设计+制作，交流伺服电机使用与附件制作全攻略

18651690718 · 发表于 2017-6-25 14:02

      交流伺服主轴是主轴或者叫动力头系统的最佳形态，全闭环控制精度高，主动的闭环震动抑制系统，提供精准的速度，优异的快速的稳定的速度相应，数倍的短时间转矩增益，反映到实际使用过程中就是加工运转切削平稳，刀具损耗低，加工效率高，适合精密运转控制，精益生产

      一，伺服主轴机械部分：伺服电机与机械主轴之间连接有皮带驱动，联轴器直连，齿轮驱动等，这个帖子主要讲解皮带驱动，什么皮带？多楔带，以点代面系统做个设计，并制作出来

      二，伺服皮带主轴速度控制部分，讲解下控制原理，控制电路设计与实际制作

      先从伺服电机结构安装讲起，伺服电机的安装结构强度，安装结构的精度都有一定要求，还要结合散热需求，以S1工作制（持续全功率运转）来说，散热面积要足够大，其他S2-S7工作制散热面积不等，以下的设计是一个符合S1工作制的伺服电机座，结构强度满足最高1.2KW伺服电机（80-100法兰）全功率运转，同时兼容1.2KW以下功率伺服电机，具体设计图如下

18651690718 · 发表于 2017-6-25 14:07

本帖最后由 18651690718 于 2017-6-25 14:39 编辑

这是一个用50*100*6*200的铝合金矩管设计制作的伺服电机安装座，用来与主轴连接，如果是单板电机安装座，安装1.2KW伺服电机的话，厚度要12-15毫米，如果用角铝，厚度要8-12毫米，用矩形铝管厚度6-8毫米就可以，因为市场上能买到的适合的就是6毫米厚50*100的，所以只能用这个做了
依据安川伺服电机说明资料，750W伺服电机安装座要等效于散热面积250-300平方厘米的散热片，750W以上要更大，750W以下可以小一些，国产或台产伺服电机效率低一些，散热面积要大一点，这个设计散热部分充分考虑到各种因素，做到散热面积最大化，有效散热面积超过600平方厘米，足够1.2KW伺服电机工作在S1状态，表面积测绘结果800多平方厘米，考虑到有些小面通风量不足，定义为有效散热面积超过600平方厘米，表面积测绘图如下

18651690718 · 发表于 2017-6-25 15:47

      这个伺服电机座用的铝型材可以安装几十W到1200W伺服电机，现在的设计兼容两个主流品种60法兰和80法兰框伺服电机，其中60法兰功率200W-600W，80法兰功率400W-1KW，其他有些小众品种比如70-86-90-100的都可以用这个铝合金矩形管来做

      实际操作和制作不算很难，如果说有难点，那就是小腰孔和大腰孔，小腰孔是收紧皮带用的，大腰孔是配合收紧皮带，主轴避空用

      小腰孔长20毫米宽9毫米，配合8毫米固定螺丝收紧皮带，实际制作方法：

      1，间隔10毫米钻三个5毫米孔，然后用9毫米钻头扩孔，再用8毫米铣刀钻去多余部分

      2，锉和打磨，打磨留到最后修饰外观时再处理

18651690718 · 发表于 2017-6-25 16:24

大腰孔操作，同步交错钻两个大圆孔，其实很难同步起来，同步钻通严重考验操作技能，不同步钻通下一步操作就多费点体力锉了

18651690718 · 发表于 2017-6-25 18:26

打样试做5个，准备用在65直径和60直径的主轴动力头上，开孔器的直径65毫米，一共十个大腰孔，打出双环同步通孔6个，概率还可以

18651690718 · 发表于 2017-6-25 18:30

台钻的功率只有375W，打到后期已经闻到电机油漆味了，电机滚烫，出力明显软弱

老阿杜 · 发表于 2017-6-25 19:56

钻头换铣头，弄弄，，

18651690718 · 发表于 2017-6-25 20:18

老阿杜发表于 2017-6-25 19:56
钻头换铣头，弄弄，，

基本上都是孔加工，不过这些大孔对台钻要求高一点，起步Z512，用Z516或更大的比较好，下面的孔就无难度了，不论大孔还是小孔，50孔是60法兰伺服电机端面止口，70孔是80法兰伺服电机端面止口，也就是说这个电机座同时支持60法兰和80法兰两种伺服电机，还支持60步进电机

zgchen · 发表于 2017-6-25 22:28

好型材啊！

契而不舍 · 发表于 2017-6-26 05:53

楼主批量生产阿

18651690718 · 发表于 2017-6-26 07:06

zgchen 发表于 2017-6-25 22:28
好型材啊！

第一职业机械设计，第二职业装配钳工，所以除了台钻，不碰其他机床。两个职业已经混搭了，再搭一个职业就乱套了，如果有不适合台钻作业的零件，全部外协，加工过程中无意做出了小月亮，以后孩子要月亮就这么办

18651690718 · 发表于 2017-6-26 07:08

契而不舍发表于 2017-6-26 05:53
楼主批量生产阿

小试，不批量生产，批量生产还是以数控铣比较经济，钳工制作模式效率太低

18651690718 · 发表于 2017-6-26 07:34

最大孔70毫米，Z512台钻功率才375W，操作中堵转频繁，电机暴热，做一两个的话能一口气打完，做五个就不行，打一小时休息下再打，一次做五个操作效率能接受，要做十几个的话要750W台钻或钻铣床，推测750W也会堵转，所以上批量的话至少要1.0KW出力的主轴系统才能持续不断打下去

18651690718 · 发表于 2017-6-26 10:22

钻安装定位底孔，去毛刺，暂时不攻丝，放到最后阶段

18651690718 · 发表于 2017-6-26 12:05

接下来就是精度处理，安装面平面度80%核心区域0.02毫米，两平面平行度0.04，这个精度只有磨床能加工出来，磨铝价格是磨铁的两三倍，不处理的话矩形铝管中间凹陷20-30丝，直接装伺服电机运行是没有问题，跟精益生产就有背道而驰的感觉，上铣床或加工中心刷两刀是最经济的，也能用，中庸路线

钳工是精度处理工，就是手工处理比磨床要奢侈得多，加工一个面至少一小时，两个面两小时，先粗染粗研粗磨，全部显点后转精研精磨

18651690718 · 发表于 2017-6-26 13:11

当然除了淌汗，忍受巨大的噪音之外，精密研磨也需要点高质量的器具和一定的操作技巧

18651690718 · 发表于 2017-6-26 20:30

预计比较乐观，实际操作比预计的艰苦些，十个面研磨工作持续了十几个小时，还只是完成了粗研磨。粗研磨也够用了，粗研磨之后做倒角，两外两个面要打花掩盖下原始的瑕疵，到处是花的就不觉得瑕疵扎眼

18651690718 · 发表于 2017-6-26 20:40

原计划两天完成，现在两天完成个大概，明天精研和攻丝善后，按40块钱一小时计价，工作30个小时，人工费1200块，工具场地损耗七七八八一加，成本1500，一个要卖的话300块，只是个本钱，还没有利润

zyyz · 发表于 2017-6-27 01:15

18651690718 · 发表于 2017-6-27 09:02

精磨也不是完全精磨，因为粗磨阶段显点的数量基本够了，所以把精磨的工序减少至2-4循环，灵活应用标准，说难听点偷工，说好听点降低成本，但还要准确一点定义这道工序：半精研磨

价值300块的伺服电机座制作接近尾声，铝合金做人工打磨的圆弧倒角可操作性好

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