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FANUC伺服电机的选择

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伺服电机选型的原则和注意事项

伺服电机选型的原则和注意事项

伺服电机选型的原则和注意事项伺服电机是一种精密控制器件，广泛应用于各种自动化设备和机械领域。

在进行伺服电机选型时，需要考虑多个因素，包括负载特性、控制精度、环境条件、成本等，才能选择到最适合的产品。

下面将介绍一些伺服电机选型的原则和注意事项，希望能为大家在选择伺服电机时提供一些帮助。

一、负载特性在进行伺服电机选型时，首先要考虑的是负载特性。

需要根据负载的特点来选择合适的伺服电机。

负载的特性可以通过负载转矩和负载惯量来描述。

负载转矩是指负载所需的最大转矩，而负载惯量则是负载对于运动的惯性。

根据负载的特性，可以确定所需的伺服电机的转矩和速度范围，以便选择合适的型号。

二、控制精度在伺服系统中，控制精度是非常重要的指标。

控制精度取决于伺服电机的性能和控制器的精度。

需要根据实际需要确定所需的控制精度，然后选择合适的伺服电机和控制器。

控制系统的动态响应速度也是一个重要的指标，需要根据实际应用来确定。

三、环境条件在选择伺服电机时，还需要考虑环境条件。

包括温度、湿度、震动等因素。

一些特殊的工作环境可能需要选择耐高温、防尘防水等特殊的型号。

还需要考虑伺服电机的安装方式和外壳材质等因素，以确保伺服电机可以在恶劣的环境条件下正常运行。

四、成本在进行伺服电机选型时，成本是一个重要的考虑因素。

除了伺服电机本身的成本外，还需要考虑安装、维护和使用成本。

需要综合考虑各种因素，选择性价比最高的产品。

还需要考虑产品的品牌和售后服务等因素，确保选择到性能可靠、服务完善的产品。

五、其他注意事项1. 选型人员需要了解伺服电机的基本原理和性能指标，避免因为对产品不熟悉而选择错误的型号。

2. 需要对负载特性进行准确的测量和分析，以确保选型的准确性。

3. 在选择伺服电机时，还需要考虑到未来的发展需求，以避免产品在后期无法满足实际需求的情况。

伺服电机选型是一个复杂的过程，需要综合考虑多个因素才能选择到最合适的产品。

希望上述原则和注意事项能够帮助大家在伺服电机选型时有所帮助。

FANUC系统的伺服调整

FANUC系统的伺服调整

小结
通过以上几方面的调整，基本能满足一般 模具加工的加工精度方面需要。当然，如 果对表面光洁度和精度要求比较高，仅依 靠以上的参数调整还不能满足要求，只能 通过提高系统的配置来达到，比如，增加AI 轮廓控制或高速高精度轮廓控制加上DATA SERVER（数据服务器）。系统也要选用 0IMB 或18IMB等高档数控系统。
背隙加速功能的调整
由于机械摩擦和反向间隙的存在， 机床电机在换向时会产生延时， 形成过象限突起或过切，如图所 示：(以铣圆为例, 左图出现突起, 右图出现过切。
调整步骤： 按前述1）—2）步骤调整。 背隙补偿量：1851最好用千分表实测。 背隙加速有效：2003#5=1。 背隙加速量：2048，一般设为600。 背隙加速有效的时间：2071。设定50-100。 如果还有过切，可设定背隙加速停止有效：2009#7；加速停止的时间：2082，
伺服参数初始化设定
首先把3111#0 SVS设定为1, 显现伺服设定和伺服调整画面
翻到伺服参数设定画面，设定 各项（如果是全闭环，先按半 闭环设定）。
1）．第一项（初始化位）设定为０，第二项为电机代码。由电机代码 表查出，第三项不设定，第四项CMR=2,(车床的X轴为1)。
2）．柔性齿轮比N/M按以下公式计算：
增加前馈功能。 参数设定： PI 控制有效：2003#5 设定为1。 前馈功能有效：2005#1 设定为1 。 前馈因子： 2068 设定为70或7000左右。 速度环前馈因子： 2069设定为50左右。
调整时可通过观察伺服诊断画面的伺服跟随误差，越小表示加工出的工件效果越好。 如果有伺服调试板，可直接观察圆的误差（Circle mode）
伺服波形显示
➢ 参数3112#0=1(调整完后, 一 要 还 原 为 0)， 关机 再 开。

