×100 = 38.5%
所以,α3/3000电机满足上述选择条件1—5。
3 电机的选择 根据加于电动机上的负载,快速运动速度,系统的分辨率等
条件选择电机。本节后面的“伺服电机的选择数据表”,可
以帮助正确地选择。
将机床的数据添在表的1-3组中,寄到我公司的代表处,他
们将负责填写表中4-8组的电机数据,并将表寄回。表中数
据在§3.1和§3.2中详细解释。
3.1 非数据组
机床类型 添入机床的型式,如:车床,铣床,加工中心等。
机床型号 机床厂确定的型号。
CNC装置 使用的CNC系统,如:0MC,15T,16M等。
主轴电机的功率 该组用于检查伺服电机的输出功率。
轴的名称 CNC指令使用的轴。若超过4个轴,添在第2张表上。
版本号,日期,名字等 由FANUC填写。
3.2 数据 机床厂需填写1,2,3组数据,其后的数据如果能够确定也
可以添入。如果确定不了,可由FANUC代表填写。各项的
详细内容如下所述。
No.1 组 此组数据用于确定电机负载(惯量,力矩等)的近似值。该
组的全部数据都要添。
·轴的运动方向 即运动部件如:工作台,刀架等的移动方向。若轴为斜向移
动,要添入与水平方向的角度(如60○)。
为了计算再生放电能量,无论是水平方向还是垂直方向都必
须指明。
·驱动部件的重量 添入运动部件如工作台,刀架(包括工件,卡具等但不要包
含下一组中的平衡锤)等的最大重量。
·平衡锤 垂直轴若有平衡锤请添入其重量,若用液压平衡请添入平衡
力。
·工作台支撑 添入工作台滑板的类型,如:滚动,滑动或是静压。若有其
它形式的滑动导轨材料,请说明。
·进给丝杠 按次添入丝杠的直径,节距,长度。
·传动比 添入滚珠丝杠与进给电机之间的传动比,齿轮齿条时小齿轮
与进给电机间的传动比,回转工作台的转台与电机间的传动
比。
No.2组 这组是选择电机的基本数据。其中某些数据的计算方法请见§4.1
和§4.2。
·电机每转的工作 添入电机转一转时机床的实际移动量。例如:
台的移动量 ·当滚珠丝杠的螺距为12mm,变速比为2/3时,每转的移动量为 12×2/3 =8 mm
·若用于转台,变速比为1/72时,每转的移动量是
360×1/72 = 5 deg。
·CNC的最小输入单位 添入NC指令的最小输入单位值。0,15,16,18系统为0.001mm。
·快速移动速度 添入机床实际要求的快速移动速度和坐标进给速度。
和进给速度
·惯量 添入折算到电机轴上的全部负载惯量值。计算方法见§1.1。惯量
值不必很准确,添入2位或1位数即可。例如,0.2865可添入0.29或0.3。注意该值不要包括毒剂本身的惯量值。
·负载力矩 ·由于在电机停止时也可能有非切削力矩,所以在考虑电机的连
续力矩时应留有一定余量。负载力矩要小于电机额定力矩的70%。
·快速运动的力矩要添入快速移动稳态时的力矩。要确保该值要小于电机的连续额定力矩。该项数据不要包括加/减速所需力矩。
·进给时的切削力,要添入切削时进给方向的最大切削力。
·对于最大切削力矩,要添入上述加于电机轴的最大切削力的力矩值。由于切削力产生的反作用力将大大影响力矩的传送效率,所以要想得到精确地最大切削力矩,必须考虑其它数据或在机床上测量。
·在垂直轴方向,若上升或下降的负载力矩值不一样,就应添入两个值。
·最大负荷(加工) 在“负载力矩”项中添入最大切削力矩的负荷比和ON时间。
时间/ON时间 各值的意义如下图。
·快速移动定位的频率 添入每分钟快速定位的次数。该值用来检查加/减速时电机
是否会发热及放大器的放电能量。
No.3 组 这组数据用于检查位置编码器装在电机外部时伺服系统的
稳定性。当系统用直线光栅尺和分离型编码器时不要忘记添
入这些数据。
·分离型检测器 若位置编码器装在电机外面,添入检测器的名称。若1使用
回转式检测器,在“标注(Remark)”栏中添入下列各项。
·旋转变压器
旋变转一转时机床的移动量。
旋变转一转时的波长数。
·脉冲编码器
脉冲转一转时机床的移动量。
脉冲编码器的脉冲数。
·机床进给系统的刚性 该项添入力矩加于电机轴且最终的驱动部件(如工作台)锁
住时的力矩与移动量之间的关系值,的即1弧度角位移所用
