轉(zhuǎn)矩 Vm Ta ta 時(shí)間 Vm 速度公式為：1taVm60Ta = 2 （Jm+JL） 1 ksTa = 計(jì)算加速力矩：步驟2為了得到電機(jī)軸上的力矩T，應(yīng)在加速力矩Ta上增加Tm（摩擦力矩）。T = Ta+TmT = 12.1(Nm)+0.9(Nm) = 13.0 (Nm)計(jì)算加速力矩：步驟3核算上面步驟2計(jì)算出的力矩T應(yīng)小于或等于放大器已限定的力矩。用相應(yīng)電機(jī)的速度-轉(zhuǎn)矩特性和數(shù)據(jù)單核算由步驟1算得的Vr時(shí)的T應(yīng)在斷續(xù)工作區(qū)內(nèi)。因?yàn)閂r為2049(min-1)，T為13.0(Nm)，用指定的時(shí)間常數(shù)加速是可能的（條件2）。13計(jì)算力矩的均方根值計(jì)算快速定位頻率繪制快速定位一個(gè)周期的速度-時(shí)間和轉(zhuǎn)矩-時(shí)間圖，如下圖。普通切削時(shí)，快速定位的頻率不會(huì)有問題；但是，對(duì)于有些頻繁快速定位的機(jī)床必須檢查加/減速電流是否會(huì)引起電機(jī)過熱。 根據(jù)力矩-時(shí)間圖可以得到一個(gè)運(yùn)行周期的加于電機(jī)上力矩的均方根值。對(duì)該值進(jìn)行核算，確保要小于或等于電機(jī)的額定力矩（條件3）。（Ta+Tm）2 t2+Tm2t2+（Ta-Tm）2t1+To2t3t0Trms = Ta：加速力矩Tm：摩擦力矩To：停止時(shí)的力矩如果Trms小于或等于電機(jī)靜止時(shí)的額定力矩（Ts），則選擇的電機(jī)可以使用。（考慮到發(fā)熱系數(shù)，核算時(shí)靜止力矩應(yīng)為實(shí)際靜止額定力矩的90%。例子：在下列條件下選用3/3000（Ts=31 kgf.cm）=3.0Nm的電機(jī)：Ta=12.1 Nm,；Tm=To=0.9 Nm；t1= 0.1 s；t2=1.8s；t3=7.0s。（12.1+0.9）20.1+0.921.8+(12.1-0.9)20.1+0.927 t0Trms = = 20.2 Nm Ts0.9=2.90.9=2.61 Nm因此，用3/3000電機(jī)可以滿足上述運(yùn)行條件。（條件3）計(jì)算在一個(gè)負(fù)載變化的若負(fù)載（切削負(fù)載，加/減速度）變化頻繁，其力矩-時(shí)間圖工作周期內(nèi)的轉(zhuǎn)矩Trms如下圖所示。用該圖計(jì)算出力矩的均方根值后進(jìn)行核算，和上述一樣，使其小于或等于電機(jī)的額定力矩。 14計(jì)算最大切削核算工作臺(tái)以最大切削力矩Tmc運(yùn)動(dòng)的時(shí)間（在負(fù)荷期間力矩的負(fù)荷百分比或ON的時(shí)間）要在希望的切削時(shí)間內(nèi)。（條件5）如果切削時(shí)加于電機(jī)軸上的Tmc（最大負(fù)載力矩）-由1.1算得的小于電機(jī)的靜止額定力矩(Tc)與(熱效率)的乘積，則所選電機(jī)可以滿足連續(xù)切削。若Tmc大于該乘積（TmcTc），則按下述步驟計(jì)算負(fù)荷時(shí)間比（ton）。Tmc可以在整個(gè)切削周期內(nèi)加到電機(jī)上。（假設(shè)為0.9，考慮機(jī)床運(yùn)行條件計(jì)算負(fù)荷百分比。）TmcTc可用最大切削力矩連續(xù)運(yùn)行（用最大切削力矩運(yùn)行的周期負(fù)荷百分比是100%）。TmcTc根據(jù)下圖和公式計(jì)算周期負(fù)荷的百分比。例如：如1.1的計(jì)算結(jié)果：Tmc=21.8 kgf.cm=2.1 NmOS:Tc=30 kgf.cm=2.9 Nm2.90.9=2.6 Nm2.1 Nm=Tmc連續(xù)切削不會(huì)有問題。計(jì)算最大切削力矩的周期負(fù)荷百分比 用1.3所述的方法計(jì)算一個(gè)切削周期內(nèi)力矩的均方根值，指定時(shí)間ton和toff，以使均方根值不要超過靜止額定力矩Tc與熱效率的乘積。