FANUC伺服电机的选择

FANUC伺服电机的选择
J L= 0.0082＋0.0165 = 0.0247(kgf.cm.s2) 负载惯量对电机的控制特性和快速移动的加/减速时间都有 很大影响。负载惯量增加时，可能出现以下问题：指令变化后，需 要较长的时间达到新指令指定的速度。若机床沿着两个轴高速运动 加工圆弧等曲线，会造成较大的加工误差。 负载惯量小于或等于电机的惯量时，不会出现这些问题。若负载惯 量为电机的 3 倍以上，控制特性就会降低。实际上这对普通金属加 工机床的工作的影响不大，但是如果加工木制品或是高速加工曲线 轨迹，建议负载惯量要小于或等于电机的惯量。
计算力矩时，要注意以下几点： 。考虑由镶条锁紧力（fg）引起的摩擦力矩
根据运动部件的重量和摩擦系数计算的力矩通常相当小。镶条 锁紧力和滑动表面的质量对力矩有很大影响。 。滚珠丝杠的轴承和螺母的预加负荷，丝杠的预应力及其它一些因 素有可能使得滚动接触的 Fc 相当大。小型和轻型机床其摩擦力矩 会大大影响电机的承受的力矩。 。考虑由切削力引起的滑动表面摩擦力（Fcf）的增加。切削力和驱 动力通常并不作用在一个公共点上如下图所示。当切削力很大时， 造成的力矩会增加滑动表面的负载。 当计算切削时的力矩时要考虑由负载引起的摩擦力矩。
1．3 计算力矩的均方根值
计算快速定位频率
绘制快速定位一个周期的速度-时间和转矩-时间图，如下 图。普通切削时，快速定位的频率不会有问题；但是，对于 有些频繁快速定位的机床必须检查加/减速电流是否会引起 电机过热。
根据力矩-时间图可以得到一个运行周期的加于电机上力矩 的均方根值。对该值进行核算，确保要小于或等于电机的额 定力矩（条件 3）。
7
α电机的选择
计算在一个负载变化的 工作周期内的转矩 Trms
若负载（切削负载，加/减速度）变化频繁，其力矩-时间图 如下图所示。用该图计算出力矩的均方根值后进行核算，和 上述一样，使其小于或等于电机的额定力矩。

发那科FANCI_αi伺服电机型号参数

发那科FANCI_αi伺服电机型号参数

Motor ModelαiF 1/5000αiF 2/5000αiF 4/4000αiF 8/3000αiF 12/3000Rated output(kw)0.50.75 1.4 1.63Stalling torque(Nm)124812Max.speed(r/min)50005000500030003000Rotor intertia(kgm 2)0.000310.000530.00140.00260.0062Driver(αi SV)80SpecificationA06B-0202-Bxyz A06B-0205-Bxyz A06B-0223-Bxyz A06B-0227-Bxyz A06B-0243-Bxyz Motor ModelαiF 22/3000αiF 30/3000αiF 40/3000Rated output(kw)476Stalling torque(Nm)223038Max.speed(r/min)300030003000Rotor intertia(kgm 2)0.0120.0170.022Driver(αi SV)80Specification A06B-0247-Bxyz A06B-0253-Bxyz A06B-0257-Bxyz Note 2：Straight shaft with key way3：Taper shaft,with breakA06B-0257-Bxyz x ：0：Taper shaft1：Straight shaft1: with Fan (only for aiF 40)2: with High-Torque Brake *14：Straight shaft,with break5：Straight shaft with key way,with breaky ：0: standardz ：0：Pulsecoder aiA10001：Pulsecoder aiI10002：Pulsecoder aiA160003: with High-Torque Brake , with Fan *1*1): "x" should be from 3 to 5αiF 伺服电机简明规格参数20401609533000αiF 40/3000i with fan 0.022FANUC伺服电机按驱动电压可分为高压电机(400VHV)和低压电机（200V）；按产品系列可以分αi系列和βiS系列两大类；这两大系列伺服电机又依次可以分为αiF、αiS、αiF(HV)、αiS(HV)和βiS、βiS(HV)等子类。

[图文]FANUC伺服电机选型计算

[图文]FANUC伺服电机选型计算

工作机械频繁启动，制动时所需转矩，当工作机械作频繁启动，制动时，必须检查电机是否过热，为此需计算在一个周期内电机转矩的均方根值，并且应使此均方根值小于电机的连续转矩。