的力矩值。例如:
力矩500kgf.cm时位移5deg的计算结果如下:
刚性 = 500/5 ×180/π= 5730 kgf.cm/rad
若位移与力矩的关系是非线形的,可用原点附近的梯度计算。
T
e 位移(rad)
·反向间隙 添入变换到工作台移动量的电机与最后驱动部件间(如工作
台)的间隙。
No.4 电机的规格。
·电机的型号 添入电机的名称,内装反馈单元的规格。
·选择项,特殊规格 添入特殊规格要求,如果有的话。
反馈(FB)型式
No.5 该组参数是指令的加/减速时间。并非定位的实际执行时间。
·快速移动时加/减速时间 加/减速时间根据负载惯量,负载力矩,电机的输出力矩和
加工速度决定。详细地计算见§1.2和§1.3。
FANUC的CNC快速运动时为线性加/减速。
·切削进给时的加/减速 通常,切削进给时用指数函数加/减速。这组数据添入时间常数。
No.6
·输入倍乘比,指令 该组数据要求添入以最小输入单位移机床时的NC所需的设定
倍乘比,柔性变速比 值。这些值的关系如下图示。
上图中,各比值必须设定,以保证误差寄存器的两个输入a和b
要相等脉冲编码器用柔变速比。所以,CMR通常设1。若不设1,
请与FANUC商量。柔性变速比(F.FG)要设定电机轴转一转时
所要脉冲数与反馈脉冲数的比值算法如下:
F.FG =
注
计算时,α脉冲编码器的反馈脉冲数是1,000,000。分子和
分母的最大允许值是32767。分数要约为真分数。
例如:
NC的脉冲当量为1μm,电机一转机床的移动距为8mm,
使用A64脉冲编码器。则
F.FG = = , CMR=1
半闭环且1μm检测单位F.FG的设定如下:
电机一转机床的位移量(mm/rev)
|
所须的位置脉冲数
(脉冲数/转)
|
F.FG
|
10
|
10000
|
1/100
|
20
|
20000
|
2/10或1/50
|
30
|
30000
|
3/100
|
·位置回路增益 该组参数根据惯量添入经验值。由于机床的刚性,阻尼和其它因
素的影响,这些参数并非总是可用的,通常是按实际机床确定。
若位置编码器装在电机的外面,这些值受机床的刚性,反向间隙,
摩擦力矩影响。这些值必须填写。
·减速停止的距离 在行程的终端,要考虑机床减速停止的距离,将其添入本组数据。
Vm
l1 l2
l3
t1 t2
Vm :快速运动速度,mm/min或deg/min。
l1 :由接收器的动作延时造成的运动距离。
l2 :减速时间t2造成运动距离。
l3 :伺服的偏差量。
t1 :通常为0.02秒。
移动距离 = ×(t1+ + )
kS :位置回路增益(sec-1)
·动态制动的停止距离 该距离是当故障时,切断机床电源动态制动停止造成移动距
离。
Vm :快速移动速率,mm/min或deg/min
l1 :由于接收器的延时t1造成的移动距离
l2 :由于磁接触器的断开延时t2组成的移动距离
l3 :磁接触器动作后动制动造成的移动距离
(t1+t2)通常大约为0.05秒
移动距离(mm或deg)=
= ×(t1+t2)+(Jm+J1)×(Ano+Bno3)×L
Jm :电机的惯量(kg.cm.s2)
J :负载惯量(kg.cm.s2)
No :电机快速移动速度(rpm)
L :电机一转机移动量(mm或deg)
NoL=Vm
A和B是常数,随电机而变各种电机的值见下面“动态制
动停止距离计算的系数”。
No.8 组 伺服放大器的规格。
·放大器的型式 指定AC。
·变压器 添入变压器的规格。
·放大器规格 添入放大器模块的规格。
计算动态制动停止
距离的系数
计算A和B时,假设电源线每相的电阻为0.05Ω。由于电阻的
变化,表中的数值会稍有不同。
系数值还随伺服放大器改变。这些系数将引起机床停止距离的变
化。
MTB 选择AC伺服电机的数据表
机床
|
类别
|
型号
|
NC,主轴电机
|
NC:FANUC ( )
|
主轴电机 KW
|
No
|
轴
项目
|
|
|
|
|
1
|
轴移动方向(水平,垂直)
|
|
|
|
|
运动部件的重量(包括工件等) kgf
|
|
|
|
|
平衡锤的重量 kgf
|
|
