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。
, u* j2 H8 T( V- u; P! `+ a$ y0 M1 |1 横向进给系统设计
+ h  P( c$ H; M6 C* ?  v! d( l& b  Y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。
& A$ I# p9 U+ }# G3 B' P3 S8 @# b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。
- w( j3 w% M& l6 K! }: b切削力计算
切削功率为
式中：N——主电动机功率，7.5kW
h——主传动系统总效率，一般为0. 6～0. 7，取0.6
K——进给系统功率系数，取0.96
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。
滚珠丝杠设计
; B6 o3 h: i3 p+ Y工作台横向进给丝杠的轴向力
F轴=KF横+f'(F垂+W)
: S1 H7 Y7 f3 v6 H  m: C$ F(2)
Fs=F横+1.414f当W
8 r4 c/ @, z& m8 p( `(3)
- F% Z; F; v! S* h) F式中f当——当量摩擦系数，f当=0.01
代入式(3)得
9 \8 Q& C& ~- YFs=1.337kN
9 I) A8 \2 f% ~7 }: ]; G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
(4)