卧式车床数控化改造设计专训
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
机电一体化系统设计
三、机械系统的改造设计方案
螺纹编码器通常有两种安装形式：同轴安装和异 轴安装。
同轴安装是指将编码器直接安装在主轴后端，与 主轴同轴，这种方式结构简单，但它堵住了主轴的通 孔。
异轴安装是指将编码器安装在床头箱的后端，一 般尽量装在与主轴同步旋转的输出轴，如果找不到同 步轴，可将编码器通过一对传动比为1：1的同步齿形 带与主轴联接起来。
码。
机电一体化系统设计
二、总体方案的确定
总体方案应考虑车床数控系统的运动方式、进给 伺服系统的类型、数控系统CPU的选择，以及进给 传动方式和执行机构的选择等。
（1）普通车床数 控化改造后应具有 单坐标定位，两坐 标直线插补、圆弧 插补以及螺纹插补 的功能。
因此，数控系统 应设计成连续控制 型。
机电一体化系统设计
由经验公式，算得主切削力Fc ＝2673.4 N。由经验 公式 Fc:Ff : Fp＝1：0.35：0.4，算得纵向进给切削力
Ff ＝935.69 N，背向力 Fp =1069.36 N。
机电一体化系统设计
四、进给传动部件的计算和选型 3．滚珠丝杠螺母副的计算和选型（纵向）
（1）工作载荷Fm的计算 已知移动部件总重量G=1300 N； 车削力 Fc =2673.4 N， Fp =1069.36 N， Ff =935.69 N。
机电一体化系统设计
图 C6140普通车床的结构布局 1-床脚 2-挂轮 3-进给箱 4-主轴箱 5-纵溜板
6-溜板箱 7-横溜板 8-刀架 9-上溜板 10-尾座 11-丝杠 12-光杠 13-床身
机电一体化系统设计
卧式车床数控化改造设计 普通车床刀架的纵向和横向进给运动，是由主
轴回转运动经挂轮传递而来，通过进给箱变速后，由 光杆或丝杆带动溜板箱、纵溜板以及横溜板产生移动。 进给参数依靠手工调整，改变参数时需要停车。刀架 的纵向进给和横向进给不能联动，切削次序需要人工 控制。
机电一体化系统设计
三、机械系统的改造设计方案
（5）拆除横溜板下的滑动丝杆螺母副， 将滑动丝杆靠刻度盘一段（长216 mm） 锯断保留，拆掉刻度盘上的手柄，保留刻 度盘附近的两个推力轴承，换上滚珠丝杠 副。 （6）将横向进给步进电动机通过法兰座 安装到横溜板后部的纵溜板上，并与滚珠 丝杠的轴头相联。 （7）拆去三杆（丝杆、光杆与操纵杆）， 更换丝杆的右支承。
MCS-51系列 8位机具有功能多、速度快、抗 干扰能力强、性/价比高等优点。
机电一体化系统设计
二、总体方案的确定 （4）根据系统的功能要求，需要扩展程序存储器、 数据存储器、键盘与显示电路、I/O接口电路、D/A 转 换电路、串行接口电路等；还要选择步进电动机的驱 动电源以及主轴电动机的交流变频器等。
机电一体化系统设计
二、总体方案的确定 （5）为了达到技术指标中的速度和精度要求，纵、
横向的进给传动应选用摩擦力小、传动效率高的滚珠 丝杠螺母副；为了消除传动间隙提高传动刚度，滚珠 丝杠的螺母应有预紧机构等。
机电一体化系统设计
二、总体方案的确定 （6）计算选择步进电动机，为了圆整脉冲当
量，可能需要减速轮副，且应有消间隙机构。
机电一体化系统设计
一、设计任务
（7）可以车削柱面、平面、锥面与球面等； （8）安装螺纹编码器，可以车削公/英制的直螺纹与
