1、包頭職業技術學院畢業論文 華數控8型銑床電氣系統控制設計 專 業 數控設備應用與維護 學生姓名 王文兵 王帥 班 級 811832 學 號 07 指導教師 盧燕林 完成日期 摘 要數控鉆銑床是現代工業生產中不可缺少的部分，可以高速、精確的切削零件。本文就對鉆銑床的機械結構、電氣控制和數控三部分進行了設計，基本可以滿足鉆銑床的運行。本系統采用的數控裝置集成進給軸接口、主軸接口、手持單元接口、內嵌式plc接口、遠程i/o板接口于一體，支持硬盤、電子盤等程序存儲方式以及軟驅、dnc、以太網等程序交換功能，具有高性能、配置靈活、結構緊湊、易于使用、可靠性高的特點。詳細給出了主/控制回路圖及一些元件的選

2、擇。 關鍵字：數控裝置 plc 主/控制回路 目 錄第一章 緒論-11.1數控機床的發展史-11.2數控機床的現狀-21.3數控機床的特點和用途-2 1.4 plc相關技術的發展入應用領域-3 1.4.1 plc技術簡介-3 1.4.2 plc的基本結構-3 1.4.3 plc應用領域-4第二章 電氣系統控制設計-5 2.1綜合連線-5 2.2功能描述-8 2.2.1數控裝置-8 2.2.2ipc單元-12 2.2.3usp開關電源-12 2.2.4總線式i/o單元-13 2.2.4.1通訊子模塊及接口-15 2.2.4.2開關量輸入/輸出子模塊功能及接口-16 2.2.4.3模擬量輸入/輸出

3、子模塊功能及接口-17 2.2.4.4軸控制子模塊功能及接口-18 2.3.3手持單元選件-18 2.3供電與接地-19 2.3.1數控裝置的電源接口-19 2.3.2供電要求-20 2.3.3接地-21 2.4數控裝置與外部計算機的連接-22 2.4.1通過rs232接口與外部計算機連接-22 2.5數控裝置與總線式伺服驅動單元的連接-23 2.6數控裝置與總線式i/o單元的連接-23第三章 典型設計舉例-24 3.1數控系統的典型連接 -24 3.2數控系統典型設計概述-24 3.3數控系統設計舉例-25 3.3.1系統簡介-26 3.3.2總體框圖-27 3.3.3輸入輸出開關量的定義-

4、29 3.3.4電器原理圖簡介-31 3.3.4.1電源部分-31 3.3.4.2繼電器的輸入輸出開關量-32第四章 伺服電機的選擇計算-37 4.1伺服電機的選擇計算-37 4.2慣量匹配計算-37第五章 數控機床電氣柜電裝工藝設計-40 5.1設計電氣柜的注意事-41 5.2電氣柜空間布局及電氣元件的安裝走線-41第六章 參考文獻-42 第一章 緒論1.1數控機床的發展史： 1949年帕森斯公司正式接受美國空軍委托，在麻省理工學院伺服機構實驗室的協助下，開始從事數控機床的研制工作。經過三年時間的研究，于1952年試制成功世界第一臺數控機床試驗性樣機。這是一臺采用脈沖乘法器原理的直線插補三坐

5、標連續控制銑床，這便是數控機床的第一代。 1953年，美國空軍與麻省理工學院協作，開始從事計算機自動編程的研究。這就是apt自動編程的開始。 1958年美國克耐·杜列克公司在世界上首先研制成功了帶自動換刀裝置的數控機床，稱為“加工中心”。 1959年，計算機行業研制出晶體管元器件，因而數控裝置中廣泛采用晶體管和印制電路板，從而跨入第二代數控時代。 1965年，出現了小規模的集成電路。由于它體積小、功耗低，使數控系統的可靠性得以進一步提高，標志數控系統發展到第三代。 隨著計算機技術的發展，小型計算機的價格急劇下降。小型計算機開始取代專用數控計算機，數控的許多功能由軟件程序實現。這樣組成

6、的數控系統稱為計算機數控系統（cnc）。1970年，在美國芝加哥國際機床展覽會上，首次展出了這種系統，稱為第四代數控。 1974年美國、日本等國首先研制出以微處理器為核心的數控系統。近20年來，微處理器數控系統的數控機床得到了飛速發展的廣泛應用，這就是第五代數控系統。1.2數控機床的現狀： 數控技術是制造業實現自動化、柔性化、集成化生產的基礎，現代的cad/cam、fms、cims等，都是建立在數控技術之上，離開了數控技術，先進制造技術就成了無本之木。同時，數控技術關系到國家戰略地位，是體現國家綜合國力水平的重要基礎性產業，其水平高低是衡量一個國家制造業現代化程度的核心標志，實現加工機床及生產

