数控机床常用计算项目与计算方法
数控编程圆弧计算方法(一)
数控编程圆弧计算方法(一)数控编程圆弧计算方法在数控机床上，圆弧是常见的加工形式之一。
然而，要正确地编写圆弧的数控程序，需要掌握圆弧的计算方法，包括圆弧的起点、终点、半径等参数的计算。
下面将详细介绍数控编程中的圆弧计算方法。
圆弧的定义圆弧是一个弧线形状，由圆锥曲线或球面曲线的一部分组成。
圆弧有起点、终点、圆心和半径等参数。
圆弧的表示方法在数控编程时，圆弧可以用多种方式来表示。
其中一种常用的方式是用圆心坐标及起点、终点的位置坐标来表示。
假设圆弧的起点为P1，终点为P2，圆心为C，半径为R，则圆心坐标可以用以下公式计算：C=(P1+P2)/2+(P1−P2)⊥∗R/(2∗|P1−P2|)其中“+”表示向量加法，“⊥”表示向量垂直，“|.|”表示向量的模。
通过圆心坐标及起点、终点的位置坐标，可以计算出圆弧的圆心角度数、圆弧的弧长等参数。
圆弧的程序调用格式在数控编程中，圆弧通常使用G02或G03指令来表示。
以G02指令为例，其格式为：G02 X_ Y_ I_ J_ R_其中X、Y表示终点坐标，I、J表示圆心坐标与起点的相对距离，R表示圆弧半径。
需要注意的是，只有当起点与当前点之间没有直线段时才能使用I、J参数。
圆弧的误差分析在数控加工中，为了保证加工精度，需要对圆弧误差进行分析。
圆弧误差包括位置误差和形状误差。
位置误差是由起点到圆心、圆心到终点的直线段引起的误差，可以通过适当调整I、J参数来补偿。
形状误差是由数控机床控制系统、加工刀具等因素引起的误差，可以通过加工补偿、精度提高等措施来减小。
总结圆弧计算方法是数控编程中的核心内容之一，正确地编写圆弧程序可以提高加工效率、保证加工精度。
需要掌握圆弧的定义、表示方法、程序调用格式以及误差分析等方面的知识，才能编写出高质量的数控程序。
圆弧计算方法示例以下是一组示例，展示如何通过已知起点、终点和圆弧半径来计算圆心坐标和其他相关参数。
假设起点坐标为(0, 0)，终点坐标为(2, 2)，圆弧半径为1，则可按如下方法计算圆心坐标：C=(P1+P2)/2+(P1−P2)⊥∗R/(2∗|P1−P2|)=(0+2)/2+(0−2,0−2)⊥∗1/(2∗√2)=(1,1)由此可得圆心坐标为(1, 1)。
如何计算CNC转速和进给？
如何计算CNC转速和进给？在CNC车床、铣床等数控机床的加工过程中，转速和进给是非常重要的参数。
正确地设定转速和进给可以提高加工效率、确保零件质量，更好地保护机床和刀具。
那么，如何计算CNC机床的转速和进给呢？下面我们就来详细介绍。
CNC转速的计算CNC机床的转速通常用转/分来表示，具体计算方法如下：CNC转速 = （主轴转速 × 主轴系数） ÷ 刀具直径其中，主轴转速是CNC机床主轴的转动速度，主轴系数是主轴的细分数，一般为2、4、8、16等。
刀具直径是指切削刀具的直径，注意不是加工的任意尺寸。
下面举一个例子：加工直径为20mm的零件，采用直径为10mm的钨钢刀具切削。
假设主轴转速为6000转/分，主轴的分度值为4，那么就可以计算出CNC转速为：CNC转速 = （6000 × 4） ÷ 10 = 2400 转/分以上的计算公式是用来计算钨钢刀具的CNC转速，对于其它刀具材料，需要按照不同的公式来计算。
同时，刀具半径和加工直径之间存在一个系数关系，需要根据具体情况进行调整。
CNC进给的计算CNC机床的进给速度通常用毫米/分钟来表示，具体计算方法如下：CNC进给速度 = 切削速度 × 切削深度 × 齿数其中，切削速度是指刀具切削的线速度，通常用米/分钟来表示，具体的计算公式如下：切削速度= π × 刀具直径 × 主轴转速 ÷ 1000切削深度是指切削刀具在一次加工中切削材料的深度，一般为加工直径的1/2至1/4，取决于材料的硬度和机床的刚度。
齿数是指切削刀具的齿数，通常是根据所选刀具确定的。