則最大切削力矩的周期負(fù)荷百分比計(jì)算如下：ton T最大切削力矩的（Tmc）周期負(fù)荷百分比= 100%例如：假設(shè)Tmc=4.0 Nm；Tm=0.9 Nm4.02ton+0.92toffton+tof 2.6 Nm11.6tontoff因此 即，非切削時(shí)間與切削時(shí)間的百分比為1.6，或更大一些。周期負(fù)荷的百分比為：tontoff 100 = 38.5% 所以，3/3000電機(jī)滿足上述選擇條件15。3電機(jī)的選擇根據(jù)加于電動(dòng)機(jī)上的負(fù)載，快速運(yùn)動(dòng)速度，系統(tǒng)的分辨率等條件選擇電機(jī)。本節(jié)后面的“伺服電機(jī)的選擇數(shù)據(jù)表”，可以幫助正確地選擇。將機(jī)床的數(shù)據(jù)添在表的1-3組中，寄到我公司的代表處，他們將負(fù)責(zé)填寫表中4-8組的電機(jī)數(shù)據(jù)，并將表寄回。表中數(shù)據(jù)在3.1和3.2中詳細(xì)解釋。3.1非數(shù)據(jù)組機(jī)床類型添入機(jī)床的型式，如：車床，銑床，加工中心等。機(jī)床型號(hào)機(jī)床廠確定的型號(hào)。CNC裝置使用的CNC系統(tǒng)，如：0MC，15T，16M等。主軸電機(jī)的功率該組用于檢查伺服電機(jī)的輸出功率。軸的名稱CNC指令使用的軸。若超過4個(gè)軸，添在第2張表上。 版本號(hào)，日期，名字等由FANUC填寫。3.2數(shù)據(jù)機(jī)床廠需填寫1，2，3組數(shù)據(jù)，其后的數(shù)據(jù)如果能夠確定也可以添入。如果確定不了，可由FANUC代表填寫。各項(xiàng)的詳細(xì)內(nèi)容如下所述。No.1 組此組數(shù)據(jù)用于確定電機(jī)負(fù)載（慣量，力矩等）的近似值。該組的全部數(shù)據(jù)都要添。軸的運(yùn)動(dòng)方向即運(yùn)動(dòng)部件如：工作臺(tái)，刀架等的移動(dòng)方向。若軸為斜向移動(dòng)，要添入與水平方向的角度（如60）。為了計(jì)算再生放電能量，無論是水平方向還是垂直方向都必須指明。驅(qū)動(dòng)部件的重量添入運(yùn)動(dòng)部件如工作臺(tái)，刀架（包括工件，卡具等但不要包含下一組中的平衡錘）等的最大重量。平衡錘垂直軸若有平衡錘請(qǐng)?zhí)砣肫渲亓?，若用液壓平衡?qǐng)?zhí)砣肫胶饬?。工作臺(tái)支撐添入工作臺(tái)滑板的類型，如：滾動(dòng)，滑動(dòng)或是靜壓。若有其它形式的滑動(dòng)導(dǎo)軌材料，請(qǐng)說明。進(jìn)給絲杠按次添入絲杠的直徑，節(jié)距，長(zhǎng)度。傳動(dòng)比添入滾珠絲杠與進(jìn)給電機(jī)之間的傳動(dòng)比，齒輪齒條時(shí)小齒輪與進(jìn)給電機(jī)間的傳動(dòng)比，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的轉(zhuǎn)臺(tái)與電機(jī)間的傳動(dòng)比。No.2組這組是選擇電機(jī)的基本數(shù)據(jù)。其中某些數(shù)據(jù)的計(jì)算方法請(qǐng)見4.1和4.2。電機(jī)每轉(zhuǎn)的工作添入電機(jī)轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)床的實(shí)際移動(dòng)量。例如：臺(tái)的移動(dòng)量當(dāng)滾珠絲杠的螺距為12mm，變速比為2/3時(shí)，每轉(zhuǎn)的移動(dòng)量為122/3 =8 mm若用于轉(zhuǎn)臺(tái)，變速比為1/72時(shí)，每轉(zhuǎn)的移動(dòng)量是3601/72 = 5 deg。CNC的最小輸入單位添入NC指令的最小輸入單位值。0，15，16，18系統(tǒng)為0.001mm?？焖僖苿?dòng)速度添入機(jī)床實(shí)際要求的快速移動(dòng)速度和坐標(biāo)進(jìn)給速度。和進(jìn)給速度慣量添入折算到電機(jī)軸上的全部負(fù)載慣量值。計(jì)算方法見1.1。慣量值不必很準(zhǔn)確，添入2位或1位數(shù)即可。例如，0.2865可添入0.29或0.3。注意該值不要包括毒劑本身的慣量值。