¿Cómo elijo un motor paso a paso de tamaño adecuado?

Mi último proyecto con cerebro de liebre implica un motor paso a paso. Pero, ¿cómo sé qué stepper elegir?

Estoy agregando un paso a paso al tornillo de avance de mi torno. Se utilizará para feeds y subprocesos. Para los feeds, el comportamiento del stepper no es crítico; solo necesita moverse a una velocidad constante. Para los hilos, sin embargo, los pasos perdidos son terribles; al hacer pases sucesivos, la broca de la herramienta no se alineará con la ranura previamente cortada como debería. Este es un sistema de circuito abierto, por lo que una vez que sale mal, permanece mal.

Algunos atributos ...

1. El carro (la parte que se mueve) pesa aproximadamente 10 libras. Se monta en 'caminos' bien lubricados, pero la masa es masa.

2. No me importa demasiado la velocidad del carro. Al enhebrar, el eje gira lentamente, tal vez 1 revolución por segundo, y en muchos casos incluso más lento. Básicamente, no hay un caso en el que el carro deba moverse rápido. En el caso más extremo, un hilo de 4 TPI, el carro viajaría 1 "en 8 segundos. Eso es .8 RPS para el paso a paso para mi configuración. Las alimentaciones serían mucho más lentas.

3. Como se indicó anteriormente, el carro no debe atascarse y perder un paso, incluso cuando la herramienta corta de repente el aire al acero. Par, bebé, par.

4. Al enhebrar, se eliminan unas pocas milésimas de material por pasada.

Se agradecería asesoramiento sobre cómo dimensionar un paso a paso.

EDITAR -

Acabo de realizar un cálculo que encontré en el sitio de Gecko . Según ellos, necesito un paso a paso del tamaño de un dedal. Parece que agregar un paso a paso a un tornillo de avance de torno es un caso de esquina ya que el movimiento en pulgadas por segundo es muy bajo. Si mal no recuerdo, esto significa que el motor tendría mucho torque pero se calentaría; La corriente y el movimiento son inversamente proporcionales. Por lo tanto, es posible que deba ejecutar el paso a paso más rápido y reducirlo.

Si la velocidad y la aceleración no son un problema, entonces hay otros dos problemas de rendimiento mecánico que debe solucionar. Uno es el par. Debe medir la cantidad de torque necesaria para girar los diales de su torno mientras hace su corte más profundo en acero. Eres un ingeniero mecánico, te dejaré que pienses en una forma de medirlo.

Eche un vistazo a las hojas de datos de los motores paso a paso que está considerando, y deberían tener un gráfico de velocidad / par:

Puede ver que el par de este motor alcanza picos a 0.8Nm. Pero a este par, apenas puede moverse. Obviamente, no utilizaría este motor para ningún trabajo de torque por encima de aproximadamente 0,5 Nm. Seleccione un motor que tenga mucho torque.

El otro problema es la resolución que necesita. Nuevamente, depende de usted decidir qué resolución necesita y de qué cable es realmente su torno. Los motores paso a paso son típicamente 200 o 400 pasos por revolución.

Si 1 "toma 8s, y el motor está girando a 0.8RPS, entonces una revolución da 0.156" de recorrido (¿es esto un torno métrico?). Para un motor de 200 pasos, cada paso da 0.78 mil viajes. Eso es bastante bueno en realidad. Si usó un controlador de motor de microstepping, eso esencialmente aumentará la resolución. Debe hacer esto de todos modos, incluso si no desea la resolución adicional. El microstepping evitará que el motor sufra la resonancia que ocurre a ciertas velocidades.