【南京25LV铣改数控】告一段落，小结，希望大家少走弯路【不要把铣床改成雕刻机啊！】

ryebread · 发表于 2010-12-26 17:53

原帖由 X机器 于 2010-11-27 14:09 发表
:em15: 不玩不知道，一玩吓一跳，区区一个数控铣，里面的学问还是很多的，改了数控，走了几个雕刻刀路，才发现铣床干雕刻机的活，燕尾磨损会有多么严重------移动速度快、加工时间长，非常好看，但很为原机的导轨担心 ...

这个总结得真的很好，谢谢X机器

fastarrow · 发表于 2010-12-26 20:17

说这么多，来点实用的理论公式。计算一下不就得了

六、驱动马达的选择
驱动滚珠丝杠旋转的马达，通常根据转速，旋转扭矩，最小进给量对其进行选择。
6、1使用伺服马达时
6、1、1转速
马达所需要的转速，根据进给速度，滚珠丝杠的导程，减速比由（20）式求出。

Nm=(V*1000*60)/(Ph*A))
Nm：马达所需要的转速（min-1）
V：进给速度（m/s）
Ph：滚珠丝杠的导程（mm）
A：减速比
马达的额定转速必须满足Nr≥Nm
Na：马达的额定转速（min-1）
6、1、2所需要的分辩率
角度测试仪和驱动器所需要的分辩率，根据最小进给量，滚珠丝杠的导程，减速比，由（21）式求出。

B=Ph*A/S
B：角度测试器和驱动器所需要的分辩率（p/rev）
Ph：滚珠丝杠导程（mm）
A：减速比
S：最小进给量（mm）
6、1、3马达扭矩
马达所需扭矩，在等速时，加速时，减速时是不相同的。
a) 最大扭矩
马达所需最大扭矩，必须在马达的瞬间最大扭矩值以下。
Tmax≤TPmax
Tmax ：作用于马达上的最大扭矩
TPmax 马达的瞬间最大扭矩
b) 扭矩的有效值
需要求出马达所需的扭矩有效值。扭矩的有效值根据（22）式计算。

Trms=sqrt(T1^2*t1+T2^2*t2+T3^2*t3)
Tmas：扭矩的有效值（N.mm）
Tn：变动扭矩（N.mm）
tn：扭矩Tn的负荷时间（s）
t：周期（s）
（t=t1+t2+t3）
计算出的扭矩有效值，必须满足：Tmas≤Tr
Tr：马达的额定扭矩（N.mm）
6、1、4惯性矩
马达所需的惯性矩由（23）式求出。

Jm=J/C……………………（23）
Jm：马达所需的惯性矩（kg.m2 ）
C：由马达，驱动器所决定的系数（通常是3~10左右，但是随著马达驱动器种类不同，而有差异。请通过马达厂家的产品说明书来确认。）
马达的惯性矩必须大于计算出的Jm值。
6、2使用步进马达（脉冲电机）时
6、2、1最小进给量（每一脉冲的进给量）
马达和驱动器所需要的步进角，根据最小进给量，滚珠丝杠的导程，减速比，由（24）式算出。

E=360*S/(Ph*A)…………………………（24）
E：马达和驱动所需的步进角（度）
S：最小进给量（mm）
Ph：滚珠丝杠的导程（mm）
A：减速比
6、2、2脉冲速度和马达扭矩
a) 脉冲速度
脉冲速度根据进给速度和最小进给量由（25）式求出。

f=V*1000/S……………………（25）
f：脉冲速度（Hz）
V：进给速度（m/s）
S：最小进给量（mm）
b) 马达所需的扭矩
马达所需扭矩，在等速时，加速时，减速时是不相同的。
由上所述，可以计算出马达所需脉冲速度和此时所需的扭矩。
尽管因马达的不同而不同，通常为了安全起见，将算出的扭矩加大2倍，再利用马达的速度一扭矩曲线来研究是否可能使用。

fastarrow · 发表于 2010-12-26 20:20

再给一个例子：

2．步进电机的选择
（1）铣削力的计算
当进行一般切削时产生的铣削力最大，因此只需计算此时的铣削力进行校核即可。取一般切削时：铣削深度ap=1mm,进给速度Vf =1200mm/min,n=15000r/min。根据经验公式计算铣削力：
F=42.76apVf0.75 n-0.62=22.45N
（2）启动转矩的计算
对于4级精度的丝杠，η=0.85。已知Ph=4mm,设丝杠上最大负载G为500N,静摩擦µ为0.2,根据经验公式计算启动力矩：
T=(F+µG) Ph/(2Лη)×10－3＝0.0918N·M
（3）步进电机的选择
根据所需转矩,结合所查资料决定采用杭州日升电气设备有限公司的57BYG250C步进电机作为本次设计所需的驱动电机。
该电机的外观：