下面举一个例子：刀具直径为10mm，主轴转速为6000转/分，切削深度为1mm，齿数为2，加工的材料是碳钢，对应的切削速度为45m/min。
那么就可以计算出CNC进给速度为：CNC进给速度 = 45 × 1 × 2 = 90 mm/min需要注意的是，以上的计算公式是针对一般情况而言的，对于特殊加工材料或加工方式，需要再根据具体情况进行调整。
加工中心切削转速和进给速度计算方法及公式
数控加工中心的切削转速和进给速度：1:主轴转速=1000Vc/πD2:一般刀具的最高切削速度(Vc)：高速钢50 m/min;超硬东西150 m/min；涂镀刀具250 m/min；陶瓷·钻石刀具1000 m/min 3加工合金钢布氏硬度=275-325时高速钢刀具Vc=18m/min；硬质合金刀具Vc=70m/min（吃刀量=3mm；进给量f=0.3mm/r）主轴转速有两种核算办法，下面举例说明：①主轴转速：一种是G97 S1000表明一分钟主轴旋转1000圈，也就是通常所说的恒转速。
另一种是G96 S80是恒线速，是由工件外表断定的主轴转速。
进给速度也有两种G94 F100表明一分钟走刀距离为100毫米。
另一种是G95 F0.1表明主轴每转一圈，刀具进给尺度为0.1毫米。
数控加工中刀具挑选与切削量的断定刀具的挑选和切削用量的断定是数控加工工艺中的重要内容，它不仅影响数控机床的加工功率，并且直接影响加工质量。
CAD/CAM技能的发展，使得在数控加工中直接利用CAD的规划数据成为或许，特别是微机与数控机床的联接，使得规划、工艺规划及编程的整个进程全部在核算机上完成，一般不需要输出专门的工艺文件。
现在，许多CAD/CAM软件包都供给主动编程功能，这些软件一般是在编程界面中提示工艺规划的有关问题，比方，刀具挑选、加工路径规划、切削用量设定等，编程人员只需设置了有关的参数，就可以主动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。
因而，数控加工中的刀具挑选和切削用量断定是在人机交互状态下完成的，这与一般机床加工构成明显的对比，一起也要求编程人员有必要掌握刀具挑选和切削用量断定的基本准则，在编程时充分考虑数控加工的特色。
本文对数控编程中有必要面临的刀具挑选和切削用量断定问题进行了讨论，给出了若干准则和主张，并对应该注意的问题进行了讨论。
一、数控加工常用刀具的种类及特色数控加工刀具有必要适应数控机床高速、高效和主动化程度高的特色，一般应包含通用刀具、通用衔接刀柄及少量专用刀柄。
数控车床编程中的数学处理
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追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2020年10月24日星期 六上午7时32分 59秒07:32:5920.10.24
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严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020年10月 上午7时 32分20.10.2407:32Oc tober 24, 2020
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作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2020年10月24日星期 六7时32分59秒 07:32:5924 October 2020
B
A0
A1
A2
0.1 C
A0
A1 A2
α0 α1
α2
A a)
b)
c)
图 ：工艺尺寸链示例