负载周期性变化的转矩计算，也需要计算出一个周期中的转矩均方根值，且该值小于额定转矩。

这样电机才不会过热，正常工作。

为了保证轮廓切削形状精度和低的表面加工粗糙度，要求数控机床具有良好的快速响应特性。

随着控制信号的变化，电机应在较短的时间内完成必须的动作。

负载惯量与电机的响应和快速移动ACC/DEC时间息息相关。

带大惯量负载时，当速度指令变化时，电机需较长的时间才能到达这一速度，当二轴同步插补进行圆弧高速切削时大惯量的负载产生的误差会比小惯量的大一些。

因此，加在电机轴上的负载惯量的大小，将直接影响电机的灵敏度以及整个伺服系统的精度。

设计时进给伺服电机的选择原则是：首先根据转矩－速度特性曲线检查负载转矩，加减速转矩是否满足要求，然后对负载惯量进行校合，对要求频繁起动、制动的电机还应对其转矩均方根进行校合，这样选择出来的电机才能既满足要求，又可避免由于电机选择偏大而引起的问题。

FANUC 伺服电机选择方法

FANUC 伺服电机选择方法

• 垂直轴,重量2000kg,螺纹D80mm,L2000mm,p20mm,快速进给20m/分,移动量10mm
1. 重力负载＝2000×(0.010/6.28)× 9.8÷0.8 =39Nm应在额定扭矩的70%以内 αiS50Fan没问题 2. 转动惯量＝2000×(0.01/6.28)2+765×(0.08)4×2×(1/2)2=0.0207为Jm的5倍左右 αiS50Fan(Jm=0.0145)为1.4倍没问题 3. 快速进给转速＝20m/分÷0.01=2000rpm αiS50/3000Fan没问题 4. 快速进给时间常数＝快速进给转速×0.105×合计转动惯量÷（最大扭矩－重力负载） αiS50/3000Fan时＝2000×0.105×0.0352÷(200-39)＝0.046=46msec 过快 αiS100/2500时＝2000×0.105×0.0459÷(200-39)=0.060=60msec 过快 5. 如一次旋转移动量動为6.666mm（丝杠减速比1/3）, ①重力负载26Nm、②负载转动惯量0.00922kgm2、③快速进给转速3000rpm、 ④快速进给时间常数为111msec（还是过快）,用αiS40/4000驱动足够
1. 摩擦负载在额定扭矩的30%以内 2. 负载转动惯量为Jm的5 倍左右 3. 快速进给旋转速度小于最高转速 4. 快速进给时间常数为100~200msec左右 5. 减少一次旋转移动量
• 水平轴,重量10000kg,螺纹D100mm, L4000mm, p20mm,快速进给20m/分,移动量10mm
1. 摩擦负载＝10000×(0.010/6.28)× 9.8× 0.1=15.6Nm应在额定扭矩的30%以内 αiS50刚刚够 2. 转动惯量＝10000×(0.010/6.28)2+765×(0.1)4×4×(1/2)2=0.102为Jm的5倍左右 αiS50(Jm=0.0145)为7倍、αiS100(Jm=0.0252) 是4倍没问题 3. 快速进给转速＝20m/分÷0.010=2000rpm αiS50/3000没问题,αiS100/2500也可以 4. 快速进给时间常数＝快速进给转速×0.105×合计转动惯量÷最大扭矩 αiS50/3000时＝2000×0.105×0.117÷200＝0.123=123msec 足够快 βiS100/2500时＝2000×0.105×0.126÷200＝0.138=132msec 足够快 5. 如一次旋转移动量为8mm（丝杠的减速比2/5）、 ①摩擦负载＝12.5Nm、②负载转动惯量＝0.065kgm2为Jm的4.5倍（许可范围内） ③快速进给转速2500rpm、④快速进给时间常数140msec αiS50/3000足够