7、過程數控化，已經成為當今制造業的發展方向。 國產數控機床始終處于低檔迅速膨脹，中檔進展緩慢，高檔依靠進口的局面，特別是國家重點工程需要的關鍵設備主要依靠進口，技術受制于人。我國進口的數控系統基本為德國西門子（simens）和日本法那克（fanuc）兩家公司所壟斷，這兩家公司在世界市場的占有率超過。1.3數控機床的特點和用途：（1） 具有較強的適應性和通用性數控機床的加工對象改變時，只需要新編制相應的程序，輸入計算機就可以自動地加工出新的工件。同類工件系列中不同尺寸、不同精度的工件，只需要局部修改或增刪零件程序的相應部分。隨著數控技術的迅速發展，數控機床的柔性也在不斷擴展，逐步向多工序集中加工方

8、向發展。（2） 獲得更高的加工精度和穩定的加工質量數控機床是按以數字形式給出的指令脈沖進行加工。目前增量值普遍到達了0.001mm。進給傳動鏈的反向間隙與絲杠導程誤差等均可由數控裝置進行補償，所以可獲得較高的加工精度。（3） 具有較高的生產率數控機床不需人工操作，四面都有防護罩，不用擔心切削飛濺傷人，可以充分發揮刀具的切削性能。因此，數控機床的功率的剛度都比普遍機床性能高，允許進行大切削用量的強力切削。這有效地縮短了切削時間。（4） 改善勞動條件，提高勞動生產率應用數控機床時，工人不需直接操作機床，而是編好程序調整好機床后由數控系統來控制機床，免除了繁重的手工操作。一人能管理幾臺機床，提高了勞

9、動生產率。當然，對工人的文化技術要求也提高了。數控機床的操作者，既是體力勞動者，也是腦力勞動者。（5） 能實現復雜零件的加工普通機床難以實現或無法實現軌跡為二次以上的曲線或曲面的運動，如螺旋槳、氣輪機葉片之類的空間曲面。而數控機床由于采用了計算機插補技術和多坐標聯動控制，可以實現幾乎是任意軌跡的運動和加工任何形狀的空間曲面，適用于各種復雜曲面的零件加工。（6） 便于現代化的生產管理用計算機管理生產是實現管理現代化的重要手段。數控機床的切削條件、切削時間等都是由預先編好的程序決定，都能實現數據化。這就便于準確地編制生產計劃，為計算機管理生產創造了有利條件。數控機床適宜與計算機聯系，目前已成為計算

10、機輔助設計、輔助制造和計算機管理一體化的基礎。1.4plc相關技術的發展入應用領域1.4.1 plc技術簡介：隨著微處理器：計算機和數字通信技術發展，計算機控制已經擴展到幾乎所有領域。當前用于工業控制的計算機可分為幾類，例如，可編程序控制器，基于單片機的測控裝置，用于模擬量閉環控制的可編程序調節器，集散控制系統。plc由于應用面廣、功能強大、使用方便，所以成為當代工業自動化的主要設備之一，plc已經廣泛地應用在各種機械設備和生產過程的自動化的控制系統中。1.4.2 plc的基本結構plc主要由cpu模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程裝置組成。1、cpu模塊：cpu模塊主要由微處理器（cpu芯片）和

11、存儲器組成，在plc控制系統中，cpu模塊相當于人的大腦和心臟，不斷地采集輸入信號執行用戶程序，刷新系統的輸出，存儲器用來存儲程序和數據。2、i/0模塊：輸入（input）模塊和輸出模塊簡稱i/0模塊，它是系統的眼、耳、手、腳是聯系外部現場設備和cpu模塊的橋梁，輸入模塊用來接收和采集輸入信號，開關量輸入模塊用來接收按鈕選擇開關、限位開關等。3、編程器：編程器用來生成用戶程序，并用它進行編程修改和監視用戶程序的執行情況，使用編程軟件可以在主算機上直接生成編輯梯形圖或指令表程序，并可實現不同編程語言的相互轉換，程序被編譯后下載到plc，也可以將plc中的程序上傳到計算機。4、電源:plc一般使用