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CNC
2、尺寸链的组成
尺寸环：组成尺寸链的每一个尺寸。如A0、A1、A2
各尺寸环按其形成的顺序和特点，可分为封闭环和组成环。
封闭环：凡在零件加工过程或机器装配过程中最终形成
的环（或间接得到的环）。如A0
2020/10/24
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树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.10.2420.10.24Saturday, October 24, 2020
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人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。07:32:5907:32:5907:3210/24/2020 7:32:59 AM
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安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.10.2407:32:5907:32Oc t-2024- Oct-20
1）圆弧的起始点坐标值： 2）圆弧的结束点(目标点)坐标： 3）圆弧中心点的坐标。
3、计算方法如下： 取编程零点为W1。
2020/10/24
五轴联动数控机床工程项目资金成本分析
五轴联动数控机床工程项目资金成本分析一、项目背景随着工业化的不断发展和制造业的智能化趋势，五轴联动数控机床具有高精度、高效率和灵活性等优点，被广泛应用于航空航天、汽车制造、模具加工等领域。
然而，五轴联动数控机床的研发和制造需要大量的资金投入。
本文将对五轴联动数控机床工程项目的资金成本进行分析。
二、项目资金成本的构成1.设备采购成本：五轴联动数控机床的采购成本是项目资金成本的重要组成部分。
采购成本包括设备本身的购买费用以及运输、安装、调试等费用。
2.研发费用：五轴联动数控机床的研发需要进行设计、试制和试验等工作，这些工作需要耗费人力、物力和财力，因此研发费用也是项目资金成本的重要组成部分。
3.人员成本：五轴联动数控机床工程项目需要拥有较高水平的研发和制造人员，这些人员的薪酬、培训和福利等都属于项目资金成本的范畴。
4.材料成本：五轴联动数控机床的制造需要大量的材料，包括金属材料、电子元器件和润滑材料等，这些材料的采购费用会成为项目资金成本的一部分。
5.能源、水费等支出：五轴联动数控机床在制造过程中需要消耗大量的能源和水资源，相关的费用也应计入项目资金成本中。
三、项目资金成本的分析方法项目资金成本的分析方法主要有成本估算法、成本分析法和成本控制法。
1.成本估算法：成本估算法通过对各项成本因素进行估算，计算出项目所需资金成本的大致数值。
这一方法主要依据历史数据和经验进行估算，可以在项目前期提供一个大致的项目资金成本预估。
2.成本分析法：成本分析法通过对各项成本因素进行详细分析，计算出项目实际所需资金成本的具体数值。
这一方法主要通过对各项成本因素进行量化和核算，能够提供项目资金成本的准确数据，从而为项目决策和预算提供依据。
3.成本控制法：成本控制法通过对项目资金成本的控制和管理，实现项目资金成本的优化。
这一方法主要通过制定有效的成本控制措施，降低成本因素的发生概率和影响程度，以及提高成本因素的管理效能，实现项目资金成本的有效控制。
数控机床30°编程刀尖和倒角补偿计算
数控机床30°编程刀尖和倒角补偿计算摘要：1.刀尖补偿的概念和作用2.刀尖补偿的计算方法3.刀尖补偿在数控机床编程中的应用4.刀尖补偿的注意事项正文：一、刀尖补偿的概念和作用刀尖补偿是数控机床在加工过程中，由于刀具的磨损或刀尖形状的误差等原因，导致刀具实际切削轮廓与理想切削轮廓之间存在差异，通过调整刀具的切削深度和位置，使得实际切削轮廓与理想切削轮廓重合，从而保证加工精度的一种技术手段。