锥螺纹，最大导程为24 mm； （9）安装四工位立式电动刀架，系统控制自动选刀； （10)自动控制主轴的正转、反转与停止，并可输出
主轴有级变速与无级变速信号； （11)自动控制冷却泵的启/停； （12)安装电动卡盘，系统控制工件的夹紧与松开； （13)纵、横向安装限位开关； （14)数控系统可与PC机串行通信； （15)显示界面采用LED数码管，编程采用ISO数控代
机电一体化系统设计
四、进给传动部件的计算和选型
纵、横向进给传动部件的计算和选型主 要包括：确定脉冲当量、计算切削力、选 择滚珠丝杠螺母副、设计减速箱、选择步 进电动机等。以下详细介绍纵向进给机构， 横向进给机构与纵向类似，在此从略。
机电一体化系统设计
四、进给传动部件的计算和选型 1．脉冲当量的确定 根据设计任务的要求，X方向（横向） 的脉冲当量为δx = 0.005 mm/脉冲，Z方 向（纵向）为δz = 0.01 mm/脉冲。
机电一体化系统设计
机电一体化系统设计
三、机械系统的改造设计方案
4．螺纹编码器的安装方案
螺纹编码器又称主 轴脉冲发生器或圆光 栅。数控车床加工螺 纹时，需要配置主轴 脉冲发生器，作为车 床主轴位置信号的反 馈元件，它与车床主 轴同步转动。
机电一体化系统设计
三、机械系统的改造设计方案
改造后的车床能够加工的最大螺纹导程是24 mm， Z向的进给脉冲当量是0.01 mm/脉冲，所以螺纹编码 器每转一转输出的脉冲数应不少于24 mm /（0.01 mm/脉冲）=2400脉冲。
机电一体化系统设计
四、进给传动部件的计算和选型
机电一体化系统设计
四、进给传动部件的计算和选型
查表3-1，得：CFc ＝2795，xFc ＝1.0，yFc ＝0.75，nFc ＝ －0.15。
查表，得：主偏角Кr的修正系 kkrF＝c 0.94；刃倾角、 前角和刀尖圆弧半径的修正系数值均为1.0。
三、机械系统的改造设计方案 2．安装电动卡盘
为了提高加工效率，工件的夹紧与松开采用电动 卡盘，选用呼和浩特机床附件总厂生产的KD11250型 电动三爪自定心卡盘。卡盘的夹紧与松开由数控系 统发信控制。
机电一体化系统设计
三、机械系统的改造设计方案
3．换装自动回转刀架
为了提高加工精度， 实现一次装夹完成多 道工序，将车床原有 的手动刀架换成自动 回转刀架，选用常州 市宏达机床数控设备 有限公司生产的 LD4B-CK6140型四工 位立式电动刀架。实 现自动换刀需要配置 相应的电路，由数控 系统完成。
机电一体化系统设计
三、机械系统的改造设计方案
采用有级变速时，可选用浙江超力电机有限公 司生产的YD系列7.5kW变极多速三相异步电动机，实 现2～４档变速；
采用无级变速时，应 加装交流变频器，推荐型 号为：F1000-G0075T3B， 适配7.5kW电动机，生产厂 家为烟台惠丰电子有限公 司。
机电一体化系统设计
二、总体方案的确定
（2）普通车床经数控化 改造后属于经济型数控 机床，在保证一定加工 精度的前提下，应简化 结构，降低成本。
因此，进给伺服系统 常采用步进电动机的开 环控制系统。
机电一体化系统设计
二、总体方案的确定 （3）根据技术指标中的最大加工尺寸、最高控 制速度，以及数控系统的经济性要求，决定选用 MCS-51系列的8位单片机作为数控系统的CPU。
机电一体化系统设计
一、设计任务
主要技术指标如下：
（1）床身上最大加工直径400 mm； （2）最大加工长度1000 mm； （3）X方向(横向)的脉冲当量δx = 0.005 mm/脉冲,