12、ac220v電源或dc24v電源，內部的開關為各模塊提供不同電壓等直流電源，小型plc可以為輸入電路和外部的電子傳感器提供dc24v電源驅動plc負載的直流電源一般用戶提供。1.4.3 plc應用領域：在發達的工業國家，plc已經廣泛地應用所有的工業部門，隨著其性能價格比的不斷提高，應有范圍不斷擴大，如1、運動控制、金屬切削機床、金屬成形機械、裝配機械、機器人、電梯。2、閉環控制如：塑料擠壓成形機、加熱爐以及輕工化工機械冶金電力。3、數據處理：可用于通信功能傳送到智能裝置或者將他們打印制表。4、通信聯網：plc與其它智能控制設備一起可以組成集中管理、分散控制的分布式控制系統。 第二章電氣系統控

13、制設計2.3.1選件：2.3.1.1數控裝置（選件）：本章簡紹hnc-8系列數控裝置的接口功能及其與其它裝置、單元的連接于使用。2.1綜合接線 圖2.1.1所示為hnc-8系列數控裝置與其它裝置、單元連接的總體框圖圖2.1.1hnc-8系列a圖2 .1.1hnc-8a系列總體框圖 圖hnc-8b系列總體框圖x 圖hnc-8c系列總體框圖注： 如圖所示，hnc-8系列數控裝置采用ncuc工業現場總線，以串聯的方式通過ipc單元總線接口port0port3控制總線i/o單元、總線伺服驅動單元等總線設備，最多支持128個設備。 hnc-8系列數控裝置采用ups電源（hpw-145u）供電，該電源具有

14、掉電檢測功能和ups功能。 hnc-8系列數控裝置僅在手持單元接口（xs8）中有少量plc輸入/輸出信號，因此，需要通過總線i/o單元擴展外部plc輸入/輸出信號。 通過總線最多可擴展16個總線i/o單元，其中hio-1000a型i/o單元可提供1個通訊子模塊和8個功能子模塊插槽；hio-1000b型i/o單元可提供1個通訊子模塊和5個功能子模塊插槽；功能子模塊包括開關量輸入/輸出子模塊/模擬量輸入/輸出子模塊、軸控制子模塊等。 hnc-8系列數控裝置的手持單元為選件配置；2.2功能描述2.2.1數控裝置 hnc-8系列目前包括a、b、c三個系列，其中： a系列為分體式結構，采用8.4英寸彩色

15、液晶屏，分辨率為800*600；b系列為一體式結構，采用10.4英寸彩色液晶屏，分辨率為800*600； c系列為分體式結構，采用15英寸彩色液晶屏，分辨率為1024*768； 三個系列的最大控制軸為：80軸，最大聯動軸數：9軸。接口如下：xs2：外接pc鍵盤接口；xs5：rs232串行接口；xs7：usb盤接口（usb2.0）xs6a、xs6b：ncuc總線接口； xs8：手持單元接口xs2：外接pc鍵盤接口； sx5：rs232串行接口； xs7：usb鍵盤接口（usb2.0）2.2.2ipc單元ipc單元是hnc-8系列數控裝置的核心控制單元，接口2.2.4所示。power：24v電源接

16、口；id sel：設備號選擇開關；port03：ncuc總線接口；usb0：外部usb1.1接口；rs232：內部使用串行接口；vga：內部使用視頻號接口；usb、usb2：內部使用的usb2.0接口；lan：外部標準以太網接口。2.2.3usp開關電源usp開關電源（hpw-145u）是hnc-8系列數控系統所需的開關電源，該開關電源具有掉電檢測及usp功能。共有6路額定輸出電壓dc+24v，總額定輸出電流6a，額定功率145w，具有短路保護、過流保護。usp開關電源的接口示意圖及定義圖2.2.5所示。2.2.4總線i/o單元總線i/o單元特征簡介： 通過總線最多可擴展16個i/o單元； 采

17、用不同的底板子模塊可以組建兩種i/o單元，其中hio-1009型底板子模塊可可提供1個通訊子模塊插槽和8個功能子模塊插槽，組建i/o單元稱為hio-1000a型總線式i/o單元；hio-1006型底板子模塊可提供1個通訊子模塊插槽和5個功能子模塊插槽，組建i/o單元稱為hio-1000b型總線式i/o單元； 功能子模塊包括開關量輸入/輸出子模塊、模擬量輸入/輸出子模塊、軸控制子模塊等；開關量輸入/輸出子模塊-提供16路開關量輸入或輸出信號；模擬量輸入/輸出子模塊-提供4通道d/a信號；軸控制子模塊-提供2個軸控制接口，包括脈沖指令、模擬量指令和編碼器反饋接口； 關量輸入子模塊npn、pnp兩種