二、刀尖补偿的计算方法刀尖补偿的计算方法主要包括以下两种：1.刀尖圆弧半径补偿刀尖圆弧半径补偿适用于刀尖呈圆弧形状的刀具，其补偿值可以通过以下公式计算：补偿值= 刀尖圆弧半径×sin(补偿角度)其中，刀尖圆弧半径为刀尖圆弧的半径，补偿角度为刀尖圆弧与刀具进给方向的夹角。
2.刀尖倒角补偿刀尖倒角补偿适用于刀尖呈倒角形状的刀具，其补偿值可以通过以下公式计算：补偿值= 倒角高度×tan(补偿角度)其中，倒角高度为刀尖倒角的高度，补偿角度为刀尖倒角与刀具进给方向的夹角。
三、刀尖补偿在数控机床编程中的应用在数控机床编程中，刀尖补偿可以通过G41、G42 和G40 指令实现。
其中，G41 表示刀尖圆弧半径左补偿，G42 表示刀尖圆弧半径右补偿，G40 表示半径补偿取消。
例如，假设刀具的刀尖圆弧半径为5mm，补偿角度为30°，则刀尖圆弧半径补偿值为：补偿值= 5mm ×sin(30°) ≈3.08mm在编程时，可以通过以下指令实现刀尖圆弧半径左补偿：G41 G91 Z-5mm F1000 M3 S3000其中，G91 表示绝对编程，Z-5mm 表示刀具的初始位置为Z 轴负向5mm，F1000 表示进给速度为1000mm/min，M3 表示主轴正转，S3000 表示主轴转速为3000rpm。
四、刀尖补偿的注意事项在使用刀尖补偿时，应注意以下几点：1.刀尖补偿仅适用于刀尖呈圆弧或倒角形状的刀具，对于其他形状的刀具，应选择合适的刀具或采取其他措施提高加工精度。
数控机床铣削切削力的计算与优化
数控机床铣削切削力的计算与优化数控机床是现代制造业中的重要设备之一，其广泛应用于各个行业的零部件加工中。
在数控机床的运行过程中，切削过程是一个重要的环节，而切削力的计算与优化是提高加工效率和质量的关键。
本文将重点探讨数控机床铣削切削力的计算方法和优化措施。
首先，数控机床铣削切削力的计算是数控加工过程中的重要任务。
切削力的大小直接影响到机床的加工效率和切削工具的寿命。
在数控机床铣削中，切削力主要包括切向力和径向力两个方向的力。
切向力是沿着刀具切削方向的力，而径向力是与刀具旋转轴垂直的力。
为了准确计算数控机床铣削切削力，需要考虑多个因素，如工件材料的硬度、切削速度、刀具类型等。
其中，材料硬度是影响切削力最重要的因素之一。
通常情况下，硬度较大的材料在切削过程中需要更大的切削力。
此外，切削速度的大小也会对切削力产生影响。
一般来说，切削速度越大，切削力也会相应增加。
刀具的形状和材料也是影响切削力的因素，不同形状和材料的刀具在切削过程中对切削力的影响不同。
在数控机床铣削切削力的优化中，我们可以通过调整切削参数来降低切削力的大小，提高加工效率。
首先，可以通过减小切削深度和切削宽度来减少切削力的大小。
当切削深度和切削宽度较大时，切屑的形成和排出会增加切削力的大小。
因此，在实际加工中，可以根据工件的材料和形状合理设定切削深度和切削宽度，以达到最佳的加工效果。
其次，选择合适的切削工具也是优化切削力的重要手段之一。
不同类型的刀具对切削力的产生有不同的影响。
一般来说，刀具的刃数越多，切削力也会相应减小。
此外，刀具的材料也会影响切削力的大小。
选择高硬度的刀具材料可以降低切削力的大小，提高切削效率。
最后，数控机床铣削切削力的优化还可以通过提高机床的刚性和减小机床的振动来实现。
刚性越大，机床的抗变形能力越强，切削力产生的变形也会减小。
另外，减小机床的振动可以有效地降低切削力的大小，提高加工质量。
总之，数控机床铣削切削力的计算与优化是提高加工效率和质量的重要任务。
数控机床30°编程刀尖和倒角补偿计算
