C618K-1车床经济型数控改造设计（全套图纸

1、优秀设计学生毕业设计（论文）开题报告一、课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析）：(1)设计题目：C618k-1车床经济型数控改造设计(2)设计意义经济型数控机床是指价格低廉、操作使用方便，适合我国国情的装有简易数控系统的高效自动化机床。中小企业为了发展生产，常希望对原有旧机床进行改造，实现数控化、自动化。经济型数控机床系统就是结合现实的生产实际，结合我国国情，在满足系统基本功能的前提下，尽可能降低价格。价格便宜、性能价格比适中是其最主要的特点，特别适合在设备中占有较大比重的普通车床改造，适合在生产第一线大面积推广。二、课题任务、重点研究内容、实现途径、条件：（1）课题任务将C618k-1普

2、通车床改造成经济型数控车床，要求车床有切削螺纹功能，纵向和横向具有直线和圆弧插补功能。系统分辨率纵向：0.01mm，横向：0.005mm（2）课题重点研究内容其一是恢复原功能，对机床存在的故障部分进行诊断并恢复；其二是NC化，在普通车床上加数显装置，或加数控系统，改造成数控车床；其三是翻新，为提高精度、效率和自动化程度，对机械、电气部分进行翻新，对机械部分重新装配加工，恢复原精度；对其不满足生产要求的NC进行更新；其四是技术更新或技术创新，为提高性能或档次，或为了使用新工艺、新技术，在原有基础上进行较大规模的技术更新或技术创新，较大幅度地提高水平和档次的更新改造。（3）实现途径、条件步进电机拖

3、动的开环系统。该系统的伺服驱动装置主要是步进电机、功率步进电机、电液脉冲马达等。由数控系统送出的进给指令脉冲，经驱动电路控制和功率放大后，使步进电机转动，通过齿轮副与滚珠丝杠副驱动执行部件。只要控制指令脉冲数量、平率以及通电顺序，便可控制执行部件运动的位移量、速度和运动方向。这种系统不需要将所测得的实际位置和速度反馈到输入端，故称之为开环系统，该系统的位移精度主要决定于步进电机的角位移精度，齿轮丝杠等传动元件的节距精度，所以系统的位移精度较低。该系统结构简单，调试维修方便，工资可靠，成本低，易改造成功。 报告人签名 日 期 目 录1.概论11.1 数控系统发展简史21.2国内数控机床状况分析4

4、1.2.1国内数控机床现状81.2.2 国内数控机床的特点81.3 数控系统的发展趋势81.3.1继续向开放式、基于PC的第六代方向发展81.3.2向高速化和高精度化发展91.3.3向智能化方向发展91.4机床数控化改造的必要性91.4.1微观看改造的必要性91.4.2宏观看改造的必要性102.设计总体要求及相关已知条件122.1设计总体要求122.2相关已知条件133.切削力分析与计算133.1车削抗力分析与计算134.机床功率的分析与计算144.1机床主运动电机的确定144.2 主轴的变速范围154.3 初选主轴电机的型号154.4 主轴电机的校核165.齿轮传动比计算165.1纵向进给齿

5、轮箱传动比计算165.2横向进给齿轮箱传动比计算166.滚珠丝杠螺母副的选型与计算176.1型号选择176.2滚珠丝杠的计算177.导轨的选型与计算188.步进电机的选择与计算199.设计小结2410.参考文献2511.致谢26摘要本设计说明书包括：采用开环伺服进给系统，进行纵向进给机构的改造，横向进给机构的改造。具体包括：（1）计算切削力；（2）机床主电机功率计算；（3）进给伺服系统传动方案的设计；（3）滚珠丝杠螺母副的设计、计算及选型；（4）导轨的计算及选型；（5）步进电机的计算及选用整个系统具有结构简单,安装调试方便,可靠性高,成本低廉等优点,可用于车床数控化改造和数控实验系统的开发。

6、改造后的机车，主运动实现自动变速，刀架要是自动控制的自动转位刀架，要能自动切削螺纹。关键字：数控改造 普通车床 滚珠丝杠 经济型数控系统 步进电机 AbstractThe design specification, including : the open loop servo feed system, transformation of longitudinal feeding mechanism, the reformation of the horizontal mechanism. Specific include: ( 1 ) the calculation of cutting f