18、接口可選，輸出子模塊為npn接口，每個開關量均帶指示燈。 各子模塊名稱及信號如下表2.2所示 總線式i/o單元接口和各個子模塊接口（hio-1000a型和hio-1000b型）如圖2.2.6a2.2.6b所示。2.2.4.1通訊子模塊及接口 通訊子模塊（huo-1061）負責完成與hnc-8系列控制系統的通訊功能（x2a、x2b接口）并提供電源輸入接口（x1接口），外部開關電源輸出功率應不小于50w。其功能及接口圖如圖2.2.6c所示。注意：由通訊子模塊引入的電源為總線式i/o單元的工作電源，該電源應該與輸入/輸出子模塊及的外部電路（即plc電路，如無觸點開關、行程開關、繼電器等）分別采用不同

19、的開關電源，后者稱plc電路電源；輸入/輸出子模塊gnd端子應該與plc電路的電源地可靠連接；2.2.4.2 開關量輸入/輸出子模塊功能及接口 開關量輸入子模塊功能及相關接口 開關量輸入子模塊包括npn型（hio-1011n）和pnp型（hio-1011p）兩種，區別在于：npn型為低電平有效，pnp型為高電平（+24）有效，每個開關量輸入子模塊提供16路開關量信號輸入。開關量輸入接口xa、xb（灰色）定義如圖2.2.6d所示。 開關量輸出子模塊功能及接口 開關量輸出子模塊（hio-1021n）為npn型，有效輸出為低電平，否則輸出為高阻狀態，每個開關量輸出子模塊提供16路開關量信號輸出。開關

20、量輸出接口xa、xb（黑色）定義如圖2.2.6e所示。2.2.4.3模擬量輸入/輸出子模塊功能及接口 模擬量輸入/輸出（a/d-d/a）子模塊（hio-1073）負責完成機床到數控系統的a/d信號輸入和數控系統到機床的d/a信號輸出。每個a/d-d/a子模塊提供4通道12位差分/單端模擬量信號輸入和4通道12位差分/單端模擬信號輸出。a/d輸入接口xa：（綠色）；d/a輸出接口xb：（橙色）。其接口定義如圖2.2.6f所示。2.2.4.4 軸控制子模塊功能及接口 軸控制子模塊（hio-1041）可提供2路主軸模擬接口和2路脈沖式進給軸接口。軸控制接口xa、xb：（26芯高密），其接口定義如圖2

21、.2.6fg所示。2.2.3 手持單元（選件）手持單元提供急停按鈕、使能按鈕、工作指示燈、坐標選擇（off、x、y、z、4）、倍率選擇（x1、x10x100）及手搖脈沖發生器。手持單元僅有一個db25的接口，如圖2.2.7所示。 手持接口插頭連接到hnc-8系列數控裝置的手持控制接口xs8上。2.3 供電與接地2.3.1 數控裝置的電源接口 數控裝置電源接兩個：ipc單元電源接口和面板電源接口。采用amp的5芯電源插座：d-3100口有a-178295-2（彎）和d-3100s-1-178315-2(直),如圖2.3.1所示。2.3.2 供電要求電源容量：數控裝置（外部電源1）：dv24v，5

22、0w，具有ups功能和掉電檢測功能。總線式i/o單元（外部電源2）：dc24v，50w。plc電路（外部電源3）：dc24v，功率根據plc外接開關量的數量及plc有源器件確定。電源線：采用屏蔽電纜，屏蔽層覆蓋率不少于%80。外部電源1：采用hpw.145u開關電源的j4或j5電源輸出接口供電（具備usp和掉電功能檢測功能）。掉電檢測電路在異常掉電后通知系統啟動相關保護操作，此時，ups功能能夠在一段時間內持續給數控裝置供電，以便系統執行相關保護操作，保存當前數據；數控裝置不與其他外部設備共用此電源。外部電源2：采用hpw-145u開關電源的j2或j3電源輸出口供電。外部電源3：用普通開關電源

23、供電；電源地必須與總線式i/o單元輸入/輸出子模塊（hio-1011n、hio-1011p、hio-1021n）的gnd端子可靠連接外部電源1經過數控裝置內部開關電源變換后， 由xs8向手持單元上的元器件提供24v和dc5v電源； 由ipc單元的ncuc總線接口（port0port3）和hnc-8系列數控裝置面板上的ncuc總線接口xs6向外部提供dc24v電源（請勿超過12v）；其余的總線接口不提供dc24v電源。 ups開關電源能夠通過以上接口提供的電源容量最大為：dc24v，6a； 若超過上述容量，請增加額外電源，同時斷開接口電纜內通過相應接口 供電的線路，而采用額外電源供電。 2.3.

