二、機械部分改造的設計計算
(~)縱向進給系統(tǒng)的設計與計算
1.縱向進給系統(tǒng)的設計
經濟型數控車床的改造一般是步進電動機經減速驅動絲杠,螺母固定在溜板箱上,帶動刀架縱向移動。步進電動機的布置,可放在絲杠的任意一端。對車床改造來說,外觀不必像產品設計要求的那么高,而可以從改造方便又實用的角度來考慮。一般都把步進電動機放在縱向絲杠的右端,如圖9 1所示。
2縱向進給系統(tǒng)的設計計算
已知條件:
運動部件重量 W -800XJ(根據圖樣粗略計算)
時間常數 T-25ms
滾珠絲枉基本導程 10 =6mm
行程 S-640mm
步距角 口一。.75|/step
脈沖當量 ap一。.Oimm/step
快速進給速度 。…一2m/miiri
(1)切削力計算由《機床設計手冊》可知,切削功率
P.= PyK
式中 P-電動機功率,查機床說明書,P-4kW,
口一主傳動系統(tǒng)總效率,一般為0 6~0.7,取V=O. 65;
K-進給系統(tǒng)功率系數,取K-0. 96。
P,-4×0 65×0.96=2.496 (kW)
切削功率應按在各種加工情況下經常遇到的最大切削力(或轉矩)和最大切削速度(或轉速)來計算,即:
P.一≮產kw
或
P.=950 kW
式中Fz-一主切削力,N,
。——切削速度,m/rmn’
T-切削轉矩.N.m;
"——主軸轉速,r/min。
設按最大切削速度來計算,取v=iOOm/min
則主切削力
Fz,=60PO一60型簧學!業(yè)-1497.6(N)
由《金屬切削原理》可知,主切削力
Fz—CF:axFZ fy}KF:
查表得CF,=1880MPa
XF,=1 YF:一0.75 KF:-1
式中XF。——材料特性在x方向對切削力的影響指數{
YF:一一材料特性在y方向對切削力的影響指數}
KF:——切削力修正系數,KF:-1;
CFZ -經驗公式系數。
則Fz計算結果見表9-1。
裹9-1 Fz計算結果
由表9-1可知,當切削深度n,- 2mm、進給量,一0 3mm/r時,Fz -1524N,弓前面的計算結果Fz-1497. 6N最為接近,可以此參數作為下面計算的依據。
從《機床設計手冊》中可知,一般在外圓車削時
Fx-(0.1—0.55)Fz Fv=(0.4~0.6)Fz
取 Fx一。.5Fz一。.5×1497.6-748.8 (N)
FY一。.6Fz=。.6×1497.6-898.56 (N)
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