7、orce; ( 2 ) calculating machine main motor power; ( 3 ) the design of the servo system of the transmission scheme; ( 3 ) the design, calculation and selection of ball screw nut; ( 4 ) calculation and selection guide; ( 5 ) calculation and selection of step motorThe whole system has the advantages of

8、 simple structure, convenient installation and debugging, high reliability, low cost and other advantages, can be used for the development of CNC lathe and CNC Experiment System transformation.After the transformation of the locomotive, the main movement to achieve automatic transmission, tool if au

9、tomatic control automatic knife rest, can automatic thread cutting.Keywords: NC reconstruction of a common lathe ball screw economic numerical control system of stepping motor1.概论1.1 数控系统发展简史1946年诞生了世界上第一台电子计算机，这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。它与人类在农业、工业社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比，起了质的飞跃，为人类进入信息社会奠定了基础。6年后，即在1952年

10、，计算机技术应用到了机床上，在美国诞生了第一台数控机床。从此，传统机床产生了质的变化。近半个世纪以来，数控系统经历了两个阶段和六代的发展。1.2国内数控机床状况分析1.2.1国内数控机床现状近年来我国企业的数控机床占有率逐年上升，在大中企业已有较多的使用，在中小企业甚至个体企业中也普遍开始使用。在这些数控机床中，除少量机床以FMS模式集成使用外，大都处于单机运行状态，并且相当部分处于使用效率不高，管理方式落后的状态。2001年，我国机床工业产值已进入世界第5名，机床消费额在世界排名上升到第3位，达47.39亿美元，仅次于美国的53.67亿美元，消费额比上一年增长25%。但由于国产数控机床不能满

11、足市场的需求，使我国机床的进口额呈逐年上升态势，2001年进口机床跃升至世界第2位，达24.06亿美元，比上年增长27.3%。近年来我国出口额增幅较大的数控机床有数控车床、数控磨床、数控特种加工机床、数控剪板机、数控成形折弯机、数控压铸机等，普通机床有钻床、锯床、插床、拉床、组合机床、液压压力机、木工机床等。出口的数控机床品种以中低档为主。1.2.2 国内数控机床的特点 (1) 新产品开发有了很大突破，技术含量高的产品占据主导地位。 (2) 数控机床产量大幅度增长，数控化率显著提高。 2001年国内数控金切机床产量已达1.8万台，比上年增长28.5%。金切机床行业产值数控化率 从2000年的1

12、7.4%提高到2001年的22.7%。 (3) 数控机床发展的关键配套产品有了突破。 1.3 数控系统的发展趋势1.3.1继续向开放式、基于PC的第六代方向发展基于PC所具有的开放性、低成本、高可靠性、软硬件资源丰富等特点，更多的数控系统生产厂家会走上这条道路。至少采用PC机作为它的前端机，来处理人机界面、编程、联网通信等问题，由原有的系统承担数控的任务。PC机所具有的友好的人机界面，将普及到所有的数控系统。远程通讯，远程诊断和维修将更加普遍。1.3.2向高速化和高精度化发展这是适应机床向高速和高精度方向发展的需要。1.3.3向智能化方向发展随着人工智能在计算机领域的不断渗透和发展，数控系统的

13、智能化程度将不断提高。(1)应用自适应控制技术数控系统能检测过程中一些重要信息，并自动调整系统的有关参数，达到改进系统运行状态的目的。(2) 引入专家系统指导加工将熟练工人和专家的经验，加工的一般规律和特殊规律存入系统中，以工艺参数数据库为支撑，建立具有人工智能的专家系统。(3) 引入故障诊断专家系统(4) 智能化数字伺服驱动装置可以通过自动识别负载，而自动调整参数，使驱动系统获得最佳的运行。1.4机床数控化改造的必要性1.4.1微观看改造的必要性从微观上看，数控机床比传统机床有以下突出的优越性，而且这些优越性均来自数控系统所包含的计算机的威力。(1) 可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面

14、等复杂的零件。由于计算机有高超的运算能力，可以瞬时准确地计算出每个坐标轴瞬时应该运动的运动量，因此可以复合成复杂的曲线或曲面。 (2) 可以实现加工的自动化，而且是柔性自动化，从而效率可比传统机床提高37倍。由于计算机有记忆和存储能力，可以将输入的程序记住和存储下来，然后按程序规定的顺序自动去执行，从而实现自动化。数控机床只要更换一个程序，就可实现另一工件加工的自动化，从而使单件和小批生产得以自动化，故被称为实现了柔性自动化。 (3) 加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要修配。 (4) 可实现多工序的集中，减少零件在机床间的频繁搬运。 (5) 拥有自动报警、自动监控、自动补偿等