Z方向(纵向)δz = 0.01 mm/脉冲； （4）X方向最快移动速度vxmax = 3000 mm/min，Z方向 为vzmax = 6000 mm/min； （5）X方向最快工进速度vxmaxf = 400 mm/min，Z方向 为vzmaxf = 800 mm/min； （6）X方向定位精度± 0.01 mm，Z方向± 0.02 mm
FQ 3 L0 fW fH Fm 9703N
机电一体化系统设计
四、进给传动部件的计算和选型 （3）初选型号
根据计算出的最大动载荷，查表3-33， 选择启东润泽机床附件有限公司生产的 FL4006型滚珠丝杠副。其公称直径为40 mm，基本导程为6 mm，双螺母滚珠总圈 数为3 × 2 = 6 圈，精度等级取4级，额定 动载荷为13200 N，满足要求。
第八章 卧式车床数控化改造设计
杭州电子科技大学机械工程学院
第八章 卧式车床数控化改造设计 ➢ 引言 ➢ 1 设计任务 ➢ 2 总体方案的确定 ➢ 3 具体设计
机电一体化系统设计
一、引言 普通车床（如C616/C6132、C618/C6136、C620/C6140、 C630等）是金属切削加工最常用的一类机床。当工件 随主轴回转时，通过刀架的纵向和横向移动，能加工 出内外圆柱面、圆锥面、端面、螺纹面等，借助成型 刀具，还能加工各种成形回转表面。
机电一体化系统设计
二、总体方案的确定 （7）选择四工位自动回转刀架与电动卡盘，
选择螺纹编码器等。
机电一体化系统设计
三、机械系统的改造设计方案
1．主传动系统的改造方案
对普通车床进行 数控化改造时，一 般可保留原有的主 传动机构和变速操 纵机构，这样可减 少机械改造的工作 量。主轴的正转、 反转和停止可由数 控系统来控制。
机电一体化系统设计
卧式车床数控化改造设计
对普通车床 进行数控化改造， 主要是将纵向和 横向进给系统改 成用微机控制的、 能独立运动的进 给伺服系统；将 手动刀架换成能 自动换刀的电动 刀架。
机电一体化系统设计
一、设计任务
题目：C6140普通车床数控化改造设计 任务：将一台C6140普通车床改造成经济型数控车 床。
考虑到编码器的输出有相位差为90º的A、B相信 号，可用A、B异或后获得2400个脉冲（一转内）， 这样编码器的线数可降到1200线（A、B信号）。另 外，为了重复车削同一螺旋槽时不乱扣，编码器还 需要输出每转一个的零位脉冲Z。
机电一体化系统设计
三、机械系统的改造设计方案
基于上述要求，本例选择螺纹编码器的型号为： ZLF-1200Z-05V0-15-CT。电源电压+5V，每转输出 1200个A/B脉冲与1个Z脉冲，信号为电压输出，轴头 直径15 mm，生产厂家为长春光机数显技术有限公司。
Fm ≈ 1712 N。
机电一体化系统设计
四、进给传动部件的计算和选型
（2）最设大车动床载Z荷向F在Q的承计受算最大切削力条件下最快的 进给速度V=0.8 m/min，初选丝杠基本导程 Ph = 6 mm，则此时丝杠转速 n = 1000V/Ph ≈ 133 （ r/min）。 取滚珠丝杠的使用寿命T=15000 h，代入L0 = 60 n T / 106，得丝杠寿命系数 L0 = 119.7（单位为： 106 r）。 查表3-30，取载荷系数fW = 1.15，硬度系数fH = 1 ，代入下式，得到最大动载荷：
机电一体化系统设计
三、机械系统的改造设计方案 提高车床的自动化程度，需要在加工中自动
