Wie wähle ich einen Schrittmotor geeigneter Größe?

Mein jüngstes Hasenhirnprojekt betrifft einen Schrittmotor. Aber woher weiß ich, welchen Stepper ich wählen soll?

Ich füge der Leitspindel meiner Drehmaschine einen Stepper hinzu. Es wird für Feeds und Threads verwendet. Bei Feeds ist das Verhalten des Steppers nicht kritisch. es muss sich nur mit konstanter Geschwindigkeit bewegen. Für Threads sind verpasste Schritte jedoch schrecklich; Bei aufeinanderfolgenden Durchgängen wird der Werkzeugbohrer nicht so gut an der zuvor geschnittenen Nut ausgerichtet, wie er sollte. Dies ist ein Open-Loop-System. Wenn es einmal schief geht, bleibt es falsch.

Einige Attribute ...

1. Der Wagen (der Teil, der bewegt wird) ist ungefähr 10 Pfund. Es fährt auf gut geschmierten Wegen, aber Masse ist Masse.

2. Die Geschwindigkeit des Wagens ist mir egal. Beim Einfädeln dreht sich die Spindel langsam, möglicherweise 1 Umdrehung pro Sekunde und in vielen Fällen sogar langsamer. Grundsätzlich gibt es keinen Fall, in dem sich der Wagen schnell bewegen muss. Im extremsten Fall, einem 4-TPI-Gewinde, würde der Schlitten in 8 Sekunden 1 Zoll zurücklegen. Das sind 0,8 RPS für den Stepper für meine Konfiguration. Die Vorschübe wären viel langsamer.

3. Wie bereits erwähnt, darf der Schlitten nicht hängen bleiben und einen Schritt verlieren, auch wenn der Werkzeugbohrer plötzlich von Luft auf Stahl übergeht. Drehmoment, Baby, Drehmoment.

4. Beim Einfädeln werden pro Durchgang einige Tausendstel Material entfernt.

Ratschläge zur Dimensionierung eines Steppers sind willkommen.

BEARBEITEN -

Ich habe gerade eine Berechnung durchgeführt, die ich auf der Gecko-Site gefunden habe . Ihnen zufolge brauche ich einen Stepper von der Größe eines Fingerhutes. Es fühlt sich an, als wäre das Hinzufügen eines Schrittschalters zu einer Drehmaschine ein Eckfall, da die Bewegung in Zoll pro Sekunde sehr gering ist. Wenn ich mich erinnere, bedeutet dies, dass der Motor sehr drehmomentstark wäre, aber heiß werden würde; Strom und Bewegung sind umgekehrt proportional. Daher muss ich den Stepper möglicherweise schneller laufen lassen und ihn runterfahren.

Wenn Geschwindigkeit und Beschleunigung kein Problem darstellen, müssen Sie zwei weitere mechanische Leistungsprobleme beheben. Eines ist das Drehmoment. Sie sollten das Drehmoment messen, das erforderlich ist, um die Zifferblätter Ihrer Drehmaschine zu drehen, während Sie den tiefsten Schnitt in Stahl ausführen. Sie sind Maschinenbauingenieur. Ich überlasse es Ihnen, einen Weg zu finden, wie Sie ihn messen können.

Schauen Sie sich die Datenblätter für die Schrittmotoren an, die Sie in Betracht ziehen, und sie sollten ein Drehzahl- / Drehmomentdiagramm haben:

Sie können sehen, dass das Drehmoment dieses Motors bei 0,8 Nm gerade Spitzenwerte erreicht. Bei diesem Drehmoment kann es sich jedoch kaum bewegen. Offensichtlich würden Sie diesen Motor nicht für Drehmomente über etwa 0,5 Nm verwenden. Wählen Sie einen Motor mit viel Drehmoment.

Das andere Problem ist die Auflösung, die Sie benötigen. Auch hier liegt es an Ihnen, zu entscheiden, welche Auflösung Sie benötigen und woraus Ihre Drehmaschine wirklich besteht. Schrittmotoren sind typischerweise 200 oder 400 Schritte pro Umdrehung.

Wenn 1 "8s dauert und der Motor mit 0,8 U / min dreht, ergibt eine Umdrehung einen Hub von 0,156" (ist dies eine metrische Drehmaschine?). Bei einem 200-Stufen-Motor ergibt jeder Schritt 0,78 Tausend. Das ist eigentlich ziemlich gut. Wenn Sie einen Mikroschritt-Motortreiber verwendet haben, erhöht dies die Auflösung erheblich. Sie sollten dies trotzdem tun, auch wenn Sie die zusätzliche Auflösung nicht möchten. Das Mikroschritt verhindert, dass der Motor unter der Resonanz leidet, die bei bestimmten Drehzahlen auftritt.