15、多种自律功能，因而可实现长时间无人看管加工。 (6) 由以上五条派生的好处。如：降低了工人的劳动强度，节省了劳动力（一个人可以看管多台机床），减少了工装，缩短了新产品试制周期和生产周期，可对市场需求作出快速反应等等。 1.4.2宏观看改造的必要性从宏观上看，工业发达国家的军、民机械工业，在70年代末、80年代初已开始大规模应用数控机床。由于采用信息技术对国外军、民机械工业进行深入改造（称之为信息化），最终使得他们的产品在国际军品和民品的市场上竞争力大为增强。而我们在信息技术改造传统产业方面比发达国家约落20年。如我国机床拥有量中，数控机床的比重（数控化率）到1995年只有1.9，而日本在199

16、4年已达20.8，因此每年都有大量机电产品进口。这也就从宏观上说明了机床数控化改造的必要性。数控化改造的市场空间 机床的数控化改造是一个方兴未艾的行业，从各种统计数字上看前途应该是十分光明的，例如：在美国，日本和德国等发达国家，它们的机床改造能作为新的经济增长行业，生意盎然，正处在黄金时代。由于机床以及数控技术的不断进步，机床改造是一个永恒的课题。我国的机床改造业，也从老的行业进入到以数控技术为主的新的行业所以不难看出：(1) 国内的市场我国目前机床总量380余万台，而其中数控机床总数只有11.34万台，即我国机床数控化率不到3。近10年来，我国数控机床年产量约为0.60.8万台，年产值约为1

17、8亿元。机床的年产量数控化率为6。我国机床役龄10年以上的占60以上；10年以下的机床中，自动/半自动机床不到20，FMC/FMS等自动化生产线更屈指可数（美国和日本自动和半自动机床占60以上）。可见我们的大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大数是传统的机床，而且半数以上是役龄在10年以上的旧机床。用这种装备加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长，从而在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的产品、市场、效益，影响企业的生存和发展。所以必须大力提高机床的数控化率。 (2) 进口设备和生产线的数控化改造市场我国自改革开放以来，很多企业从国外引进技术、设备和生产线进

18、行技术改造。据不完全统计，从19791988年10年间，全国引进技术改造项目就有18446项，大约165.8亿美元。这些项目中，大部分项目为我国的经济建设发挥了应有的作用。但是有的引进项目由于种种原因，设备或生产线不能正常运转，甚至瘫痪，使企业的效益受到影响，严重的使企业陷入困境。一些设备、生产线从国外引进以后，有的消化吸收不好，备件不全，维护不当，结果运转不良；有的引进时只注意引进设备、仪器、生产线，忽视软件、工艺、管理等，造成项目不完整，设备潜力不能发挥；有的甚至不能启动运行，没有发挥应有的作用；有的生产线的产品销路很好，但是因为设备故障不能达产达标；有的因为能耗高、产品合格率低而造成亏损

19、；有的已引进较长时间，需要进行技术更新。种种原因使有的设备不仅没有创造财富，反而消耗着财富。这些不能使用的设备、生产线是个包袱，也是一批很大的存量资产，修好了就是财富。只要找出主要的技术难点，解决关键技术问题，就可以最小的投资盘活最大的存量资产，争取到最大的经济效益和社会效益。这也是一个极大的改造市场。机床改造的效益分析提高机床数控化效率有两个途径：一是购买新的数控机床；二是对旧的机床进行改造而对于一个机床拥有量大，经济财力又不足的发展中国家来说，采用旧机床改造来提高设备的先进性和数控化率是一个极其有效和使用的途径，采用第二种方法有以下的优点：1） 减少了投资和交货的期限 同购置新的数控机床相

20、比，一般可以节省60%到80%的费用，改造的费用大大减低。2） 机械的稳定性可靠 机床的床身，立柱等基础件都是重而坚固的铸铁构件，而铸件越久自然失效充分，内应力的消除使得比新的铸件更稳定，这些铸件的使用又可以节约社会资源，又减少了铸铁件生产时对环境的污染。3） 熟悉了解设备结构性能，便于操作维修，购买的新设备，事先很难前面了解机床的结构性能，以至很难预算是否完全适合加工要求，而改造则完全可以避免这种情况，并且大大缩短了对数控机床在使用和维修方面的培训时间，机床一旦改装完成，很快就可以投入使用，见效较快。4） 可以充分利用现有的条件 可以充分利用现有的地基，不必像购新机时重新构筑新基，同时工夹具

