X62W铣床的数控化改造

520

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。
1 横向进给系统设计
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。
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。
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
' I& L2 R- k. q( kK——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
工作台横向进给丝杠的轴向力
0 n! I6 Y8 Q2 O& l; b4 j2 \( Q7 ~, {F轴=KF横+f'(F垂+W)
(2)
9 I! c5 c# J( N* m( e9 RFs=F横+1.414f当W
(3)
% u1 z7 n6 B, r; u$ H3 @式中f当——当量摩擦系数，f当=0.01
* F  B  a) T8 a代入式(3)得
Fs=1.337kN
. B4 X4 u3 b% @4 @1 I, x7 f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
, m/ c$ z6 y- J(4)