数控机床30°编程刀尖和倒角补偿计算【提纲】一、前言二、数控机床刀尖补偿计算三、数控机床倒角补偿计算四、30°编程的刀具选择和加工参数设置五、总结在数控机床的加工过程中，刀尖和倒角补偿的计算对于保证加工精度至关重要。
特别是在30°编程中，这一步骤直接影响到最终产品的质量和效率。
本文将详细介绍数控机床刀尖和倒角补偿的计算方法，以及30°编程的刀具选择和加工参数设置。
一、前言数控机床是一种高精度、高效率的机械加工设备。
在数控加工过程中，为了弥补刀具几何形状和实际切削条件之间的差异，提高加工精度，需要对刀尖进行补偿。
此外，倒角补偿也是提高零件表面质量的重要手段。
本文主要针对30°编程的刀尖和倒角补偿计算进行讨论。
二、数控机床刀尖补偿计算刀尖补偿是数控加工中一种常见的补偿方式，主要分为左刀尖补偿、右刀尖补偿和圆弧刀尖补偿。
在30°编程中，根据刀具的形状和加工要求，选择合适的刀尖补偿方式，可以有效提高加工精度。
1.刀尖补偿的定义和作用刀尖补偿是指在数控程序中设置一定的数值，以弥补刀具在加工过程中因几何形状和实际切削条件差异而产生的加工误差。
通过刀尖补偿，可以确保刀具在加工过程中按照设定的路径进行切削，从而达到预期的加工效果。
2.刀尖补偿的计算方法根据刀具的形状和加工要求，刀尖补偿可以分为左刀尖补偿、右刀尖补偿和圆弧刀尖补偿。
下面分别介绍这三种补偿方式的计算方法：（1）左刀尖补偿左刀尖补偿是指刀具在加工过程中，由于刀尖半径的存在，使得刀具实际切削的路径比编程设定的路径要短。
为了弥补这一误差，需要在数控程序中设置相应的刀尖补偿值。
具体计算方法如下：刀尖补偿值= 刀尖半径× sin(刀具补偿角度)（2）右刀尖补偿右刀尖补偿与左刀尖补偿相反，是指刀具在加工过程中，由于刀尖半径的存在，使得刀具实际切削的路径比编程设定的路径要长。
计算方法如下：刀尖补偿值= 刀尖半径× sin(刀具补偿角度)（3）圆弧刀尖补偿圆弧刀尖补偿是指刀具在加工过程中，由于刀尖圆弧半径的存在，使得刀具实际切削的路径与编程设定的路径之间存在差异。
数控编程常用计算方法
第3章数控编程中的数学处理（一）目的与要求通过本章内容的学习，使学生了解数控编程前数学处理的主要内容和基本方法，掌握利用三角函数计算基点坐标，为数控编程做准备。
（二）教学内容1．三角函数法计算基点坐标2．非圆曲线节点坐标的概念3．辅助坐标点的设定与计算（三）教学要求1．掌握利用三角函数计算基点坐标的方法2．了解非圆曲线节点坐标的概念3．掌握辅助坐标点的计算（四）重点与难点重点：利用三角函数计算基点坐标难点：辅助坐标点的设定与计算（五）学习指导1、数值计算的内容对零件图形进行数学处理是编程前的一个关键性的环节。
数值计算主要包括以下内容。
（1）基点和节点的坐标计算零件的轮廓是由许多不同的几何元素组成。
如直线、圆弧、二次曲线及列表点曲线等。
各几何元素间的联结点称为基点，显然，相邻基点间只能是一个几何元素。
当零件的形状是由直线段或圆弧之外的其他曲线构成，而数控装置又不具备该曲线的插补功能时，其数值计算就比较复杂。
将组成零件轮廓曲线，按数控系统插补功能的要求，在满足允许的编程误差的条件下，用若干直线段或圆弧来逼近给定的曲线，逼近线段的交点或切点称为节点。
编写程序时，应按节点划分程序段。
逼近线段的近似区间愈大，则节点数目愈少，相应地程序段数目也会减少，但逼近线段的误差d应小于或等于编程允许误差d允，即d≤d允。
考虑到工艺系统及计算误差的影响，d允一般取零件公差的1/5～1/10。
（2）刀位点轨迹的计算刀位点是标志刀具所处不同位置的坐标点，不同类型刀具的刀位点不同。
对于具有刀具半径补偿功能的数控机床，只要在编写程序时，在程序的适当位置写入建立刀具补偿的有关指令，就可以保证在加工过程中，使刀位点按一定的规则自动偏离编程轨迹，达到正确加工的目的。
这时可直接按零件轮廓形状，计算各基点和节点坐标，并作为编程时的坐标数据。
