Ｍ

≤3 ＪＬ，在此范围内，ＪＭ＼ＪＬ值越小性能越好。当ＪＬ≥５ＪＭ，电动机的可控性

会明显下降，在高速曲线切削时表现尤为突出。
　　对于现代全闭环数控机床，我们应把高

“伺服精度”和优“瞬态响应特性”作为首要追求

目标，因此应优先考虑惯量匹配。转矩虽有所过剩，但惯量匹配达到最佳状态，对于提高加
工精度，减小加工表面粗糙度值以及提高加工效率十分有利。
　　

2 转动惯量的计算方法

　　由电动机驱动的所有运动部件，无论旋转运动的部件，还是直线运动的部件，都成为
电动机的负载惯量。电动机轴上的负载总惯量可以通过计算各个被驱动部件的惯量，并按一
定的规律将其相加得到。
　　

2.1 圆柱体惯量

　　

 如滚珠丝杠等围绕其中心轴旋转时的惯量可按下式计算

　　

 式中 γ

—材料的密度(kg·cm-3)；D—圆柱体的直经(cm)；L—圆柱体的长度(cm)。

　　

2.2 轴向移动物体惯量

　　工件等轴向移动物体的惯量可按下式计算
　　

 式中 W

—直线移动物体的重量(kg)。圆柱体围绕中心运动时的惯量如附图所示。

　　属于这种情况的例子：如大直径的齿轮，为了减少惯量，往往在圆盘上挖出分布均匀
的孔，这时的惯量可以这样计算
　　

 式中 Jo

—圆柱体围绕其中心线旋转时的惯量(kg·cm2)；W1—圆柱体的重量(kg)；R—

旋转半径

(cm)。将以上所述的负载惯量折算到电动机轴上的计算方法如下

　　式中

Ji

—各旋转件的转动惯量(kg·cm2 )；ni—各旋转件转速(r／min)；JW—各移动件的

转动惯量

(kg·cm2)；JM

—电动机的转动惯量(kg·cm2)；nm—电动机转速(r／min)。

　　

3 结语

　　对于开环系统，机械传动装置折算到电动机轴上的负载转动惯量应小于电动机加速要
求的允许值。对于闭环系统，除满足加速要求外，机械传动装置折算到电动机轴上的负载转
动惯量应与伺服电动机转子惯量合理匹配，如果电动机转子惯量远小于机械进给装置的转
动惯量

(折算到电动机转子轴上)，则机床进给系统的动态特性主要决定于负载特性，此时

运动部件

(包括工件)不同质量的各坐标的动态特性将有所不同，使系统不易调整。

　　参考文献：
　　

[1] 袁海龙，数控机床的动态分析[J]，油气田地面工程，2007(4)：25-26

　　

[2] 石贵龙，数控机床的加工与制造之比较[J]，商场现代化，2009(7)：47-48