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。
1 横向进给系统设计
! w" V2 ]0 x. x0 A4 p+ E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。
! |) |9 u& ?0 r' [6 L5 U2 X工作台重量的估算
' x3 K- y! ~8 d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
. V( k# ?* t) F& v# i1 e) ch——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
) ]1 i  \' M# Q1 k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。
, N. m5 m$ M- y( M& U, i( ~滚珠丝杠设计
, |1 U! {: z8 R: M0 S* E, s  {3 I工作台横向进给丝杠的轴向力
4 p, i# \) O8 V- _9 s0 g/ |5 nF轴=KF横+f'(F垂+W)
(2)
Fs=F横+1.414f当W
0 z# E8 H! A. A) B(3)
$ ]2 T, R4 D; _2 \& N: e# L式中f当——当量摩擦系数，f当=0.01
3 h1 g) p7 b: u. ?4 v7 _7 I代入式(3)得
/ H) \- H# D9 k! {) K6 Z0 Z: E; wFs=1.337kN
. p( B7 A0 ?; O" l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
, C; v8 w4 a  p4 n8 \% p+ }2 P+ hM=F负L/hf
# f3 s9 E3 T. B7 O. D(4)