当机床所采用的数控系统不具备刀具半径补偿功能时，编程时，需对刀具的刀位点轨迹进行数值计算，按零件轮廓的等距线编程。
数控机床插补计算
新点的偏差为
2．终点判别的方法
一种方法是设置两个减法计数器，在计数器中 分别存入终点坐标值,各坐标方向每进给一步时，就 在相应的计数器中减去1，直到两个计数器中的数都 减为零时，停止插补，到达终点。
另一种方法是设置一个终点计数器，计数器中 存入两坐标进给的步数总和,当x或y坐标进给时均 减1，当减到零时，停止插补，到达终点。
四个象限圆弧插补计算
与直线插补相似，计算用 坐标的绝对值进行，进给方向 另做处理。从图看出SRl、NR2、 SR3、NR4的插补运动趋势都是 使X轴坐标绝对值增加、y轴坐 标绝对值减小。NRl、SR2、 NR3、SR4插补运动趋势都是使 X轴坐标绝对值减小、y轴坐标 绝对值增加。
(二)圆弧插补计算举例 设加工第一象限逆圆AB，已知起点A(4，0)，终 点B(o，4)。试进行插补计算并画出走步轨迹。
2.2.2 刀具半径补偿 1.刀具半径补偿概念
刀具半径补偿功能是指改变刀具中心运动轨迹的功能。如图 所示，用铣刀铣工件轮廓时，刀具中心应始终偏离工件表面一个 刀具半径的距离，编程人员则以工件的轮廓表面尺寸进行编程。 当刀具半径确定之后，可以将刀具半径的实测值输入刀具半 径补偿存储器，存储起来，加工时可根据需要用G41或G42进行调 用。G41和G42分别为左刀补和右刀补。如图所示。
2.2
刀具补偿原理
数控系统对刀具的控制是以刀架参考点为基准的，但零件加 工是用刀尖点进行的，所以需要在刀架参考点和刀尖点之间进 行位置偏置（补偿）。
2.1.2
刀具长度补偿
以数控车床为例，P为刀尖，Q为刀架参考点，设刀尖圆 弧半径为零。利用测量装置测出刀尖点相对于刀架参考点的 坐标(xpq ,ypq )，存入刀补内存表中。 编程时以刀尖点P(XP,ZP) 来编程，刀架参考点坐标 Q(Xq,Zq）由下式求出 Xq＝XP－ xpq P(XP,ZP) xpq Q Zq＝ZP－ Zpq 刀具长度补偿由G43、G44及 zpq H代码指定。
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______________________________________________________________________________________________________________ 精品资料 目 录
一、AC主轴伺服电机及变频调速电机 ●几个基本概念 （一） 主轴电机转速的计算 （二） 主轴电机额定输出扭矩及最大输出扭矩的计算。 （三） 主轴电机恒扭矩转速范围内实际输出功率的计算。 （四） 机床主轴额定输出扭矩及最大输出扭矩的计算。 车、铣、钻方式下，主轴及电机所需功率的计算 一、AC主轴伺服电机及变频调速电机 ●基本概念 1、电机的功率负载特性： 做为一般驱动负载工作的回转电机有以下三种常用的功率负载特性： （1）连续工作制（S1）：是指该电机在额定工作条件和负载条件下允许长时间、不间断的工作。（2）短时工作制（S2）：是指该电机在规定的短时间内允许超出额定功率进行运转工作，其超载时间优先采用10、30或60分钟等。（3）断续工作制（S3）：是指该电机应按一定的通、断周期进行工作，以保证电机在大电流、超载情况下不致因电机温度过高，击穿绝源而烧坏。
在S3工作制下工作的电机允许的每一通、断工作周期为10分钟，例FANUC AC主轴电机规定在50%ED率下（S3工作制），其循环时间周期为10分钟（即ON：5min，OFF：5min）。