如何选择合适的伺服电机

如何选择合适的伺服电机
伺服电机是一种常见的精密控制驱动器，它具有高速、高精度和高
稳定性的特点，通常应用于工业自动化、机器人、CNC机床和医疗器
械等领域。

然而，在选择适合自己的伺服电机时，可能会遇到一系列
技术问题和挑战。

本文将探讨如何选择合适的伺服电机。

首先，要知道哪些因素会影响到伺服电机的选择。

例如：负载惯性、转速、扭矩、环境温度和振动等等。

根据不同的应用场合和要求，可
以确定关键的性能指标。

在这个基础上，可以进一步选择合适的伺服
电机。

第二，在找到合适的伺服电机前，需要确定使用的驱动器类型。

常
见的驱动器类型有脉冲驱动器和矢量控制驱动器。

脉冲驱动器广泛应
用于低负载和低精度的控制系统中，而矢量控制驱动器则适用于高负
载和高精度的控制系统中。

因此，正确选择驱动器类型非常重要。

第三，在选择伺服电机时，还需要考虑机械系统的要求，以及机械
系统和电气系统之间的匹配度。

这是因为，在实际应用中，机械系统
和电气系统之间的匹配程度直接影响到机器的性能和寿命。

因此，选
择合适的大小、接口和电气参数非常重要。

综上所述，正确选择伺服电机需要综合考虑多个因素，包括性能指标、驱动器类型、机械系统、电气系统等等。

应该根据实际需求进行
选择，在选择之前，进行充分的研究和测试，以避免不必要的错误和
损失。

伺服电机选型的原则和注意事项

伺服电机选型的原则和注意事项
为了满足机械设备对高精度、快速响应的要求，伺服电机应有较小的转动惯量和大的堵转转矩，并具有尽可能小的时间常数和启动电压，还应具有较长时间的过载能力，以满足低速大转矩的要求，能够承受频繁启动、制动和正、反转，如果盲目地选择大规格的电机，不仅增加成本，也会使得设计设备的体积增大，结构不紧凑，因此选择电机时应充分考虑各方面的要求，以便充分发挥伺服电机的工作性能；下面介绍伺服电机的选型原则和注意事项。