21、、样板和外设备也可以在利用。5） 可更好的因地制宜合理筛选功能 购买现成的通用型机床，往往对一个具体的生产加工有一些多余的功能，又可能缺少某一个专用的特殊功能，如向机床制造厂提出特殊定货要求，增加某些特殊的加工要求，往往费用大，交货的日期又长。而采用改造方案就可以根据生产加工要求，采用组合的方法再某些部件设计改造成专用的数控机床。6）可及时采用最新技术，充分利用社会资源 由于技术进步和我国机床功能部件专业化生产的发展，目前已有众多的疏忽资源支持机床方面的改造 ，如随意采购各种尺寸的滚珠丝杠副，且交货期短；采用贴塑导轨新技术，可使传统的滑动导轨的摩擦系数降低五至十几倍来防止爬行，还可以使得刮研极

22、容易，等等例子说明有一大批社会资源，可根据技术更新的发展速度，及时地采用最新技术来提高生产设备的自动化水平和效率，提高设备质量和档次，将旧机场改造成当今水平的机床。2.设计总体要求及相关已知条件2.1设计总体要求采用开环伺服进给系统，进行纵向进给机构的改造，横向进给机构的改造。具体要求：（1）计算切削力（2）机床主电机功率计算（3）进给伺服系统传动方案的设计 主要有三种方案：其一是由步进电机通过联轴器方式传递给滚珠丝杠；其二是由步进电机通过一对齿轮啮合方式传递给滚珠丝杠；其三是由步进电机通过同步齿形带的方式传递给滚珠丝杠。可对上述三种方式比较后选择其一。（3）滚珠丝杠螺母副的设计、计算及选型（

23、4）导轨的计算及选型（5）步进电机的计算及选用2.2相关已知条件 将C618k-1普通车床改造成经济型数控车床，要求车床有切削螺纹功能，纵向和横向具有直线和圆弧插补功能。系统分辨率纵向：0.01mm，横向:0.005mm。设计参数： （1）最大加工直径 在床面上360mm 在床鞍上220mm （2）最大加工长度 850mm （3）快进速度 纵向 2.4m/min 横向1.2m/min（4）最大切削进给速度 纵向 0.5m/min 横向 0.25m/min（5）最小指令值 纵向 0.01mm/pulse 横向 0.005mm/pulse（6）进给传动链间隙补偿量 纵向 0.15mm 横向 0.0

24、75mm（7）电机功率 4.5kw 3.切削力分析与计算3.1车削抗力分析与计算车削外圆时的切削抗力有、，主切削力与切削力速度方向一致，垂直向下，是计算车床主轴电机切削功率的主要依据。且深抗力与纵向进给方向垂直，影响加工精度或已加工表面质量。进给抗力与进给方向平行且相反指向，设计或校核进给系统是要用它。纵切外圆时，车床的主切削力可以用以下计算： （1）由金属切削原理知： ：=1:025:0.4 得 =1206（N） =1930（N）因为车刀装夹在托板上的刀架内，车刀受到的车削抗力将传递到进给托板和导轨上，车削作业时作用在进给托板上的载荷、和与车刀所受到的车削抗力有对应关系，因此，作用在进给托板

25、上的载荷可以按下式求出：托板上的进给方向载荷 =1206（N）托板上的垂直方向载荷 =4824（N）托板上的横向载荷 =1930（N）因此，最大工作载荷 =1.151206+0.04(4824+909.8) =1615（N）对于三角形导轨K=1.15，=0.030.05，选=0.04（因为是贴塑导轨），G是纵向、横向溜板箱和刀架的重量，选纵向、横向溜板箱的重量为75KG，刀架重量为15KG。4.机床功率的分析与计算4.1机床主运动电机的确定伺服电动机是根据负载条件来选取的。加在电动机轴上的负载主要有两种：负载转矩和负载惯量，其中负载转矩包括切削转矩和摩擦转矩。负载转矩应小于所选择电动机的额定转

