CNC轴参数计算器

适用于Mach3和GRBL控制器的"每毫米脉冲数"(Steps per mm)计算工具

电机与驱动器设置

步数 = 360° ÷ 步距角。标准步进电机为1.8°/步,即360° ÷ 1.8° = 200步/转
请填写驱动器设置的细分数值,而非驱动器标注的"脉冲数/圈"
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如无减速器,请保持为1:1。格式为"电机侧:输出轴侧",例如减速比2:1表示电机转2圈,输出轴转1圈

传动方式设置

丝杆旋转一整圈,工作台移动的距离,如T8x8丝杆的导程是8mm
同步带上相邻两齿中心之间的距离
安装在电机轴上的同步轮的齿的数量

参数说明 新手必读

这个工具旨在帮助新手正确设置 Mach3 或 GRBL 控制器中轴运动的 "每毫米脉冲数" (Steps per mm)。

1. 电机转动一圈需要的步数

这通常指步进电机本身的特性。

  • 标准的步进电机步距角是 1.8 度。计算方法: 360 度 ÷ 1.8 度/步 = 200 步/转。
  • 也有0.9度 (400步/转) 或其他规格的电机。请查看您的电机手册。
  • 伺服电机通常使用编码器脉冲数,也需要转换为等效的"步数/转"概念,或者其驱动器可以直接设置每转脉冲数。
2. 步进/伺服驱动器细分设置

细分 (Microstepping) 是一种通过驱动器精确控制电流,使得电机转子可以停在完整步距之间的某个位置的技术。

  • 作用: 提高运动平滑度,减小振动,提高分辨率。
  • 关键: 这里应填写驱动器上设置的"细分"值,通常是 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256 等。
  • 注意新手常犯错误: 驱动器可能会标注类似 "细分数 8,脉冲数/圈 1600" (假设电机是200步/转)。您应该填写 8,而不是 1600。计算器会自动将 (电机步数/转) × (细分) 得到总的 (脉冲数/电机转)。
3. 传动方式

丝杆传动:

  • 导程 (Pitch): 丝杆旋转一整圈,连接的螺母(以及工作台)在轴向上移动的直线距离 (单位: 毫米)。例如,T8x8丝杆导程是8mm。

同步带传动:

  • 同步带齿距 (Belt Pitch): 同步带上相邻两个齿中心之间的距离 (单位: 毫米)。常见型号如 GT2 (2mm 齿距), HTD 3M (3mm 齿距), HTD 5M (5mm 齿距)。
  • 电机轴同步轮齿数 (Pulley Teeth): 安装在电机轴上的那个同步轮的齿的数量。
  • 工作台移动距离/电机转 = 同步带齿距 × 同步轮齿数。
4. 齿轮比/减速比
  • 如果电机轴直接连接到丝杆或主动同步轮,则齿轮比为 1:1 (电机侧填1,输出轴侧填1)。
  • 如果电机和丝杆/主动同步轮之间有齿轮减速机构:
    • 例如,电机通过一个2:1的减速器连接到丝杆,意味着电机转2圈,丝杆才转1圈。此时,电机侧填2,输出轴侧填1。
    • 反之,如果是增速机构(不常见),例如1:2,则电机侧填1,输出轴侧填2。
  • 这个比率会直接影响最终的 steps/mm。减速会增加 steps/mm。
5. 计算公式概览

总脉冲数/电机转 = (电机步数/转) × (驱动器细分)

有效行程/电机转 = (行程/输出轴转) / (齿轮比 电机侧/输出轴侧)

Steps/mm = (总脉冲数/电机转) / (有效行程/电机转)

对于丝杆: 行程/输出轴转 = 丝杆导程

对于同步带: 行程/输出轴转 = 同步带齿距 × 同步轮齿数

重要提示
  • 计算完成后,务必在 Mach3 的 "Motor Tuning" 或 GRBL 的配置 (通常是 $100, $101, $102 分别对应 X, Y, Z 轴) 中更新这些值。
  • 设置后,请务必进行实际测试:命令机床移动指定距离 (例如 100mm),然后用卡尺或百分表测量实际移动距离,进行微调。
  • 这个工具提供理论计算值,实际值可能因机械间隙、皮带张力等因素有微小差异。