选用伺服电机型号的步骤1、明确负载机构的运动条件要求，即加／减速的快慢、运动速度、机构的重量、机构的运动方式等。

2、依据运行条件要求选用合适的负载惯最计算公式，计算出机构的负载惯量。

3、依据负载惯量与电机惯量选出适当的假选定电机规格。

4、结合初选的电机惯量与负载惯量，计算出加速转矩及减速转矩。

5、依据负载重量、配置方式、摩擦系数、运行效率计算出负载转矩。

6、初选电机的最大输出转矩必须大于加速转矩加负载转矩；如果不符合条件，必须选用其他型号计算验证直至符合要求。

7、依据负载转矩、加速转矩、减速转矩及保持转矩，计算出连续瞬时转矩。

8、初选电机的额定转矩必须大于连续瞬时转矩，如果不符合条件，必须选用其他型号计算验证直至符合要求。

9、完成选定。

伺服电机的选型计算方法 1、转速和编码器分辨率的确认。

2、电机轴上负载力矩的折算和加减速力矩的计算。

3、计算负载惯量，惯量的匹配，安川伺服电机为例，部分产品惯量匹配可达50倍，但实际越小越好，这样对精度和响应速度好。

5招教你如何挑选合适的伺服电机

5招教你如何挑选合适的伺服电机伺服电机是控制系统中的重要组成部分，广泛应用于机器人、自动化设备、CNC机床等领域。

挑选合适的伺服电机可以有效提高设备的性能和稳定性。

下面将介绍五招教你如何挑选合适的伺服电机。

一、了解负载和要求首先要了解设备所承载的负载类型、重量和力矩需求。

根据负载特性选择合适的伺服电机类型，如有轮机构的设备适合选择直流无刷电机，而需要快速的加速和减速的设备适合选择中空转子伺服电机。

此外，还要考虑负载的重量和力矩需求，以确定电机的额定转矩和功率。

二、确定运动轨迹和速度要求根据设备的工作要求确定运动轨迹和速度需求，以选择合适的伺服电机。

不同的运动轨迹对电机的响应速度和精度要求不同，因此需要选择电机具备较高的响应速度和精度。

同时，要注意伺服电机的额定转速要满足设备的速度需求，并保证有足够的加速度和减速度。

三、考虑环境因素在选择伺服电机时，还要考虑设备工作的环境因素。

如工作温度、湿度、腐蚀性气体等对电机的影响。

如果设备工作环境较为恶劣，需要选择具有较高防护等级的伺服电机。

四、了解控制系统要求了解控制系统的要求可以帮助我们选择合适的伺服电机。

根据控制系统的类型，如闭环控制、开环控制，选择相应的伺服电机类型。

此外，还要考虑控制系统的接口类型，如模拟接口或数字接口，选择与系统兼容的电机。

五、考虑长期可靠性和维护成本除了电机的性能和适应性，还要考虑电机的长期可靠性和维护成本。

选择具有良好品牌声誉和售后服务的厂家，减少设备故障和维修次数。

此外，要注意电机的维护成本，如更换零部件的费用和维修周期。

总之，选择合适的伺服电机需要综合考虑负载特性、运动轨迹和速度要求、环境因素、控制系统要求以及长期可靠性和维护成本等因素。

通过对这些方面的全面了解和综合评估，可以选择出性能稳定、适应性强、长期可靠的伺服电机，提高设备的性能和稳定性。

FANUC伺服电机选型计算

FANUC伺服电机选型计算
1.确定负载特性：首先需要确定所要驱动的负载特性参数，包括负载
惯性矩、负载转动半径、负载转动惯量等。

这些参数可以通过负载部件的
物理特性进行测量或者通过三维建模软件进行计算得出。

2.计算所需转矩：根据负载特性参数，可以计算出所需的转动力矩。

转动力矩由静态转矩和动态转矩两部分组成。

静态转矩是指负载在不转动
时所受到的重力或外部力矩的合力，动态转矩是指负载在转动时所受到的
惯性力矩。

根据具体应用需求，可以确定所需的最大转矩和平均转矩。

3.选择电机型号：根据所需的转矩和转速要求，可以在FANUC伺服电
机产品目录中找到合适的电机型号。

目录中提供了各个型号电机的技术参数，包括额定转矩、峰值转矩、额定转速等。

根据计算得到的所需转矩，
选择合适的电机型号。

4.验证选型结果：选型后需要对结果进行验证，以确保所选的电机能
够满足实际应用需求。

这一步可以通过仿真软件进行模拟，将所选的电机
参数输入仿真软件中，模拟系统的运行情况，验证所选电机的动态响应、
稳态误差等性能是否满足要求。

5.确定电机驱动器：选型完成后，还需要确定相应的电机驱动器。

FANUC伺服电机通常配套使用FANUC伺服放大器，以确保电机的正常工作。

电机驱动器的选择要考虑与所选电机型号的兼容性、电压、控制方式等因素。

总结来说，FANUC伺服电机的选型计算涉及到负载特性的确定、转矩
的计算、电机型号的选择、选型结果的验证以及驱动器的确定等步骤。

选
型计算的目的是确保所选的电机能够满足实际应用需求，同时提高系统的性能和可靠性。

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=30kgf Z1/Z2： 变速比=1/1
例：进给丝杠的（滚珠 丝杠）的规格
Db ：轴径=32 mm Lb ：轴长=1000 mm P ：节距=8 mm
