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[资料] X62W铣床的数控化改造

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发表于 2011-7-13 23:52:54 | 显示全部楼层 |阅读模式

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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。
9 j) u3 J8 H6 [+ V2 A  i0 _2 n& G2 R1 横向进给系统设计1 j% o! }) x# [1 Q5 H
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。
7 y; F4 Q/ H$ U6 x5 H工作台重量的估算& D+ A6 O; I$ `1 M
纵向工作台约重100kg,床鞍和回转盘约重200kg,总重量G=100+200=300kg。6 T+ H: M" {8 f: n& p/ I% b
切削力计算
3 Z/ K6 n. g8 r7 m. W+ M切削功率为1 E% c+ P' Q3 P' o
式中:N——主电动机功率,7.5kW* C5 U* s7 W: _) o0 p& X
h——主传动系统总效率,一般为0. 6~0. 7,取0.6. c  ^$ F# t9 O) q
K——进给系统功率系数,取0.96
% q! u0 i9 @: i' `" m: `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。' L# a4 s# T+ U3 m1 c! c7 x
滚珠丝杠设计
# C" ^# h- D) K: g) C+ R工作台横向进给丝杠的轴向力
- b7 w: w3 }$ ]( j5 e" O! oF轴=KF横+f'(F垂+W)
0 m/ s+ ~0 z3 [& Q# F(2), l) n3 c0 S3 k1 y# V# L( S' ^
Fs=F横+1.414f当W2 R1 a4 L$ ]: s' i$ I
(3)5 B4 H' E: @/ B
式中f当——当量摩擦系数,f当=0.01
5 o1 p! f! \% m/ d: s+ ~' x代入式(3)得" ~' ^+ u+ `% ?2 ~8 n- o
Fs=1.337kN8 ^7 B. E* p3 q4 V8 i
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
1 x/ z. i- _$ z4 H1 L3 RM=F负L/hf
6 l$ R* t( [6 x7 l0 C. A(4)
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