目前的AC主轴电机有一个重要特性就是允许在S2或S3工作制下运转，其实际就是一种短的工作制电机。如FANUC的α11型主轴电机的额定连续输出功率为11kw。S2工作制下的30分钟时间内允许的超载功率为15kw。因数控机床在实际超载切削时每一次走刀时间很难超出30分钟，故许多机床制造厂在标定其生产的某型机床动力参数时，常用主轴电机的30分钟超载功率做为其样本上标示的主轴电机的主参数。同样，进行数控机床设计时，设计者亦充分利用好主轴电机的这种特性。
特别需要指出的是，目前多采用的标准型普通变频电机，其仅能在S1工作制下工作，不允许超载使用，因此设计者选用时必须注意。但随着技术的发展，最近市场上出现了一种称为“变频主轴电机”的新型变频电机，其恒功率的拐点转速控制频率（周波）为33.3Hz，不但大幅降低了电机的拐点转速，提高了电机低速时的特性能力，且允许在S2工作制下进行30分钟超载运行，是一种具有良好价格性能比的新型电机。
2、电机的负载特性及主轴电机的拐点转速nj： 无论AC主轴电机还是变频调速电机，其在nj拐点转速以上进行无级调速时，均基本为恒功率调速。即随着电机转速的提高，其输出功率保持基本不变，而电机的输出扭矩则随转速的升高而下降；其在nj拐点转速以下进行无级调速时，均为恒扭矩调速，即随着电机转速的下降，其输出扭矩恒定不变，而电机的输出功率则随转速的降低而下降。因此机床主轴在低速段进行粗加工而转速又落入电机的恒扭矩段转速时，设计者必须认真校核此时电机的实际输出功率能否满足切削所实际需要的功率，否则会出现“闷车”现象。 ______________________________________________________________________________________________________________ 精品资料 在我国，因发电厂采用50Hz频率（周波）数发电，故对标准AC主轴电机（如FANUC的α系列）和标准普通变频电机而言，因多采用4
极（4P）绕组电机，则nj拐点转速值应为1500r/min。
无论何种调速电机，根据机床的负载特点，其nj拐点转速值越低，其与电机最高转速间的比值越大（恒功率调速比），则该电机的力能特性越好。
（一）主轴电机转速的计算： 2×F 公式：n = ——— × 60 P 式中：n：电机转速 F：控制赫兹（周波）数 P：电机的极数 注：日本FANUC α系列主轴电机参数如下： 1、调频范围： α0.5～α6型：0～266.6Hz α8～α22型 ：0～200Hz α30～α40型：0～150Hz 2、极数（P）：FANUC标准系列主轴电机多为4 以FANUC α12型主轴电机为例计算（0-200Hz）： 电机最高输出转速： 2×200 n = ——— ×60 = 6000r/min 4 电机恒功率输出转速（电机拐点转速） 2×50 n = ——— × 60 = 1500r/min 4 ______________________________________________________________________________________________________________ 精品资料 （注：电机50Hz以下为恒扭矩特性输出）
（二）主轴电机额定输出扭矩及最大输出扭矩的计算：
式中：N：主轴电机额定/30分超载的功率（KW） nj：主轴电机恒功率拐点转速（r/min） 以FANUC α12型主轴电机为例计算（11/15kw） 则：电机额定输出扭矩（连续输出扭矩）：
电机最大输出扭矩（30分钟超载）： 注：（1）根据数控机床切削作业时的特点，计算主轴电机输出扭矩时一般均将30分钟超载扭矩做为标准扭矩数值。 （2）扭矩值为kg.m时除于0.102即可换算成Nm。 （三）主轴电机恒扭矩转速范围内输出功率的计算 计算的目的：当主轴电机在恒功率转速范围下进行运转时，随着转速的下降，主轴电机的输出功率亦随之下降，此时在切削参数选择不当时，极易出现闷车现象，计算出主轴电机特定转速下的输出功率，是为校核切削时所消耗的功率是否符合为目的。