技术参数如下：
型号相数相电流步距角保持转矩空载起动频率空载运行频率转动惯量重量
57BYG250C 2 1.5A 1.8° 1.0N.M 2KPPS 2020KPPS 0.23KG·CM² 1KG
外形尺寸如下：

其中L=76mm。

fastarrow · 发表于 2010-12-26 20:23

6、运行矩频特性：
电机在某种测试条件下测得运行中输出力矩与频率关系的曲线称为运行矩频特性，这是电机诸多动态曲线中最重要的，也是电机选择的根本依据。如下图所示：

其它特性还有惯频特性、起动频率特性等。
电机一旦选定，电机的静力矩确定，而动态力矩却不然，电机的动态力矩取决于电机运行时的平均电流（而非静态电流），平均电流越大，电机输出力矩越大，即电机的频率特性越硬。
如下图所示：

其中，曲线3电流最大、或电压最高;曲线1电流最小、或电压最低，曲线与负载的交点为负载的最大速度点。
要使平均电流大，尽可能提高驱动电压，使采用小电感大电流的电机。

xwdwy · 发表于 2010-12-27 09:19

此贴讨论的内容很好，就是看着看着，就不知道大家的主题思想了。有点乱了，呵呵
57也好86也好，都能用，就是看效率啊，毕竟性能和价格摆在那呢。
我的3a86标准电机，5的丝杠，随便就能把8mm的刀给顶断了。57的电机跑直线导轨的台子，力道也不差啊。
还是看看mach中的电机参数（速度、加速度啥的）还有检讨下自己的驱动吧，还有导轨、丝杠的安装是否顺滑等。再好的电机，也很难工作在阻力极大的台子上哦

xwdwy · 发表于 2010-12-27 09:19

说雕刻机和铣床，我怎么跑到电机上了:em22: :em15:

13760705449 · 发表于 2010-12-27 11:35

呵呵，恭喜LZ

free-fly-h3 · 发表于 2010-12-27 16:27

原帖由 qiongren 于 2010-11-27 12:53 发表
切削参数无非两类选择大吃刀慢走刀和小吃刀快走刀也就是低速重切削和高速轻切削这两种

记的我刚买到机床的时候因为是手动走刀嫌麻烦所以就10MM的刀一下吃10MM 甚至20MM 手慢慢摇这样往往铣一个槽子需要很长 ...

呵呵，说得很透彻了，看看几百万的加工中心是怎么加工的？
从来没有重切削，因为重切削对整个加工系统的要求太高了！
家用小床，其实很多参数都不达标的，少吃快跑才是正道。

free-fly-h3 · 发表于 2010-12-27 16:32

原帖由 laochen_gd 于 2010-11-27 13:35 发表
首先申明，我不是高手，也就一个学习中的门外汉吧。。。。。。:em15:
个人认为，切削参数很难用几个或者几十个公式来表达，首先，刀具的种类很多，单刃、双刃、三刃。。。。等等，刀锋也有很多种类，每一种刀具就要 ...

经验只是一部分了。
现在的大品牌进口刀具，人家有专门的切削数据库，设计，计算，试验，实验，统计一体化，高级的刀具，所有切削参数都有建议值，
甚至你舍得花钱的话，人家会给出你具体的加工方案。

X机器 · 发表于 2010-12-27 18:32

:em15: 铣床改数控，要首先将就一下铣床的原始基本结构，铣床的主要限制在于：

1、主轴转速低，只能达到2000左右，【如果能上24000就好了，不过要换水冷雕刻主轴了】

2、铣床的工作平台自身质量大，惯性大，瞬间加速对动力要求很高，所以“用低切削量，跑高速”并不现实【如果能换成和雕刻机一样轻快的就好了】
:em15: 铣床的Y轴运动时要带动x轴一起运动，很重滴~~~，惯性很大滴~~~，如果加速度设定过快，就算86电机也要失步滴~~~，加速度设置太小么，速度还没起来就跑到头了滴~~~-------真拿它没办法！

[ 本帖最后由 X机器于 2010-12-27 18:43 编辑 ]

X机器 · 发表于 2010-12-27 18:35

如果要把铣床的主轴拆掉换成24000转的水冷主轴、

xyz三轴的的笨重滑台换成雕刻机一样的轻质结构，

然后用滚珠丝杆驱动，

如果还有平面滑动接触面，就贴塑------------:em15: 恭喜你，你的铣床不见了，原结构拆光了，不如直接D个雕刻机么

X机器 · 发表于 2010-12-27 18:39

铣床基本结构刚性比一般的雕刻机高很多，这点是应该发挥的，怎么发挥大家都明白罢

----还有，把铣床改成加工中心就免了吧，铣床、雕刻机、加工中心，三者都不是一个东西，不要扯一块吧。

铣床改数控，最好的去向就是改成一台“数控铣”，充分发挥一下铣床的刚性特点，避开高速运动的麻烦，然后要达到实用的加工效率，就好了。

而不是改成“雕刻机”或“加工中心”去“小吃刀量高速度”的干活