26、矩，负载转矩与加速转矩之和应等于所选择电动机的最大转矩。加速转矩应考虑负载惯量和电动机惯量的匹配，同时还应考虑连续过载时间在所选电动机的允许范围内，负载快速运动时所需的电动机转速应在电动机的最高转速之内。这样可使电动机在机床的伺服系统中工作性能得以充分发挥。4.2 主轴的变速范围主轴能实现的最高转速与最低转速之比称为变速范围Rn, 即Rn=nmax/nmin,数控机床的工艺范围宽，切削速度与刀具，工件直径变化很大，所以主轴变速范围很宽。由于 Nmax=1800 nmin=14Nmax/nj=2nj/nmin （1）则 nj= =113r/min这里nj为电动机的额定转速该机床主轴要求的恒功率调

27、速范围Rn为：Rn=nmax/nj（2） =1800/113=15.9主轴电机的功率是：4.5kw4.3 初选主轴电机的型号选主轴电机的型号为：SIMODRIVE系列交流主轴驱动系统型号为1HP6167-4CB4，连续负载PH/KW=14.5，间歇负载（60%）/kw=17.5kw,短时负载（20min）/kw=19.25kw,额定负载n/r.min =5000，最大转速nmax/r/min=8000,额定转矩277N.m,惯性矩0.206/kg.m晶体管PWM变频器型号为6SC6058-4AA024.4 主轴电机的校核电动机恒功率调速范围：Rn=nmax/nmin=8000/500=16所以

28、所选电动机型号的调速范围满足主轴所要求的调速范围。5.齿轮传动比计算5.1纵向进给齿轮箱传动比计算已确定纵向进给脉冲当量=0.01滚珠丝杠导程=8mm，初选步进电机步距角0.75。可计算出传动比ii=(360)/( )=(3600.01)/(0.758)=0.6可选定齿轮齿数为： i= / =24/40或18/30=24，=40 或 =18，=305.2横向进给齿轮箱传动比计算已确定横向进给脉冲当量=0.005,滚珠丝杠导程=6mm,初选步进电机步距角0.75，可计算传动比I：i=(360)/( )=(3600.005)/(0.756)=0.4考虑到结构上的原因，不使大齿轮直径太大，以免影响到

29、横向溜板的有效行程，故此处可采用两级齿轮降速：i=(/)(/)=(3/5)(2/3)=(24/40)(20/30)=24，=40，=20，=30因进给齿轮受力不大，模数m取2，有关参数如下表所示：齿数244024402030分度圆d=mz488048804060齿顶圆da=d+2m528452844464齿根圆=d-21.25m437543753555齿宽b=(610)m202020202020中心距A=( + )/26464456.滚珠丝杠螺母副的选型与计算6.1型号选择1）最大工作载荷计算由于导向为贴塑导轨，则：k=1.4 =0.05，F1为工作台进给方向载荷，F1=1206N；Fv=48

30、24N；Fc=1930N；G=60kg；t=15000h，最大工作载荷：Fm=kF1+( Fv+2 Fc+ G) =1.41206+0.05（4824+21930+9.875） =2160N2)最大动负载的计算v横=1400r/min0.79mm/r=1106mm/minn横丝= v横1/2/L。纵=11061/2/5=110.6r/minL=60nt/=/=99.54初选滚珠丝杠型号为：CD506-3.5-E其基本参数为 Dw=3.969mm，圈数例数6.2滚珠丝杠的计算1）传动效率计算2)刚度验算1丝杠的拉压变形量2滚珠与螺纹滚道间的接触变形量 在这里 丝杠的总变形量查表知E级精度丝杠允许

31、的螺距误差为0.015mm，故所选丝杠合格。7.导轨的选型与计算为确保数控系统的传动精度和工作平稳性，在设计机械传动装置时，通常提出低摩擦、低惯量、高刚度、无间隙以及有适宜阻尼比的要求。在设计中应考虑以下几点：1）尽量采用低摩擦的传动和导向元件，如采用滚珠丝杠螺母传动副、滚动导轨、贴塑导轨等；2）尽量消除传动间隙，例如采用消隙齿轮等；3）提高系统刚度。缩短传动链可以提高系统的刚度，减小传动误差。可采用预紧的方法提高系统刚度。例如采用预加负载的滚动导轨和滚珠丝杠等。为实现车床所要求的分辨率，采用步进电机经齿轮减速再传动丝杠，为保证一定的传动精度和平稳性，尽量减小摩擦力，选用滚珠丝杠螺母副。同时，