負(fù)載力矩由于在電機(jī)停止時(shí)也可能有非切削力矩，所以在考慮電機(jī)的連續(xù)力矩時(shí)應(yīng)留有一定余量。負(fù)載力矩要小于電機(jī)額定力矩的70%?？焖龠\(yùn)動(dòng)的力矩要添入快速移動(dòng)穩(wěn)態(tài)時(shí)的力矩。要確保該值要小于電機(jī)的連續(xù)額定力矩。該項(xiàng)數(shù)據(jù)不要包括加/減速所需力矩。進(jìn)給時(shí)的切削力，要添入切削時(shí)進(jìn)給方向的最大切削力。對(duì)于最大切削力矩，要添入上述加于電機(jī)軸的最大切削力的力矩值。由于切削力產(chǎn)生的反作用力將大大影響力矩的傳送效率，所以要想得到精確地最大切削力矩，必須考慮其它數(shù)據(jù)或在機(jī)床上測(cè)量。在垂直軸方向，若上升或下降的負(fù)載力矩值不一樣，就應(yīng)添入兩個(gè)值。最大負(fù)荷（加工）在“負(fù)載力矩”項(xiàng)中添入最大切削力矩的負(fù)荷比和ON時(shí)間。時(shí)間/ON時(shí)間各值的意義如下圖?？焖僖苿?dòng)定位的頻率添入每分鐘快速定位的次數(shù)。該值用來檢查加/減速時(shí)電機(jī)是否會(huì)發(fā)熱及放大器的放電能量。No.3組這組數(shù)據(jù)用于檢查位置編碼器裝在電機(jī)外部時(shí)伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當(dāng)系統(tǒng)用直線光柵尺和分離型編碼器時(shí)不要忘記添入這些數(shù)據(jù)。分離型檢測(cè)器若位置編碼器裝在電機(jī)外面，添入檢測(cè)器的名稱。若1使用回轉(zhuǎn)式檢測(cè)器，在“標(biāo)注（Remark）”欄中添入下列各項(xiàng)。旋轉(zhuǎn)變壓器旋變轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)床的移動(dòng)量。旋變轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)的波長(zhǎng)數(shù)。脈沖編碼器脈沖轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)床的移動(dòng)量。脈沖編碼器的脈沖數(shù)。機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的剛性該項(xiàng)添入力矩加于電機(jī)軸且最終的驅(qū)動(dòng)部件（如工作臺(tái)）鎖住時(shí)的力矩與移動(dòng)量之間的關(guān)系值，的即1弧度角位移所用的力矩值。例如：力矩500kgf.cm時(shí)位移5deg的計(jì)算結(jié)果如下:剛性 = 500/5 180/= 5730 kgf.cm/rad若位移與力矩的關(guān)系是非線形的，可用原點(diǎn)附近的梯度計(jì)算。力矩(Nm) T e 位移(rad)反向間隙添入變換到工作臺(tái)移動(dòng)量的電機(jī)與最后驅(qū)動(dòng)部件間（如工作臺(tái)）的間隙。No.4電機(jī)的規(guī)格。電機(jī)的型號(hào)添入電機(jī)的名稱，內(nèi)裝反饋單元的規(guī)格。選擇項(xiàng)，特殊規(guī)格添入特殊規(guī)格要求，如果有的話。 反饋（FB）型式No.5該組參數(shù)是指令的加/減速時(shí)間。并非定位的實(shí)際執(zhí)行時(shí)間?？焖僖苿?dòng)時(shí)加/減速時(shí)間加/減速時(shí)間根據(jù)負(fù)載慣量，負(fù)載力矩，電機(jī)的輸出力矩和加工速度決定。詳細(xì)地計(jì)算見1.2和1.3。FANUC的CNC快速運(yùn)動(dòng)時(shí)為線性加/減速。 切削進(jìn)給時(shí)的加/減速通常，切削進(jìn)給時(shí)用指數(shù)函數(shù)加/減速。這組數(shù)據(jù)添入時(shí)間常數(shù)。 No.6輸入倍乘比,指令該組數(shù)據(jù)要求添入以最小輸入單位移機(jī)床時(shí)的NC所需的設(shè)定倍乘比,柔性變速比值。