例：电机轴的运行规格
Ta ：加速力矩（kgf.cm） Vm :快速移动时的电机速度(mm-1)=3000 mm-1 ta :加速时间(s)=0.10 s Jm :电机的惯量(kgf.cm.sec2) Jl :负载惯量(kgf.cm.sec2) ks :伺服的位置回路增益(sec-1)=30 sec-1
Ta=12.1 Nm,；Tm=To=0.9 Nm；t1= 0.1 s；t2=1.8s；t3=7.0s。
（12.1+0.9）2×0.1+0.92×1.8+(12.1-0.9)2×0.1+0.92×7
Trms =
t0
= 20.2 Nm ＜ Ts×0.9=2.9×0.9=2.61 Nm 因此，用α3/3000 电机可以满足上述运行条件。（条件 3）
J L= 0.0082＋0.0165 = 0.0247(kgf.cm.s2) 负载惯量对电机的控制特性和快速移动的加/减速时间都有 很大影响。负载惯量增加时，可能出现以下问题：指令变化后，需 要较长的时间达到新指令指定的速度。若机床沿着两个轴高速运动 加工圆弧等曲线，会造成较大的加工误差。 负载惯量小于或等于电机的惯量时，不会出现这些问题。若负载惯 量为电机的 3 倍以上，控制特性就会降低。实际上这对普通金属加 工机床的工作的影响不大，但是如果加工木制品或是高速加工曲线 轨迹，建议负载惯量要小于或等于电机的惯量。
7
α电机的选择
计算在一个负载变化的 工作周期内的转矩 Trms
若负载（切削负载，加/减速度）变化频繁，其力矩-时间图 如下图所示。用该图计算出力矩的均方根值后进行核算，和 上述一样，使其小于或等于电机的额定力矩。
1．4 计算最大切削 力矩的负荷百分比
核算工作台以最大切削力矩 Tmc 运动的时间（在负荷期间 或 ON 的时间）要在希望的切削时间内。（条件 5） 如果切削时加于电机轴上的 Tmc（最大负载力矩）--由§1.1 算得的—小于电机的静止额定力矩(Tc)与α(热效率)的乘积，则所选 电机可以满足连续切削。若 Tmc 大于该乘积（Tmc＞Tc×α），则 按下述步骤计算负荷时间比（ton）。Tmc 可以在整个切削周期内加 到电机上。（假设α为 0.9，考虑机床运行条件计算负荷百分比。）
计算力矩时，要注意以下几点： 。考虑由镶条锁紧力（fg）引起的摩擦力矩
根据运动部件的重量和摩擦系数计算的力矩通常相当小。镶条 锁紧力和滑动表面的质量对力矩有很大影响。 。滚珠丝杠的轴承和螺母的预加负荷，丝杠的预应力及其它一些因 素有可能使得滚动接触的 Fc 相当大。小型和轻型机床其摩擦力矩 会大大影响电机的承受的力矩。 。考虑由切削力引起的滑动表面摩擦力（Fcf）的增加。切削力和驱 动力通常并不作用在一个公共点上如下图所示。当切削力很大时， 造成的力矩会增加滑动表面的负载。 当计算切削时的力矩时要考虑由负载引起的摩擦力矩。
·不控制加/减速时
速度
指令
转矩
Vm
Ta
ta
时间
Vm 速度
计算加速力矩：步骤 2
公式为：
Ta =
Vm ×2π× 1 ×（Jm+JL）
60
ta
1
Ta = 为了得到电机k轴s 上的力矩 T，应在加速力矩 Ta 上增加 Tm
（摩擦力矩）。
T = Ta+Tm T = 12.1(Nm)+0.9(Nm) = 13.0 (Nm)
例如: 工作台和工件的 W 为 1000kg，L 为 8mm，则其惯量计算得： JW = 1000/980×（0.8/2/π）2 = 0.0165(kgf.cm.s2)
3
轴速的物体的惯量(惯量的折算)
α电机的选择
·回转中心偏离轴心 的圆柱体的惯量
惯量 J0 折算到电机轴上后的计算方法如下: J = ( Z1 )×J0 (kgf.cm.s2)
Trms =
（Ta+Tm）2 t2+Tm2t2+（Ta-Tm）2t1+To2t3 t0
Ta ：加速力矩 Tm ：摩擦力矩 To ：停止时的力矩 如果 Trms 小于或等于电机静止时的额定力矩（Ts），则选择 的电机可以使用。（考虑到发热系数，核算时静止力矩应为 实际静止额定力矩的 90%。
例子： 在下列条件下选用α3/3000（Ts=31 kgf.cm）=3.0Nm 的电机：
Tmc＜Tc×α 可用最大切削力矩连续运行（用最大切削力 矩运行的周期负荷百分比是 100%）。
Tmc＞Tc×α 根据下图和公式计算周期负荷的百分比。
例如： 如§1.1 的计算结果： Tmc=21.8 kgf.cm=2.1 Nm OS: Tc=30 kgf.cm=2.9 Nm 2.9×0.9=2.6 Nm＞2.1 Nm=Tmc
1．3 计算力矩的均方根值
计算快速定位频率
绘制快速定位一个周期的速度-时间和转矩-时间图，如下 图。普通切削时，快速定位的频率不会有问题；但是，对于 有些频繁快速定位的机床必须检查加/减速电流是否会引起 电机过热。
根据力矩-时间图可以得到一个运行周期的加于电机上力矩 的均方根值。对该值进行核算，确保要小于或等于电机的额 定力矩（条件 3）。
