脉冲当量

相关概念

与脉冲当量相关的术语。

脉冲当量(P)

数控系统发出一个脉冲时,丝杠移动的直线距离或旋转轴转动的度数,也是数控系统所能控制的最小单位。该值越小,机床加工精度和工件表面质量越高;值越大,机床最大进给速度越大。

因此,在进给速度满足要求的情况下,建议设定较小的脉冲当量。

机床所能达到的最大进给速度与脉冲当量的关系为:

例如:朗达4S的硬件频率为1MHz,假设脉冲当量为0.001mm/p,则:

机械减速比(m/n)

减速器输入转速与输出转速的比值,也等于从动轮齿数与主动轮齿数的比值。在数控机床上为电机轴转速与丝杠转速的比值。即:

螺距(d)

丝杠上相邻两个螺纹对应点之间的轴距离。

电子齿轮比(B/A)

为伺服驱动器参数(例:安川驱动器,B为PN202,A为PN203),伺服驱动器对接收到上位机的脉冲频率进行放大或缩小。B/A的值大于1为放大,值小于1为缩小。

例如:如果上位机输入频率为100Hz,电子齿轮比分子设为1,分母设为2,那么伺服驱动器实际运行速度按照50Hz的脉冲进行。

如果上位机输入频率100Hz,电子齿轮比分子设为2,分母设为1,那么伺服驱动器实际运行速度按照200Hz的脉冲进行。

编码器分辨率(F)

伺服电机轴旋转一圈所需的脉冲数。查看伺服电机的铭牌,并对应驱动器说明书即可确定编码器分辨率。

下图为安川SGMSH型号电机的铭牌。其中电机型号中第四位是序列编码器规格,该电机分辨率为217,即131072。

例如:某型号机床(配安川驱动器)的丝杠螺距为5毫米,编码器分辨率为17bit,脉冲当量为0.0001mm/p,机械减速比1:1,则:

设定方法

脉冲当量的设定值决定机床的最大进给速度。在进给速度满足要求的情况下,可以设定较小的脉冲当量。

设置脉冲当量后,根据脉冲当量公式计算电子齿轮比或细分数,再设置到驱动器中。

对于不同的电机系统,脉冲当量计算方法不同。

一般来说,对于模具机用户可考虑脉冲当量为0.001mm/p(此时最大进给速度为9600mm/min)或者0.0005mm/p(此时最大进给速度为4800mm/min)。

对于精度要求不高的用户,脉冲当量可设置的大一些,如0.002mm/p(此时最大进给速度为19200mm/min)或0.005mm/p(此时最大进给速度为48000mm/min)。

判断脉冲当量是否正确:

  • 用刀尖在当前位置扎一个点后,对应进给轴走100mm;
  • 再扎一个点,测量两点间距离。

若两点间距离为100mm,则脉冲当量设置无误。

伺服电机

一般情况下,设定脉冲当量(p)为默认值0.001mm/p,再计算电子齿轮比(B/A)。

伺服电机的脉冲当量根据轴类型的不同,可分为:

直线轴

电子齿轮比与脉冲当量的关系为:

旋转轴

旋转轴脉冲当量是每个脉冲对应装夹工件的轴转动的度数。其与直线轴的区别在于:旋转轴的螺距值为360度。因此,计算伺服电机旋转轴脉冲当量时,只需将螺距值换成360,其他计算方法相同。

故伺服电机旋转轴脉冲当量的计算方法为:

步进电机

一般情况下,先设定细分数,再计算脉冲当量。也可先设定脉冲当量,再计算细分数。

步进电机的脉冲当量根据轴类型的不同,可分为:

直线轴

脉冲当量和细分数之间的关系为:

例如:某型号机床的X轴选用的丝杠导程为5毫米,步进电机的步距角为1.8度,工作在10细分模式。电机和丝杠采用连轴节直连。那么,X轴的脉冲当量为:

旋转轴

旋转轴脉冲当量是每个脉冲对应装夹工件的轴转动的度数。其与直线轴的区别在于:旋转轴的螺距值为360度。因此,计算步进电机旋转轴脉冲当量时,只需将螺距值换成360,其他计算方法相同。

故步进电机旋转轴脉冲当量的计算方法为:

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