這些值的關(guān)系如下圖示。 上圖中，各比值必須設(shè)定，以保證誤差寄存器的兩個(gè)輸入a和b要相等脈沖編碼器用柔變速比。所以，CMR通常設(shè)1。若不設(shè)1，請(qǐng)與FANUC商量。柔性變速比（F.FG）要設(shè)定電機(jī)軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)所要脈沖數(shù)與反饋脈沖數(shù)的比值算法如下：電機(jī)軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)要求的進(jìn)脈沖數(shù)1,000,000F.FG = 注計(jì)算時(shí)，脈沖編碼器的反饋脈沖數(shù)是1,000,000。分子和分母的最大允許值是32767。分?jǐn)?shù)要約為真分?jǐn)?shù)。例如：NC的脈沖當(dāng)量為1m，電機(jī)一轉(zhuǎn)機(jī)床的移動(dòng)距為8mm，使用A64脈沖編碼器。則8,0001000,000,000 1125F.FG = = , CMR=1半閉環(huán)且1m檢測(cè)單位F.FG的設(shè)定如下: 電機(jī)一轉(zhuǎn)機(jī)床的位移量(mm/rev)所須的位置脈沖數(shù) (脈沖數(shù)/轉(zhuǎn))F.FG10100001/10020200002/10或1/5030300003/100位置回路增益該組參數(shù)根據(jù)慣量添入經(jīng)驗(yàn)值。由于機(jī)床的剛性，阻尼和其它因素的影響，這些參數(shù)并非總是可用的，通常是按實(shí)際機(jī)床確定。若位置編碼器裝在電機(jī)的外面，這些值受機(jī)床的剛性，反向間隙，摩擦力矩影響。這些值必須填寫。減速停止的距離在行程的終端，要考慮機(jī)床減速停止的距離，將其添入本組數(shù)據(jù)。 Vm l1 l2 l3 t1 t2Vm：快速運(yùn)動(dòng)速度，mm/min或deg/min。l1：由接收器的動(dòng)作延時(shí)造成的運(yùn)動(dòng)距離。l2：減速時(shí)間t2造成運(yùn)動(dòng)距離。l3：伺服的偏差量。t1：通常為0.02秒。1kst22Vm60移動(dòng)距離 = （t1+ + ）kS：位置回路增益（sec-1）動(dòng)態(tài)制動(dòng)的停止距離該距離是當(dāng)故障時(shí)，切斷機(jī)床電源動(dòng)態(tài)制動(dòng)停止造成移動(dòng)距離。 Vm：快速移動(dòng)速率，mm/min或deg/minl1：由于接收器的延時(shí)t1造成的移動(dòng)距離l2：由于磁接觸器的斷開延時(shí)t2組成的移動(dòng)距離l3：磁接觸器動(dòng)作后動(dòng)制動(dòng)造成的移動(dòng)距離（t1+t2）通常大約為0.05秒 移動(dòng)距離（mm或deg）=Vm60= （t1+t2）+（Jm+J1）（Ano+Bno3）L Jm：電機(jī)的慣量（kg.cm.s2）J：負(fù)載慣量（kg.cm.s2）No：電機(jī)快速移動(dòng)速度（rpm）L：電機(jī)一轉(zhuǎn)機(jī)移動(dòng)量（mm或deg）NoL=VmA和B是常數(shù)，隨電機(jī)而變各種電機(jī)的值見下面“動(dòng)態(tài)制動(dòng)停止距離計(jì)算的系數(shù)”。No.8組伺服放大器的規(guī)格。放大器的型式指定AC。變壓器添入變壓器的規(guī)格。放大器規(guī)格添入放大器模塊的規(guī)格。計(jì)算動(dòng)態(tài)制動(dòng)停止距離的系數(shù) 計(jì)算A和B時(shí)，假設(shè)電源線每相的電阻為0.05。由于電阻的變化，表中的數(shù)值會(huì)稍有不同。系數(shù)值還隨伺服放大器改變。這些系數(shù)將引起機(jī)床停止距離的變化。