设计+制作，交流伺服电机使用与附件制作全攻略

18651690718 · 发表于 2017-7-5 17:30

直径70毫米开孔器轻易榨干Z512台钻的375W电机功率，还不是密集连续钻孔，预计750W伺服电机钻70孔也时不时会堵转，后面的测试就是要榨干750W伺服电机功率，也让750W尝尝体力透支的感觉，榨干750W功率有一定危险性，之前375W垂死挣扎时动静就不小了，所以要做好各项准备防护工作，改为卧式操作，立式的话动静会很大。邻居肯定吃不消

18651690718 · 发表于 2017-7-5 17:36

主轴有一个粗壮精密的颈部，装上32毫米内孔铣刀锯片锯铝，比开孔器安全（开孔器柄部只有12毫米很容易断或蹦齿或壳体严重损坏，小心为妙），大力给进也容易造成堵转或皮带打滑，极限测试不能多用滑台，滑台刚性不足容易起振，自己都会吃不消

18651690718 · 发表于 2017-7-6 10:23

开始加工滑台，滑台丝杆是20的，正常承载400W推动功率，做这种极限测试丝杆应该选25或者32毫米的，以后会用更强的丝杆滑台，先用这个简单测试，同时把这套伺服主轴系统作为组合机床一个核心部件，组合机床可以扩展为柔性加工系统也可以叫万能加工系统，以后会慢慢展示柔性加工系统的好处，钻，铣，车，镗，攻，磨，锯，样样行，样样精

18651690718 · 发表于 2017-7-6 10:37

第一个展示的就是强大的锯的功能，系统可以大批量的锯微小型铝材，黄铜，偶尔轻度锯锯软钢材也是可以的，圆管断料精度，耐久性，效率都要比车床好，当然还有车床断不了的方管异型管和板材条料，可以一次性断出IT7~IT8级精度，节约后续加工费用，如果端面需要更高精度，锯片改砂轮，轻松磨出IT6级以上端面精度，且不需要对机床结构做任何改动

18651690718 · 发表于 2017-7-6 10:44

全钢的滑台，钢材是调质钢，有点硬度，手工M8攻丝有点吃力，还要小心碎屑污染

bd2bo · 发表于 2017-7-7 09:24

6eyesdog 发表于 2017-7-1 16:26
神油哥回来了。

看这个文笔，我也感觉是神油呢。

18651690718 · 发表于 2017-7-8 19:56

接下来，要制作安全防护罩，档碎屑用的，期间要用到角码，铝合金压铸的角码结构是没有问题的，问题就在于精度，不加工的话都是点接触，受力时特别容易松动，再加点振动因素，想不松很难，现在只想用一个角码，把角码两个安装面研磨一下，保证接触面积分布均匀，且大于50%

18651690718 · 发表于 2017-7-8 20:00

被安装面也要处理好，这样松动的概率无限接近于零，安全系数大大提高

zj11o2 · 发表于 2017-7-8 22:25

作品真不错！
想问一下多摩川TS4614伺服电机，你用的是什么驱动器啊？

kekokele · 发表于 2017-7-8 23:57

18651690718 发表于 2017-7-2 17:09
主轴为十轴承结构，额定转速5000转，极限转速8000转，已经老化过，老化时间72小时，实测温升42.7-2 ...

能否分享下十轴承结构主轴的分解图，结构图或加工过程？以及如何保障精度的措施？

18651690718 · 发表于 2017-7-9 11:10

zj11o2 发表于 2017-7-8 22:25
作品真不错！
想问一下多摩川TS4614伺服电机，你用的是什么驱动器啊？

这是多摩川给三星代工的电机，本体就是你说的TS4614，只是到了三星哪就不是这个型号了，驱动器是三星的CSD5，前面有驱动器图片

18651690718 · 发表于 2017-7-9 11:32

kekokele 发表于 2017-7-8 23:57
能否分享下十轴承结构主轴的分解图，结构图或加工过程？以及如何保障精度的措施？

这几天没组装主轴，过一个星期会装一批主轴，到时候再详细介绍下，现在主要是测试伺服主轴极限工况下的稳定性，精度的话跟零件精度，组装工艺有关，有点复杂，组装高精度主轴时，零件精度都到检测仪器的极限，比如外壳精度5μ，轴心精度3μ，轴承精度2μ，这时可以组装出来1丝精度的主轴，也可以组装出来1μ精度的主轴，在这个精度区间，无法绝对保证圆跳动不大于3μ，只能说大概率的达到3μ精度

还有就是造价，轴承P4，那么轴心要到P4（IT4）外壳要到P5（IT5），结果轴心和外壳的成本比轴承还要高，只要出得起钱，就可以买好料，雇得起高水平的工匠给你服务