24、3接地！為減少干擾，請采用截面積不少于2.5平方毫米的黃綠銅導線作為底線將數控裝置的機殼接地端子，與電柜及機床的保護地可靠連接。！輸入/輸出開關量控制或接收信號的元器件（如繼電器、按鈕燈、接近開關、霍爾開關）的供電電源應該是單獨的，其供電電源的電源地必須與總線式i/o單元的輸入/輸出子模塊的gnd端子可靠連接。否則，數控裝置不能通過輸出開關量可靠的控制元器件，或從這些元器件接收信號。2.4數控裝置與外部計算機的連接2.4.1通過rs232接口與外部計算機連接2.4.2通過以太網接口與外部 可以通過以太網接口與外部計算機直接（見圖2.4.2），也可以通過hub（集線器）連入局域網，再與局域網上的

25、其他任何計算機連接（見圖2.4.3） 連接電纜請使用網絡專用電纜。 以太網接口插頭型號均為rj45。 直接連接： 通過hub（集線器）連接：2.5數控裝置與總線式伺服驅動單元的連接采用ncuc總線，以串連的方式連接，如圖2.5.1所示。2.6數控裝置與總線式i/o單元的連接 采用ncuc總線，以串聯的方式連接，如圖2.6.1所示。 通過總線式i/o單元可以擴展plc輸入/輸出接口、非總線式軸控制接口等。第三章 典型設計舉例摘要：本章介紹hnc-8系列數控裝置應用于數控機床控制系統典型設計。3.1數控系統的典型連接 hnc-8系列數控裝置與總線i/o單元、總線式伺服驅動單元的典型連接，如圖3.1

26、.1所示。3.2數控系統典型設計概述 hnc-8系列數控裝置應用于不同數控機床，主要有兩方面的區別： 輸入輸出開關量之間的邏輯關系，即plc編程不同。 輸入輸出開關量的定義和電器設計不同。 輸入輸出開關量通常分兩類；連接在電柜內部的開關量和連接到機床的開關量。在調試時，電柜調式和機電聯調一般是分別進行的。3.3數控系統設計舉例 3.3.1系統簡介機床：四標銑床，x，y，z直線坐標軸+a旋轉坐標軸（數控轉臺）；控制柜結構：強電控制柜+吊掛箱。主軸：主軸驅動器，液壓換擋，分高速、低速兩檔。典型數控系統設計的主要器件如表3.3.1所示。3.3.2總體框圖 圖3.3.1數控系統設計總體框圖3.3.3輸

27、入輸出開關量的定義 華中8型數控系統除手持單元接口提供少量i/o信號外，其余的i/o信號由總線式i/o單元提供；本例中需要hio-1000系類的輸入子模塊（hio-1011n）、輸出子模塊（hio-1021n）各一塊。具體如下表所示。 xs8（db25/f頭針座孔）手持單元接口： xaxb輸入接口（總線i/o單元輸入子模塊hio-1011n）：xa：xb： xaxb輸出接口（總線i/o單元輸出子模塊hio-1021n）（xb使用）： xa：3.3.4電器原理圖簡介下面以示意圖的形式，給出電器原理圖的主要部分。對于線號，僅給出了在不同的頁面均出現的線纜線號。3.3.4.1電源部分 在設計中，照明

28、燈的ac24v電源和工作電流較大的電磁閥使用的dc24v電源、輸出開關量（如繼電器、伺服控制信號等）用的dc24v電源是各自獨立的，且中間用一個低通濾波器隔離開來。總電源進線、變壓器輸入端等處的抗干擾磁環和高壓瓷片電容未在圖中表示出來。如圖3.3.2所示。圖3.3.2中qf0qf4為三相控制開關；qf5qf11為單相客氣開關；km1km4為三相交流接觸器；rc1rc3為三相阻容吸收器（滅弧器）；rc4rc7為單相阻容吸收器（滅弧器）；ka1ka9為直流24v繼電器；v1、v2、v3、vz為續流二極管；yv1、yv2、yv3、yvz為電磁閥和z軸電機抱閘。 圖3.3.2數控系統電器原理圖-主、控