MTB 選擇AC伺服電機(jī)的數(shù)據(jù)表機(jī)床類別型號(hào)NC，主軸電機(jī)NC：FANUC （ ）主軸電機(jī) KWNo 軸項(xiàng)目1軸移動(dòng)方向（水平,垂直）運(yùn)動(dòng)部件的重量(包括工件等) kgf平衡錘的重量 kgf工作臺(tái)支撐(滑動(dòng),滾動(dòng),靜壓)進(jìn)給絲杠直徑節(jié)距軸長(zhǎng)總變速比2電機(jī)軸一轉(zhuǎn)機(jī)床移動(dòng)量 mmNC的最小移動(dòng)單位 mm快速運(yùn)動(dòng)速度 mm/min切削速度 mm/min慣量 kgf.cm.sec2負(fù)載力矩不切削最低速度時(shí) kgf.cm快速運(yùn)動(dòng)時(shí) kgf.cm切削力 kg最大切削力矩 kgf.cm最重切削負(fù)荷比/ON時(shí)間 %/min快速定位的頻率 次數(shù)/min3分離型位置編碼器機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的剛性 kgf.cm/rad反向間隙 mm4電機(jī)型號(hào)反饋型式快速運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)數(shù) rpm選項(xiàng)/特殊規(guī)格要求5快速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加/減速時(shí)間 msec切削進(jìn)給時(shí)的加/減速時(shí)間 msec6指令倍乘比 CMR檢測(cè)倍乘比 DMR柔性變速比 FFG位置回路增益 sec-17減速停止距離 mm動(dòng)態(tài)制動(dòng)停止距離 mm8放大器型號(hào)變壓器規(guī)格放大器備注版本日期名稱123 FANUC LTDMTB 選擇AC伺服電機(jī)的數(shù)據(jù)表(定位用，如沖床)機(jī)床類別型號(hào)NCNC：FANUC （ ） 軸名項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)件規(guī)格軸移動(dòng)方向（水平,垂直,回轉(zhuǎn)）運(yùn)動(dòng)部件的重量(包括工件等) kgf平衡錘的重量 kgf工作臺(tái)支撐(滑動(dòng),滾動(dòng),靜壓)（）進(jìn)給機(jī)構(gòu)(選擇下列之一,并添入相應(yīng)數(shù)據(jù))進(jìn)給絲杠：（直徑，節(jié)距，軸長(zhǎng)）齒輪-齒條：小齒輪直徑（小齒輪一轉(zhuǎn)機(jī)床的移動(dòng)距離： mm）其它機(jī)床規(guī)格電機(jī)軸一轉(zhuǎn)機(jī)床移動(dòng)量 mm總的減速比慣量 （減速前即加到電機(jī)軸的） kgf.cm.sec2NC的最小輸入單位（分辨率）最高快速運(yùn)動(dòng)速度 mm/min快速運(yùn)動(dòng)時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù) rpm快速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加/減速時(shí)間 msec快速定位距離 mm快速定位的頻率 次數(shù)/min在備注欄中添入運(yùn)行周期（速度圖）負(fù)載力矩不切削最低速度時(shí) kgf.cm快速運(yùn)動(dòng)時(shí) kgf.cm反向間隙 mm分離型檢測(cè)器（）分離型位置檢測(cè)器的類型（檢測(cè)單位，脈沖數(shù)，等）用回轉(zhuǎn)型編碼器時(shí)齒輪直徑，減速比電機(jī)規(guī)格電機(jī)型號(hào)（尺寸和功率）反饋型式（絕對(duì)位置編碼器時(shí)）選擇項(xiàng)（制動(dòng)器，非標(biāo)準(zhǔn)軸等）由FANUC 添入的數(shù)據(jù)指令倍乘比 CMR檢測(cè)倍乘比 DMR柔性變速比 FFG位置回路增益 sec-1減速停止距離 mm動(dòng)態(tài)制動(dòng)停止距離 mm放大器規(guī)格再生放電單元規(guī)格變壓器規(guī)格注 滑動(dòng)表面的摩擦系數(shù)。 下列情況要用分離型編碼器：電機(jī)和絲杠的機(jī)械位置分開時(shí)。備注版本日期姓名 FANUC LTD20