变换转速，用2～４速的多速电动机代替原有的单 速主电动机；
当多速电动机仍不能满足要求时，用交流变频 器来控制主轴电动机，以实现无级变速（工厂使 用情况表明，使用变频器时，若工作频率低于 70Hz，原来的电动机可以不更换，但所选变频器 的功率应比电动机大）。
机电一体化系统设计
四、进给传动部件的计算和选型
根据 Fz = Fc ， Fy= Fp，Fx = Ff 的对应关系，可得： Fz =2673.4 N，Fy =1069.36 Nห้องสมุดไป่ตู้Fx=935.69 N。
选用矩形－三角形组合滑动导轨，查表，取 K = 1.15， = 0.16，
代入Fm＝ KFx+ (Fz G) , 得工作载荷
机电一体化系统设计
四、进给传动部件的计算和选型 2．设切工削件力材的料计为算碳—素—结纵构向钢车，削σb力＝的65计0 M算pa； 选用刀具材料为硬质合金YT15； 刀具几何参数为：主偏角kr＝60°，前角γ0＝
10°，刃倾角λs＝－5°； 切削用量为：背吃刀量ap＝3 mm，进给量f =0.6
mm/r，切削速度vc＝105 m/min。
机电一体化系统设计
三、机械系统的改造设计方案
需要注意的是：编码器的轴头与安装轴之间必须 采用无间隙柔性联接，且车床主轴的最高转速不允许 超过编码器的最高许用转速。
机电一体化系统设计
三、机械系统的改造设计方案
5．进给系统的改造与设计方案
（1）拆除挂轮架所有齿轮，在此寻找主轴 的同步轴，安装螺纹编码器。 （2）拆除进给箱总成，在此位置安装纵向 进给步进电动机与同步带减速箱总成。 （3）拆除溜板箱总成与快走刀的齿轮齿条 ，在纵溜板的下面安装纵向滚珠丝杠的螺 母座与螺母座托架。 （4）拆除四方刀架与上溜板总成，在横溜 板上方安装四工位立式电动刀架。
三、机械系统的改造设计方案
螺纹编码器通常有两种安装形式：同轴安装和异 轴安装。
同轴安装是指将编码器直接安装在主轴后端，与 主轴同轴，这种方式结构简单，但它堵住了主轴的通 孔。
异轴安装是指将编码器安装在床头箱的后端，一 般尽量装在与主轴同步旋转的输出轴，如果找不到同 步轴，可将编码器通过一对传动比为1：1的同步齿形 带与主轴联接起来。
码。
机电一体化系统设计
二、总体方案的确定
总体方案应考虑车床数控系统的运动方式、进给 伺服系统的类型、数控系统CPU的选择，以及进给 传动方式和执行机构的选择等。
（1）普通车床数 控化改造后应具有 单坐标定位，两坐 标直线插补、圆弧 插补以及螺纹插补 的功能。
因此，数控系统 应设计成连续控制 型。
机电一体化系统设计
由经验公式，算得主切削力Fc ＝2673.4 N。由经验 公式 Fc:Ff : Fp＝1：0.35：0.4，算得纵向进给切削力
Ff ＝935.69 N，背向力 Fp =1069.36 N。
机电一体化系统设计
四、进给传动部件的计算和选型 3．滚珠丝杠螺母副的计算和选型（纵向）
（1）工作载荷Fm的计算 已知移动部件总重量G=1300 N； 车削力 Fc =2673.4 N， Fp =1069.36 N， Ff =935.69 N。
机电一体化系统设计
图 C6140普通车床的结构布局 1-床脚 2-挂轮 3-进给箱 4-主轴箱 5-纵溜板
6-溜板箱 7-横溜板 8-刀架 9-上溜板 10-尾座 11-丝杠 12-光杠 13-床身
机电一体化系统设计
卧式车床数控化改造设计 普通车床刀架的纵向和横向进给运动，是由主
