X62W铣床的数控化改造

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把X62W铣床改造成数控铣床，主要改造的部位是：在主电动机端面加一电磁离合器，以便用指令控制主轴停转：把工作台的纵横向进给运动改造成用步进电动机来控制。垂直进给运动仍采用机动和手动方式。下面主要介绍横向进给系统的改造和数控系统的硬件设计。
5 K9 L9 b0 n! V1 横向进给系统设计
# U* S8 x2 K" n' W8 q在横向进给系统的改造中，拆掉了原机床的丝杠螺母机构，更换上用步进电动机和一对齿轮驱动的滚珠丝杠螺母副。
" L- K1 c: I" h; S) ?' O% G; l工作台重量的估算
纵向工作台约重100kg，床鞍和回转盘约重200kg，总重量G=100+200=300kg。
# n/ z1 P5 |1 Z6 [/ v7 z切削力计算
" j% K( k+ A0 [; s) e切削功率为
式中：N——主电动机功率，7.5kW
* k% S' k9 S( X) a. l6 v6 s5 o9 uh——主传动系统总效率，一般为0. 6～0. 7，取0.6
$ L9 e3 I: @6 i* S% a  S  T- [: X3 b: mK——进给系统功率系数，取0.96
6 J" I7 G& h2 Z9 p根据式(1)可得：Nc=4.32kW。又因为Nc=FzV/6120，则Fz=6120Nc/V，V为切削线速度，取100mm/min，所以主切削力Fz=2.59kN。通常：纵向切削分力F纵=(0.6～0.9)Fz，垂直切削分力F垂=(0.45～0.7)Fz，横向切削分力F横=(0.5～0.55)Fz。取F纵=0.6Fz=1.55kN，F垂=0.45Fz=1.165kN，F横=0.5Fz=1.295kN。
& c: F6 Q9 p- H/ G/ N滚珠丝杠设计
3 r  o6 R+ |/ H' z' n- {工作台横向进给丝杠的轴向力
: X& J, q0 Q/ x7 B, ~$ pF轴=KF横+f'(F垂+W)
) i- {0 p: U& Z1 H# ~7 j(2)
Fs=F横+1.414f当W
(3)
式中f当——当量摩擦系数，f当=0.01
7 z- u5 d% n) r4 a代入式(3)得
Fs=1.337kN
5 Z5 {4 d+ S9 |) H3 }9 H设步进电动机等效负载力矩为M，负载力为F负，根据能量守恒原理，电动机所作的功与负载所作的功相等，即Mfh=F负L，则
M=F负L/hf
7 V0 O# n4 S; N+ }2 L8 q! c3 b# B(4)