数控机床功能和附件的选择
用户在选择数控机床时，除认真考虑它具备的基本功能及基本件外，还应选用一些选择件、选择功能及附件，数控机床上除CNC系统外，执行机构中进给伺服电动机和主轴电动机是最重要部件，它是基本件，一般已由数控机床制造厂确定。
（1）进给驱动伺服电动机的选择 伺服电动机目前用在数控机床上较多的有：步进电动机、直流伺服电动机、交流伺服电动机。步进电动机价格低廉，但由于它的工作特性指标较低，如快速性能一般只能达到6~8m/min，最小分辨率为0.01mm，低速时容易产生振荡等，一般只用于经济型的开环伺服系统（现在也有闭环伺服系统）。直流伺服电动机在机床上已经得到广泛应用，它的价格比交流电动机更便宜，但根随特性和快速特性都不如交流电动机，尤其使用电刷、整流子使其工作故障率较多。近几年来由于交流伺服电动机的元器件和制造技术的发展，它在数控机床中的应用已占主流。尤其是在加工中心上的使用。
伺服电动机选用功率大小取决于负载条件，加在电动机轴上的负载有阻尼负载和惯量负载，它们应满足下列条件：
1） 当机床空载运行时，在整个速度范围内，加在电动机轴上的负载转矩应在电动机连续额定转矩范围内，即在转矩——速度特性曲线的连续工作区内。
2） 最大负载转矩、加载周期及过载时间都应在电动机特性曲线允许范围内。
3） 电动机在加速或减速过程中的转矩应该在加/减速区（或间断工作区）之间。
4） 对要求频繁起动、制动以及周期性变化的负载，必须检查它在一个周期中的转矩均方根值，并应小于电动机的连续额定转矩。
5） 加在电动机轴上的负载惯量大小对电动机的灵敏度和整个伺服系统精度将产生影响。通常，负载惯量小于电动机转子惯量时，上述影响不大，但当负载惯量达到甚至超过转子惯量的三倍时，会使灵敏度和响应特性受到很大影响，甚至会使伺服放大器不能在正常调节范围内工作。所以对这类惯量应避免使用。
（2）主轴电动机的选择 选择主轴电动机功率常考虑如下因素：
1） 选择的电动机功率应能满足机床使用的切削功率、单位时间金属切除率、主轴低速时的最大转矩等要求。
2） 根据要求的主轴加/减速时间计算出的电动功率不应超过电动机的最大输出功率。
3） 在要求主轴频繁起动、制动的场合，必须计算出平均功率，其值不能超过电动机连续额定输出功率。
4） 在要求有恒速控制的场合，则恒速所需的切削功率和加速所需功率两者之和应在电动机能够提供的功率范围之内。
不同类型数控机床切削功率有不同的计算方法，如车、铣、钻、镗等加工的计算方法也不同。目前一般金属切削的数控机床配置的主轴电动机功率，其切削力一般都选在20cm³/（min·kW）（对中碳钢的切削力）。
数控机床附件及功能的选择基本原则式是：采取全面配置、长远和近期效益综合考虑。对一些价格增加不多、但对使用又带来很多方便时，应该尽可能配置齐全，附件也配置成套，保证数控机床到现场后能立即投入生产，切忌将几十万元甚至几百万元购买来的一台数设备，到用户单位后因缺少一个几十元或几百元的附件而迟迟不能投入生产。用户选用机床、CNC系统及附件时还应从以后便于维修方面考虑，设备生产厂家不能选得太多，否则以后维护修理会有极大困难。对多台机床可以合用的附件（如CNC系统的输入输出装备、刀具机外预调仪等），要考虑接口的通用、连接尺寸的通用，实现多台机床的合用，这样可大大减少设备投资。
枣庄市滕东机床有限公司
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