1.1 负载力矩和惯量的计算 计算负载力矩
加到电机轴上的负载力矩通常由下式算出:
Tm =
F×L
2πη
+ Tf
Tm :加到电机轴上的负载力矩(Nm) F :沿坐标轴移动一个部件(工作台或刀架)所需的力(kgf) L :电机转一转机床的移动距离=P×(Z1/Z2)=8 mm Tf :滚珠丝杠螺母或轴承加到电机轴上的摩擦力矩=2Nm
J=0.78×10-6Db4Lb （kgf.cm.s2）
例如: 滚珠丝杠的 Db 为 32mm，Lb 为 1000mm，其惯量为 Jb 为： J = 0.78×10-6×3.24×100 = 0.0082(kg.cm.s2)
J=
W 980
L × ( 2π )2 (kgf.cm.s2)
W :沿直线运动物体的重量(kg) L :电机一转物体沿直线的移动距离(cm)
6
α电机的选择
计算加速力矩：步骤 3
核算上面步骤 2 计算出的力矩 T 应小于或等于放大器已限 定的力矩。用相应电机的速度-转矩特性和数据单核算由步骤 1 算得 的 Vr 时的 T 应在断续工作区内。 因为 Vr 为 2049(min-1)，T 为 13.0(Nm)，用指定的时间常数加速是 可能的（条件 2）。
载力矩。调整镶条锁紧力时，要监测其摩擦力矩，注意不要产生过 大的力矩。
计算负载惯量
·圆柱体（滚珠丝杠，齿轮， 联轴节等）的惯量计算
与负载力矩不同，负载惯量可以精确地算出。由电机的转动 驱动的物体的惯量形成电机的负载惯量，无论该物体是转动还是沿 直线运动。对各运动物体分别计算其惯量，然后按一定规则将各物 体的惯量加在一起，即可得出总惯量。总惯量可按下述方法计算：
。进给速度会使摩擦力矩变化很大。欲得到精确的摩擦力矩值，应 仔细研究速度变化，工作台支撑结构（滑动接触，滚动接触和静压 力等），滑动表面材料，润滑情况和其它因素对摩擦力的影响。 。机床的装配情况，环境温度，润滑状况对一台机床的摩擦力矩影 响也很大。大量搜集同一型号机床的数据可以较为精确的计算其负
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α电机的选择
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1．2 加速力矩的计算 计算加速力矩：步骤 1
·直线加/减速
α电机的选择
如果负载惯量比 3 倍的电机惯量大的多，则控制特性将大大下降。 此时，电机的特性需要特殊调整。使用中应避免这样大的惯量。若 机械设计出现这种情况，请与 FANUC 联系。
按下步骤计算加速力矩： 假定电机由 NC 控制加/减速，计算其加速度。将加速度乘 以总的转动惯量（电机的惯量 + 负载惯量），乘积就是加速力矩。 计算式如下。
例子: 在下列条件下进行直线加/减速： 电机为α2/3000。首先计算电机和负载惯量，然后计算
加速转矩。电机惯量 Jm 为 0.0061(kgf.cm.s2)，Vm 为 3000(min-1)，ta 为 0.1(s),ks 为 30(sec-1)，JL=0.0247(kgf.cm.s2)。
Ta = 3000/60 ×2π×1/0.1×0.0061×（1-e-30×0.1）+ + 3000/60×2π×1/0.1×0.0247×（1-e-30×0.1）÷0.9
α电机的选择
α伺服电机的选择 1． 选择电机时的计算条件 本节叙述水平运动伺服轴（见下图）的电机选择步骤。
例：工作台和工件的 机械规格
W ：运动部件（工作台及工件）的重量（kgf）=1000 kgf μ ：滑动表面的摩擦系数=0.05 π ：驱动系统（包括滚珠丝杠）的效率=0.9 fg ：镶条锁紧力（kgf）=50 kgf Fc ：由切削力引起的反推力（kgf）=100 kgf Fcf ：由切削力矩引起的滑动表面上工作台受到的力（kgf）
Z2 J0 :折算前的惯量(kgf.cm.s2)
பைடு நூலகம்
·对负载惯量的限制
M J = J0＋
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R2 (kgf.cm.s2)
J0 :围绕圆柱体中心回转的转动惯量(kgf.cm.s2) M :物体的重量(kg) R :回转半径(cm)
上述公式用于计算大齿轮等零件的惯量。为了减小重量和惯量，这 些零件的结构都是中空的。上述计算的惯量值的和是电机加速的负 载惯量 J。 上述例子计算得到的 JB 及 JW 的和就是负载惯量 J L。
Ta = 123.7(Kg.cm) = 12.1(Nm) Vr = 2049(min-1) 由该式可知，加速时，在转速 2049(min-1)时，要求加速力矩为 12.1 Nm。由上面的速度-力矩特性可以看出，用α3/3000 电机可满足加速要求。由于已将电机换为α3/3000，则法兰盘尺寸 已经变为 130mm×130mm。若机床不允许用较大电机，就必须修 改运行特性，例如，使加速时间延长。