18651690718 · 发表于 2017-7-9 19:53

把伺服皮带（多楔带）主轴系统安装好以后，特意跟台钻运转比较了一番，以前就是觉得台钻开起来有点抖，噪音没感觉，近距离仔细比较一下，速度都是1000转时，就觉得台钻的动静不可接受，无论运转噪音还是抖动方面相去甚远，门打开时，台钻开起来的话白天在另外一个房间无论有意无意肯定能听到，多楔带轮运转起来在另外一个房间无意间就听不到，仔细听还是听得到，而多楔带抖动极低，近距离根本感觉不到抖动

18651690718 · 发表于 2017-7-9 20:10

      先做的堵转测试，使用了350直径高速钢锯片，查了下参数，这么大直径锯片锯铝的话转速最高800转，皮带轮配置60毫米：60毫米，也就是1:1，皮带轮有个功率容量，功率容量跟转速，皮带轮直径，皮带的楔数（峰数），皮带包角有关

      查表，800转时，小轮直径60毫米，皮带包角180度，每峰传递功率0.11KW，实际用了8峰皮带，在以上条件下皮带轮系统可传递的功率是0.88KW，这个是额定值，都放了余量的

      皮带轮系统在800转时可传递的功率符合要求，开始测试堵转时的情况

18651690718 · 发表于 2017-7-9 20:18

      350直径锯片一般要2-3KW电机带动，所以肯定堵得住750W电机，对比测试了一下100%转矩，200%转矩，300%转矩时的堵转情况，都能堵得住，再计算一下堵转时的实际功率：

      800转100%转矩时功率：800*2.39/9550=0.2KW
      800转200%转矩时功率：0.2*2=0.4KW
      800转300%转矩时功率：0.2*3=0.6KW

18651690718 · 发表于 2017-7-9 20:29

      这些都是在规范允许或者额定功率容量条件下的轻度负荷测试，如果开到3000转的话估计就堵不住了，3000转下什么情况，先计算一下：

      3000转时皮带系统功率容量：

      查表得知3000转时，条件同上，每峰传递功率0.35KW，8峰的话就是2.8KW

      3000转时伺服电机最大或峰值功率：
      1,100%转矩时3000*2.39/9550=0.75KW
      2,200%转矩时0.75*2=1.5KW
      3,300%转矩时0.75*3=2.25KW

      可以看出来，3000转时即使100%转矩设置，功率也比800转时300%转矩要高，实际上800转300%转矩下已经快堵不住

18651690718 · 发表于 2017-7-9 20:39

本帖最后由 18651690718 于 2017-7-9 20:40 编辑

测试时，800转任意转矩下，皮带都没打滑，说明皮带轮系统很稳定的，如果想让皮带打滑，可以减少皮带的宽度，由8峰减到6峰4峰或更少，有人喜欢打滑有人不喜欢，看个人和实际应用状况了

因为安全保护罩还没做，没敢测试3000转的堵转情况，等做好了再测吧，哪个危险性增加很多

18651690718 · 发表于 2017-7-9 21:04

      当然实际应用转速是根据现场情况来，比如长期800转的话不会傻乎乎的用1:1传动，那样额定功率只有200W，应该做个精确设计充分利用750W电机容量，伺服电机只有在额定转速下运行最经济，比如电机3000转下额定输出750W，在主轴输出端也要接近750W，那么减速比为3000:800=3.75:1

      根据减速比查手册设计皮带轮系统，

      查到小轮31.75（电机轮）比较合适，3000转时每峰传递功率0.11KW，8峰就是0.88KW，如果增加峰数，小轮直径可以进一步缩小，增加到十峰的话就可以用28毫米直径小轮（电机轮）28毫米直径多楔带轮每峰传递功率0.08KW，十峰的话就是0.8KW，跟伺服电机功率匹配，符合要求

      以31.75和28毫米为例来计算大轮（主轴端）直径：

   31.75*3.75=119毫米
   28*3.75=105毫米

18651690718 · 发表于 2017-7-9 21:10

这个数据应该是欧美系标准，很精确但是看起来怪怪的，为了适应国人四舍五入或整数概念一般就做成30毫米：110毫米这样子，当然这是定速，很多时候都要有一定范围的运行速度区间，那样就要损失一部分功率容量，就可以设计成2:1或3:1或4:1减速去适应一定范围的速度变化

18651690718 · 发表于 2017-7-21 18:30

多楔带轮系统属于非常可靠的传动系统，因为伺服电机堵转就停，所以不容易展示低速打滑效果，很多人担心多楔带跟V带一样，低速下容易打滑，担心归担心，没有事实依据就不要乱说，很多年前就做过多楔带轮的打滑试验，下面的视频展示一下，低速到什么程度不打滑

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