冶金行业的钢管切割通常采用飞锯来完成

冶金行业的钢管切割通常采用飞锯来完成：一般钢管的运行速度为60m/min，为了满足日益快速发展的需求，超高速飞锯应运而生。本文阐述的是超高速飞锯用数控系统来完成动态 以及在符合生产需求的参数下如何选定伺服单元及电动机。笔者希望通过下面的例子能对涉及这一领域的同行有所借鉴。 首先我们应了解生产需求的参数，如已知钢管的运行速度为180m/min，而飞锯的切割时间我们定为2s一个往返。见图1。

图2

上图0.2s为加速时间，加速到速度v为3m/s后开始匀速运动，经过0.6s的匀速运动后开始减速。依据上图我们可得出加速度： a=v/t=3/0.2=15m/s2 所以控制系统及伺服电动机应满足以上加速度需求。另外在速度为3m/s时，用滚珠丝杠是达不到要求的，所以我们选用德国的WH80直线运动单元来完成。下面为伺服电动机转矩的选法： 总转矩为 Ma=Mload+Mtrans+Mrol+Mlide
式中：Mload——负载转矩 Mtrans——直线运动加转矩 Mrol——转动加速度转矩 Mlide——空载转矩
而Mload=(100×9.8×0.1×63.66)/2000=3.1N·m Mtrans=(100×15×63.66)/2000=48N·m Mrol=0.23N·m Mlide=3.6N·m
所以Ma=56.4N·m 考虑到连续运转，最后的转矩M=56.4/(70%)=80.6N·m。而直线运动单元是由伺服电动机经过齿轮驱动的。经查直线运动单元的移动距离为 200mm/r, 如若想达到3m/s，伺服电动机的转速应达到900m/min ，那么通过1:3的减速，则电动机最后的转矩为26.9N·m，而电动机所需的速度为2700r/min。通过以上计算，我们就能选定比较经济、并能满足要求的电动机转矩、功率等。 而实际中，控制系统我们选定NUM1020T，图2为该机床连接示意图。 此外，只要设置好包括同步功能在内的相关参数，并编制好PLC及工件加工程序，即能方便地实现上述功能。
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