|
|
|
工作台支撑(滑动,滚动,静压)
|
|
|
|
|
进给丝杠
|
直径
|
|
|
|
|
节距
|
|
|
|
|
轴长
|
|
|
|
|
总变速比
|
|
|
|
|
2
|
电机轴一转机床移动量 mm
|
|
|
|
|
NC的最小移动单位 mm
|
|
|
|
|
快速运动速度 mm/min
|
|
|
|
|
切削速度 mm/min
|
|
|
|
|
惯量 kgf.cm.sec2
|
|
|
|
|
负载力矩
|
不切削最低速度时 kgf.cm
|
|
|
|
|
快速运动时 kgf.cm
|
|
|
|
|
切削力 kg
|
|
|
|
|
最大切削力矩 kgf.cm
|
|
|
|
|
最重切削负荷比/ON时间 %/min
|
|
|
|
|
快速定位的频率 次数/min
|
|
|
|
|
3
|
分离型位置编码器
|
|
|
|
|
机床进给系统的刚性 kgf.cm/rad
|
|
|
|
|
反向间隙 mm
|
|
|
|
|
4
|
电机型号
|
|
|
|
|
反馈型式
|
|
|
|
|
快速运动转数 rpm
|
|
|
|
|
选项/特殊规格要求
|
|
|
|
|
5
|
快速运动时的加/减速时间 msec
|
|
|
|
|
切削进给时的加/减速时间 msec
|
|
|
|
|
6
|
指令倍乘比 CMR
|
|
|
|
|
检测倍乘比 DMR
|
|
|
|
|
柔性变速比 FFG
|
|
|
|
|
位置回路增益 sec-1
|
|
|
|
|
7
|
减速停止距离 mm
|
|
|
|
|
动态制动停止距离 mm
|
|
|
|
|
8
|
放大器型号
|
|
|
|
|
变压器
|
|
|
|
|
规格
|
放大器
|
|
|
|
|
备注
|
|
|
版本
|
日期
|
名称
|
1
|
|
|
2
|
|
|
3
|
|
|
FANUC LTD
MTB 选择AC伺服电机的数据表(定位用,如冲床)
轴名
项目
|
|
|
运动件规格
|
|
轴移动方向(水平,垂直,回转)
|
|
|
运动部件的重量(包括工件等) kgf
|
|
|
平衡锤的重量 kgf
|
|
|
工作台支撑(滑动,滚动,静压)(※)
|
|
|
进给机构(选择下列之一,并添入相应数据)
|
|
进给丝杠:(直径,节距,轴长)
|
|
|
齿轮-齿条:小齿轮直径(小齿轮一转机床的移动距离: mm)
|
|
|
|
其它
|
|
|
机床规格
|
|
电机轴一转机床移动量 mm
|
|
|
总的减速比
|
|
|
惯量(减速前即加到电机轴的) kgf.cm.sec2
|
|
|
NC的最小输入单位(分辨率)
|
|
|
最高快速运动速度 mm/min
|
|
|
快速运动时电机转数 rpm
|
|
|
快速运动时的加/减速时间 msec
|
|
|
快速定位距离 mm
|
|
|
快速定位的频率 次数/min
|
|
|
在备注栏中添入运行周期(速度图)
|
|
|
负载力矩
|
不切削最低速度时 kgf.cm
|
|
|
快速运动时 kgf.cm
|
|
|
反向间隙 mm
|
|
|
分离型检测器(※※)
|
|
分离型位置检测器的类型(检测单位,脉冲数,等)
|
|
|
用回转型编码器时齿轮直径,减速比
|
|
|
电机规格
|
|
电机型号(尺寸和功率)
|
|
|
反馈型式(绝对位置编码器时)
|
|
|
选择项(制动器,非标准轴等)
|
|
|
由FANUC 添入的数据
|
|
指令倍乘比 CMR
|
|
|
检测倍乘比 DMR
|
|
|
柔性变速比 FFG
|
|
|
位置回路增益 sec-1
|
|
|
减速停止距离 mm
|
|
|
动态制动停止距离 mm
|
|
|
放大器规格
|
|
|
再生放电单元规格
|
|
|
变压器规格
|
|
|
注
|
※ 滑动表面的摩擦系数。
※※下列情况要用分离型编码器:电机和丝杠的机械位置分开时。
|
|
|
备注
|
|
|
版本
|
日期
|
姓名
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
FANUC LTD