质也属于指数加速形式。这三种加速形式从不同的角度反映了进给伺服系统的加速能力。
（

1）线性加速力矩 T

al

的计算

 

     

 kgf  cm 

（

2

—5）

式中：

n

max

为机床 执 行 部 件以

最快速度移动时电机的最高转速，

r/min；J

m

为电机的转动惯量，

kgcm

2

；

J

d

为负载惯量，

kgcm

2

；

k

s

为

伺服系统的位置环增益，

Hz；取 k

s

=20；t

a

为线性加速时间，

s；取 t

a

=3/k

s

（

2）阶跃加速力矩 T

ap

的计算

 

 

 

 

 kgf 

cm 

（

2

—6）

式 中 ：

t

a

为 阶 跃 加 速 时 间 ，

s ； 取

t

a

=1/k

s

。

（

3）在切削状态下，进给速度突然变至最大进给速度时的加速力矩 T

at

的计算

 

 

 

 

 kgf 

cm 

（

2

—7）

式 中 ：

t

a

为 加 速 时 间 ，

s 。 取

t

a

=1/k

v

；

k

v

为进给伺服系统的速度环增益，

Hz；取 k

v

=3 k

s

。

（

4）折算到电机轴上加速力矩 T

a

的计算

数控机床的坐标轴空载启动时，一般有线性加速和阶跃加速两种方式可供选择。后者所需的加速

力矩要比前者大。在切削状态，当进给速度突然变化时所需的加速力矩

T

ac

也呈阶跃加速形式。因此，

折算到电机轴上的加速力矩

T

a

的计算也应分为两种情况来考虑。

空 载 启 动 加 速 力 矩

T

aq 

kgf cm   （2

—8a）

切 削 速 度 变 化 时 的 加 速 力 矩

T

ac 

kgf cm   （2

—8b）

4 计算折算到电机轴上的负载惯量

负载惯量由两部分组成，一部分是作回转运动的传动件的转动惯量折算到电机轴上的负载惯量

J

R

，另一部分是做直线运动的移动部件折算到电机轴上的负载惯量

J

L

。

（

1）单个回转体零件转动惯量 J

r

的计算

 

                 

 kgcm

2 

（

2

—9）

式中

ρ 为材料密度，对于钢 kg/cm

3

；

D 为

回 转 体 零 件 的 直 径 ，

cm； L 为 回 转 体 零

件的长度，

cm；j 为零件序号，j =1，2，

…，n。

（

2）折算到电机轴上的回转体零件转动惯量 J

R

的计算

          （ j  =1 ， 2 ，

… ， n ） 

kgcm

2

             （2

—10）

式中：

i 为传动链的降速比。

（

3）折算到电机轴上的移动部件转动惯量 J 的计算

                             kgcm

2 

（

2

—11）

式中：

m 为机床执行部件的总质量，kg；L 为电机每转一圈，机床执行部件在轴向移动的距离，cm。

（

3）加在电机轴上总的负载转动惯量 J

d

的计算

 

                 

 kgcm

2 

（

2

—12）

)

1

)(

(

980

60

2

max

a

s

t

k

d

m

a

al

e

J

J

t

n

T

−

−

+

×

=

π

)

(

980

60

2

max

d

m

a

ap

J

J

t

n

T

+

×

=

π

)

(

980

60

2

d

m

a

t

at

J

J

t

n

T

+

×

=

π

f

u

ap

aq

T

T

T

T

+

+

=

f

c

at

ac

T

T

T

T

+

+

=

j

j

rj

L

D

J

4

32

πρ

=

3

10

8

.

7

=

×

=

ρ

∑

=

=

n

j

rj

R

J

i

J

1

2

1

2

)

2

(

π

L

m

J

=

d

d

J

J

J

+

=

3