32、为提高传动刚度和消除间隙，采用有预加负荷的结构。齿轮传动也要采用消除齿侧间隙的结构。根据当前国内外成品数控机床的导轨采用淬硬的合金钢材料，其耐磨性比普通铸铁导轨高5至10倍。据此，在改造中利用C618k-1车床旧床身，采用GCR15轴承钢淬硬到HRC56-62制成对称三角行导轨和矩形导轨，对称三角行导轨在垂直载荷的作用下，磨损能自动补偿，不产生间隙，故导向精度高。压板还有间歇调整装置。矩形导轨结构简单，制造检验和修理方便，导轨较宽，承载能力大，刚度高，应用广泛。三角行导轨和矩形导轨组合它间有两种导轨优点，并避免了由于热变形所引起的配合变化。用螺钉和粘剂固定在铸铁床身上。粘接前的导轨工作表面采用

33、磨削加工，表面粗糙度Ra0.8mm，以提高粘接强度。最后，应对机床作一次改前的几何精度、尺寸精度测量，记录在案。8.步进电机的选择与计算(1)初选步进电机 计算步进电机负载转矩 =脉冲当量（mm/step）取 =0.01mm/step进给牵引力（N）取 =1615N步距角，初选双拍制为电机丝杆的传动效率，为齿轮、轴承、丝杆效率之积，分别为0.98、0.99、0.99和0.94。=N.cm 算步进电机启动转矩根据负载转矩除以一定的安全系数来估算步进电机启动转矩=/0.30.5 一般纵向进给伺服系统的安全系数取0.30.4= /0.4=135.376/0.4=338.4N.mm 计算最大静扭矩查资

34、料得，如取五相十拍，则=0.951 =/0.951=338.4/0.951=355.85N.mm 计算步进电机运行的频率和最高起动频率 =HZ=HZ式中：最大切削进给速度m/min , =0.5m/min最大快移速度m/min, =2.4m/min脉冲当量, =0.01mm/step 根据估算出的最大的静转矩=355.85N.mm在表3-23中查出130BF001最大静扭矩为931N355.85N可以满足要求，但从表中看出130BF001步进电机最高空载起动频率为3000HZ，不能满足=4000HZ的要求，此项指标可暂不考虑，可以采用软件开降速程序来解决。(2) 校核步进电机转矩前面所初步电机

35、的转矩计算，均为估算，初迭之后，应该进行校核计算。效转动惯量计算传动系统计算到电机轴上的总的转动惯量 可由下式计算：=()()步进电机转子转动惯量（）.矢轮Z1Z2的转动惯量（）滚珠丝杆转动惯量（）参考同类型机床，初步反应式步进电机BF1，作台质量折算到电机轴上的转动惯量：J4()2w()2900.526kgcm25.26Ncm2 齿轮转动惯量：J17.810-44.842=8.281kgcm2=82.81 Ncm2 J27.810-412.842=53.678kgcm2 丝杆传动惯量： J3=7.810-464140=141.52kgcm2=1415.2 Ncm2电机转动惯量很小，可以忽略。

36、因此，总的转动惯量：(J3+J2)+J1+J4 =(141.52+53.68)+0.468+8.281 = 130.52 kgcm2=1305.2 Ncm2(1) 所需转动力矩计算。快速空载启动所需力矩：最大切削力负载时所需力矩：式中：空载启动时折算到电机轴上的加速度力矩折算到电机轴上的摩擦力矩由于丝杆预紧所引起，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 当时， 当时， 当，时，Ncm 当时，预加载荷则 所以，快速空载启动所需力矩： 快速进给时所需力矩： 切削时所需力矩： 由以上分析计算可知：所需最大力矩发生快速启动时： ，所以选择型号WD600

37、8 校核步进电机起动矩频特性和运行矩频特性。已计算出机床最大快移时需步进电机的最高起动频率为4000Hz，切削进入时所需步进电机运行频率为833.35Hz。从表中查出型步进电机允许的最高空BF1-160载起动频率为3000Hz，运行频率为16000Hz，再查出BF1-160步进电机起动矩频特性和运行矩频特性曲线如图1（a）图所示，当步进电机起动时，时，,不能满足此机床所要求的空载起动力矩222.916N.cm。直接使用则会施行失步现象，所以必须采取开降进控制用软件实现，将起动频率到1000Hz起动转矩可增高到588.4N.cm，然后电路上再采用高低压驱动电路，可将电机输出转矩扩大一倍左右。当快速运动和切削进给时，BF1