我公司經(jīng)營西門子*現(xiàn)貨PLC；S7-200 S7-200SMART S7-300 S7-400 S7-1200 觸摸屏,，變頻器，6FC,，6SNS120 V10 V60 V80伺服數(shù)控備件：*電機(jī)（1LA7,、1LG4,、1LA9、1LE1）,，國產(chǎn)電機(jī)（1LG0,，1LE0）大型電機(jī)（1LA8，1LA4,，1PQ8）伺服電機(jī)（1PH,，1PM，1FT,，1FK,，1FS）

執(zhí)行元件是位于電氣控制裝置和機(jī)械執(zhí)行裝置接點部位的一種能量轉(zhuǎn)換裝置，它能在控制裝置的控制下,，將輸入的各種新式的能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,。

1.電氣式 主要有步進(jìn)電機(jī)、直流伺西門子6ES7314-6EH04-4AB服電機(jī),、交流伺服電機(jī)等,。這是機(jī)電一體化伺服系統(tǒng)中常用的執(zhí)行元件。

2.液壓式 主要有液壓缸,、液壓馬達(dá)等,，其優(yōu)點是輸出功率大、動作平穩(wěn),，但需要相應(yīng)的液壓源,，占地面積大，容易漏油,，而造成污染環(huán)境,，控制性能不如伺服電機(jī)。

3.氣壓式 主要有氣缸,、氣馬達(dá)等,，其優(yōu)點是氣源方便、成本低,、動作快,，但輸出功率小，體積大,、工作噪聲大,，且難于伺服控制,。

機(jī)電一體化系統(tǒng)的執(zhí)行元件應(yīng)滿足以下幾項性西門子6ES7314-6EH04-4AB能要求：

(1)慣量小、動力大;

(2)體積小,、重量輕;

(3)快速性好,，加減速扭矩大，頻率特性好;

(4)位置控制精度高

機(jī)床的驅(qū)動電機(jī)包括進(jìn)給伺服電機(jī)和主軸伺服電機(jī)兩類,。

機(jī)械制造商在選購電機(jī)時擔(dān)心切削力不夠,，往往選擇較大規(guī)格的馬達(dá)，這不但會增加機(jī)床的制造成本,，而且使之體積增大,，其結(jié)構(gòu)布局不緊湊。因此,，一定要通過具體的分析計算,，選擇優(yōu)秀規(guī)格的電機(jī)。 

進(jìn)給驅(qū)動伺服電機(jī)的選擇

1,、原則上應(yīng)該根據(jù)負(fù)載條件來選擇伺服電機(jī),。在電機(jī)軸上所加的負(fù)載有兩種，即阻尼轉(zhuǎn)矩和慣量負(fù)載,。這兩種負(fù)載都要正確地計算,，其值應(yīng)滿足下列條件:

1) 當(dāng)機(jī)床作空載運行時，在整個速度范圍內(nèi),，加在伺服電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩應(yīng)在電機(jī)連續(xù)額定轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi),，即應(yīng)在轉(zhuǎn)矩—速度特性曲線的連續(xù)工作區(qū)。

2) 大負(fù)載轉(zhuǎn)矩,，加載周期以及過載時間都在提供的特性曲線的準(zhǔn)許范圍以內(nèi),。

3) 電機(jī)在加速/減速過程中的轉(zhuǎn)矩應(yīng)在加減速區(qū)(或間斷工作區(qū))之內(nèi)。

4) 對要求頻繁起,，制動以及周期性變化的負(fù)載，必須檢查它的在一個周期中的轉(zhuǎn)矩均方根值,。并應(yīng)小于電機(jī)的連續(xù)額定轉(zhuǎn)矩,。加在電機(jī)軸上的負(fù)載慣量大小對電機(jī)的靈敏度和整個伺服系統(tǒng)的精度將產(chǎn)生影響。通常,，當(dāng)負(fù)載小于電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量時,，上述影響不大。但當(dāng)負(fù)載慣量達(dá)到甚至超過轉(zhuǎn)子慣量的5倍時,，會使靈敏度和響應(yīng)時間受到很大的影響,。甚至?xí)顾欧糯笃鞑荒茉谡Ｕ{(diào)節(jié)范圍內(nèi)工作。所以對這類慣量應(yīng)避免使用,。推薦對伺服電機(jī)慣量Jm和負(fù)載慣量Jl之間的關(guān)系:

1<=Jl/Jm<52,、負(fù)載轉(zhuǎn)矩的計算方法 加到伺服電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩計算公式,，因機(jī)械而異。但不論何種機(jī)械,，都應(yīng)計算出折算到電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩,。通常，折算到伺服電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩可由下列公式計算:Tl=(F*L/2πμ)+T0式中:Tl—折算到電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩(N,。M); F—軸向移動工作臺時所需要的力 L—電機(jī)軸每轉(zhuǎn)的機(jī)械位移量(M) To—滾珠絲杠螺母,，西門子6ES7314-6EH04-4AB軸承部分摩擦轉(zhuǎn)矩折算到伺服電機(jī)軸上的值(N。M) μ—驅(qū)動系統(tǒng)的效率 F取決于工作臺的重量,，摩擦系數(shù),，水平或垂直方向的切削力，是否使用了平衡塊(用在垂直軸),。如果是水平方向,，F(xiàn)軸的值由上圖例給出。無切削時: F=μ*(W+fg)切削時: F=Fc+μ*(W+fg+Fcf)

西門子6ES7314-6EH04-4AB

W:滑塊的重量(工作臺與工件)Kg μ:摩擦系數(shù) Fc:切削力的反作用力 fg:用鑲條固緊力

Fcf:由于切削力靠在滑塊表面作用在工作臺上的力(kg)即工作臺壓向?qū)к壍恼驂毫?。計算轉(zhuǎn)矩時下列幾點應(yīng)特別注意,。

(a)由于鑲條產(chǎn)生的摩擦轉(zhuǎn)矩必須充分地考慮。通常,，僅僅從滑塊的重量和摩擦系數(shù)來計算的轉(zhuǎn)矩很小的,。情特別注意由于鑲條加緊以及滑塊表面的精度誤差所產(chǎn)生的力矩。

(b)由于軸承,，螺母的預(yù)加載,，以及絲杠的預(yù)緊力滾珠接觸面的摩擦等所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩均不能忽略。尤其是小型輕重量的設(shè)備,。這樣的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)鄉(xiāng)整個轉(zhuǎn)矩,。所以要特別注意。

(c)切削力的反作用力會使工作臺的摩擦增加,，以此承受切削反作用力的點與承受驅(qū)動力的點通常是分離的,。如圖所示，在承受大的切削反作用力的瞬間,，滑塊表面的負(fù)載也增加,。當(dāng)計算切削期間的轉(zhuǎn)矩時，由于這一載荷爾引起的摩擦轉(zhuǎn)矩的增加應(yīng)給予考慮,。

(d)摩擦轉(zhuǎn)矩受進(jìn)給速率的影響很大,，必須研究測量因速度工作臺支撐物(滑塊，滾珠,，浄壓力),，滑塊表面材料及潤滑條件的改變而引起的摩擦的變化。已得出正確的數(shù)值,。

(e)通常,，即使在同一臺的機(jī)械上,，隨調(diào)整條件，周圍溫度,，或潤滑條件等因素而變化,。當(dāng)計算負(fù)載轉(zhuǎn)矩時，請盡量借助測量同種機(jī)械上而積累的參數(shù),，來得到正確的數(shù)據(jù),。3、負(fù)載慣量的計算 由電機(jī)驅(qū)動的所有運動部件,，無論旋轉(zhuǎn)運動的部件,，還是直線運動的部件，都成為電機(jī)的負(fù)載慣量,。電機(jī)軸上的負(fù)載總慣量可以通過計算各個被驅(qū)動的部件的慣量,，并按一定的規(guī)律將其相加得到。1) 圓柱體慣量 如滾珠絲杠,，齒輪等圍繞其中心軸旋轉(zhuǎn)時的慣量可按下面公式計算: J=(πγ/32)*D4L (kg cm2)如機(jī)構(gòu)為鋼材,，則可按下面公式計算;