29、制回路3.3.4.2繼電器的輸入輸出開關量：繼電器主要是由輸出開關量控制的，輸入開關量主要是指進給裝置、主軸裝置、機床電氣等部分的狀態信息與報警信息。圖3.3.3為銑床數控系統電器原理圖-繼電器部分。輸入/輸出開關量接線分別如圖3.3.4和3.3.5所示。四銑床的開關量需要總線i/o單元中的輸入子模塊hio-1011n1塊，輸出子模塊hio-1021n1塊。 圖3.3.3數控系統電氣原理圖-繼電器部分圖中ka1ka10為中間繼電器； sqx-1、sqx-3分別為x軸的正、負超程限位開關的常閉觸點； sqy-1、sqy-3 分別為y軸的正、負超程限位開關的常閉觸點； sqz-1、sqz-3 分別

30、為z軸的正、負超程限位開關的常閉觸點； 440為來自伺服電源模塊與伺服驅動模塊的故障連鎖； 100為圖3.3.2中dc24v 50w開關電源的地； 圖3.3.4數控系統電器原理圖-輸入/輸出開關量1 圖3.3.5數控系統原理圖-輸入/輸出開關量2伺服驅動器接線圖： 圖3.3.6數控系統原理圖-伺服驅動電路ncuc總線的電纜的連接見圖3.3.7圖3.3.7數控系統原理圖-ncuc總線電纜連接圖第四章 伺服電機的選擇計算3.1伺服電機的選擇計算： 伺服電動機是伺服系統控制的直接對象，它是將電信號轉變為機械運動的關鍵元件。數控機床目前使用的主要是各種類型的伺服電動機，如步進電動機、各種慣量的直流伺服

31、電動機以及交流伺服電動機。本系統采用的為蘭州電機廠出產的1ft6074型伺服電機。 為了滿足數控機床的加工質量和生產率等方面的要求，伺服電動機應具有下列的性能；調速范圍寬，并具有良好的穩定性，尤其是低速時的穩定性；負載特性硬，特別是低速時應具有足夠的負載能力；響應速度快；可頻繁啟動、停止及換向。 根據牛頓第二定律，進給傳動系統所需的驅動力矩t，等于系統的總的轉動慣量j乘以電動機的角加速度，即t=j。當進給伺服電動機已選定，則t的最大值基本不變。如果希望的變化小，則應使轉動慣量j的變化盡量小些。 進給系統的總的轉動慣量j，是由伺服電動機的轉子慣量jm和負載慣量jl兩部分組成，即j=jm+jl 負

32、載慣量jl由絲杠的轉動慣量和工作太折算到電動機軸上的轉動慣量組成，它會因夾具、工件或刀具的不同而有所變化。如果希望j的變化小些，則最好使jl所占的比例小些。這就是慣量匹配原則。因此機床伺服電動機的選擇計算，應從保證伺服電動機所需轉距，滿足傳動系統慣量匹配的角度進行。初選1ft6074型伺服電動機，然后進行慣量匹配計算和轉距計算，驗證其是否滿足要求。3.2.慣量匹配計算： 通常，jm應不小于jl，但jm應有所限制，以免使j過大。否則，為了足夠大的角加速度而采取過大的伺服電動機和伺服系統，這將是不合理的。對此，可按下式確定：0.25jl/jm1 由電機產品目錄可知，伺服電動機的轉動慣量為：jm=2

33、15.8n·cm2 代入上式得：jl/jm=0.566 故所選電動機滿足慣量匹配原則。2.2.2伺服電動機轉距計算： 快速空載啟動時所需力矩為：m=mamax+mf+mo 最大切削負載時所需力矩為：m=mat+mf+mo+mt 快速進給時所需力矩為： m=mf+mo 式中： mamax：空載啟動時折算到電機軸上的加速度力矩； mf： 折算到電機軸上的摩擦力矩； mo： 由于絲杠預緊所引起，折算到電機軸上的附加摩擦力距； mat： 切削時折算到電機軸上的加速度力矩； mt： 折算到電機軸上的切削負載力矩； 當n=namax時，namax=vamax/l0，得：mamax=jnmax/9.6t×10-4=19.55kgf·cm 式中： j：系統總的轉動慣量； t：傳動系統的啟動加速時間（s），t=(34)tm=3×0.02=0.06s, tm為電動機機械時間常數。 當n=nt時，nt=n主f/l0，n主=1000v/d，得：mat=jnt/9.6t×10-4=1.173kgf·cm 又：mf=f0l0/2=fwl0/2 當=0.8，f=0.16時，得：mf=0.729kgf·cm 又：m0=p0