公式：P（kw）=1.0269×n(r/min)×T（kg.m）/1000 ______________________________________________________________________________________________________________ 精品资料 式中：P（kw）：所要求得的电机功率
n（r/min）：电机的实际转速（恒扭矩段内） T（kg.m）：电机的恒扭矩值 举例：仍以FANUC α12型主轴电机为例（11/15kw） （1）电机30分钟超载时的输出扭矩： （2）求电机在1000转时电机的输出功率（30分超载）？ P（kw）=1.0269×1000r/min×9.74(kg.m)/1000=10.002kw （四）机床主轴额定输出扭矩及最大输出扭矩的计算： ●计算的目的：电机上所输出的扭矩不等于是主轴上所输出的扭矩，因为在机床主传动链上常采用皮带轮或变档齿轮等进行降、升速，如采用的是降速传动时，则有一个降速比i对电机输出扭矩的放大作用，这就是机械设计上常采用一个小功率电机，通过大的降速比来拖动大的运动负载的原因。
公式： 式中：M：主轴的输出扭矩（kg.m） N：主电机额定功率或30分超载功率（KW） Nj：主电机恒功率时的拐点转速（r/min） i：传动链降速比 η：机械传动效率（皮带轮直接传动时取0.96） 注：根据数控机床切削作业的特点，计算主轴的输出扭矩时，一般均按主轴30分钟超载时的最大输出扭矩来计算。 （五）车、铣、钻方式下主轴及电机所需功率的计算 注：在欧、美、日等国家的切削手册、资料中，在进行切削力及切削功率计算时，常采用单位切削力和单位切削功率的概念。所谓单位切削力是指“单位切削面积上的主切削力”，用P表示，单位为N/mm2；所谓单位切削功率是指“在单位时间内切除单位体积的金属所消耗的切削功率”，用Ps表示，单位为KW/（mm3/S）。
下面所述的“车、铣、钻方式下主轴及电机所需功率的计算”是日本FANUC公司手册上所推荐的，计算车、铣、钻不同切削方式时公式中的每kw金属去除率MRt，MRm，MRd值，应从相应的切削手册或资料中查出。
a.车削时 切削条件 （1）主轴转速：Ns（r/min） ______________________________________________________________________________________________________________ 精品资料 （2）工件直径：Dt (mm)
（3）进给速度：fr（mm/r） （4）切削深度：t (mm) （切削公式） （1）切削速度：Ⅴc =π×Dt×Ns (mm/min) （2）进给率：fm = fr×Ns（mm/min） （3）金属去除率：Q = t×fr×Vc/1000 (cm3/min) = t×fr×π×Dt×Ns/1000 (cc/min) Q =π×Dt×t×fm/1000(cc/min) （4）机床主轴所需功率：Ps=Q/MRt（KW） 式中：MRt=每kw的金属去除率（cc/min/kw） （5）主轴驱动电机所需的功率：PM = 1/η×Q/MRt 式中：η=主轴驱动的效率（%） b.铣削时 （切削条件） （1）主轴转速：Ns（r/min）； （2）铣刀直径：Dm（mm） （3）铣削宽度：W（mm）； （4）铣削深度：t（mm） （5）铣刀齿数：n（齿数）； （6）进给：ft（mm/每齿） （切削公式） （1）切削速度：Ⅴc=π×Dm×Ns (mm/min) （2）进给率：fm=ft×n×Ns（mm/min） （3）金属去除率：Q=W×t×ft×n×Ns/1000 (cm3/min) Q=W×t×fm/1000(cc/min) （4）机床主轴所需功率：Ps=Q/MRm（KW） 式中：MRm=每kw的金属去除率（cc/min/kw）