J=(0.78*10-6)*D4L (kg cm2)式中; γ—材料的密度(kg/cm2) D—圓柱體的直經(jīng)(cm) L—圓柱體的長度(cm)2) 軸向移動物體的慣量 工件，工作臺等軸向移動物體的慣量,，可由下面公式得出:J=W*(L/2π)2 (kg cm2)式中; W—直線移動物體的重量(kg) L—電機(jī)每轉(zhuǎn)在直線方向移動的距離 (cm)3) 圓柱體圍繞中心運動時的慣量如圖所示:

屬于這種情況的例子; 如大直經(jīng)的齒輪,，為了減少慣量，往往在圓盤上挖出分布均勻的孔這時的慣量可以這樣計算; J=Jo+W*R2(kg cm2)式中; Jo—為圓柱體圍繞其中心線旋轉(zhuǎn)時的慣量(kgcm2) W—圓柱體的重量(kg) R—旋轉(zhuǎn)半徑(cm)4) 相對電機(jī)軸機(jī)械變速的慣量計算 將上圖所示的負(fù)載慣量Jo折算到電機(jī)軸上的計算方法如下: J=(N1/N2)2Jo式中: N1 N2為齒輪的齒數(shù)4,、電機(jī)加速或減速時的轉(zhuǎn)矩 1) 按線性加減速時加速轉(zhuǎn)矩計算如下:Ta=(2πVm/60*104) *1/ta(Jm+JL)(1-e-ks,。ta)Vr=Vm{1-1/ta。ks(1-e-ksta)Ta—加速轉(zhuǎn)矩(N.M)Vm—快速移動時的電機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)Ta—加速時間(sec)Jm—電機(jī)慣量(N.m.s2)JL—負(fù)載慣量(N.m.s2)Vr—加速轉(zhuǎn)矩開始減少的點Ks—伺服系統(tǒng)位置環(huán)增益(sec-1)電機(jī)按指數(shù)曲線加速時的加速轉(zhuǎn)矩曲線如下圖:此時,，速度為零的轉(zhuǎn)矩To可由下面公式的出,。

To==(2πVm/60*104) *1/te(Jm+JL)Te—指數(shù)曲線加減速時間常數(shù)2) 當(dāng)輸入階躍性速度指令時，他的速度曲線與轉(zhuǎn)矩曲線如圖所示這時的加速轉(zhuǎn)矩Ta相當(dāng)于To 可由下面公式求得(ts=ks) Ta==(2πVm/60*104) *1/ts(Jm+JL)5,、工作機(jī)械頻繁激活,，制動時所需轉(zhuǎn)矩 當(dāng)工作機(jī)械作頻繁激活，制動時,，必須檢查電機(jī)是否過熱,，為此 須計算在一個周期內(nèi)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的均方根值，并且應(yīng)使此均方根值小于電機(jī)的連續(xù)轉(zhuǎn)矩,。

電機(jī)的均方根值;Trms=√[(Ta+Tf)2t1+Tf2t2+(Ta-Tf)2t1+To2t3]/T周式中; Ta—加速轉(zhuǎn)矩(N.M) Tf—摩擦轉(zhuǎn)矩(N.M) To—在停止期間的轉(zhuǎn)矩(N.M)t1t2t3t周 所知的時間可參見圖所示6、負(fù)載周期性變化的轉(zhuǎn)矩計算 如圖所示也需要計算出一個周期中的轉(zhuǎn)矩均方根值Trms,。且該值小于額定轉(zhuǎn)矩,。這樣電機(jī)才不會過熱，正常工作,。