轴回转运动经挂轮传递而来，通过进给箱变速后，由 光杆或丝杆带动溜板箱、纵溜板以及横溜板产生移动。 进给参数依靠手工调整，改变参数时需要停车。刀架 的纵向进给和横向进给不能联动，切削次序需要人工 控制。
机电一体化系统设计
三、机械系统的改造设计方案
（5）拆除横溜板下的滑动丝杆螺母副， 将滑动丝杆靠刻度盘一段（长216 mm） 锯断保留，拆掉刻度盘上的手柄，保留刻 度盘附近的两个推力轴承，换上滚珠丝杠 副。 （6）将横向进给步进电动机通过法兰座 安装到横溜板后部的纵溜板上，并与滚珠 丝杠的轴头相联。 （7）拆去三杆（丝杆、光杆与操纵杆）， 更换丝杆的右支承。
MCS-51系列 8位机具有功能多、速度快、抗 干扰能力强、性/价比高等优点。
机电一体化系统设计
二、总体方案的确定 （4）根据系统的功能要求，需要扩展程序存储器、 数据存储器、键盘与显示电路、I/O接口电路、D/A 转 换电路、串行接口电路等；还要选择步进电动机的驱 动电源以及主轴电动机的交流变频器等。
机电一体化系统设计
二、总体方案的确定 （5）为了达到技术指标中的速度和精度要求，纵、
横向的进给传动应选用摩擦力小、传动效率高的滚珠 丝杠螺母副；为了消除传动间隙提高传动刚度，滚珠 丝杠的螺母应有预紧机构等。
机电一体化系统设计
二、总体方案的确定 （6）计算选择步进电动机，为了圆整脉冲当
量，可能需要减速轮副，且应有消间隙机构。
机电一体化系统设计
一、设计任务
（7）可以车削柱面、平面、锥面与球面等； （8）安装螺纹编码器，可以车削公/英制的直螺纹与
锥螺纹，最大导程为24 mm； （9）安装四工位立式电动刀架，系统控制自动选刀； （10)自动控制主轴的正转、反转与停止，并可输出
主轴有级变速与无级变速信号； （11)自动控制冷却泵的启/停； （12)安装电动卡盘，系统控制工件的夹紧与松开； （13)纵、横向安装限位开关； （14)数控系统可与PC机串行通信； （15)显示界面采用LED数码管，编程采用ISO数控代
机电一体化系统设计
四、进给传动部件的计算和选型
纵、横向进给传动部件的计算和选型主 要包括：确定脉冲当量、计算切削力、选 择滚珠丝杠螺母副、设计减速箱、选择步 进电动机等。以下详细介绍纵向进给机构， 横向进给机构与纵向类似，在此从略。
机电一体化系统设计
四、进给传动部件的计算和选型 1．脉冲当量的确定 根据设计任务的要求，X方向（横向） 的脉冲当量为δx = 0.005 mm/脉冲，Z方 向（纵向）为δz = 0.01 mm/脉冲。
机电一体化系统设计
机电一体化系统设计
三、机械系统的改造设计方案
4．螺纹编码器的安装方案
螺纹编码器又称主 轴脉冲发生器或圆光 栅。数控车床加工螺 纹时，需要配置主轴 脉冲发生器，作为车 床主轴位置信号的反 馈元件，它与车床主 轴同步转动。
机电一体化系统设计
三、机械系统的改造设计方案
改造后的车床能够加工的最大螺纹导程是24 mm， Z向的进给脉冲当量是0.01 mm/脉冲，所以螺纹编码 器每转一转输出的脉冲数应不少于24 mm /（0.01 mm/脉冲）=2400脉冲。
机电一体化系统设计
四、进给传动部件的计算和选型
机电一体化系统设计
四、进给传动部件的计算和选型
查表3-1，得：CFc ＝2795，xFc ＝1.0，yFc ＝0.75，nFc ＝ －0.15。
查表，得：主偏角Кr的修正系 kkrF＝c 0.94；刃倾角、 前角和刀尖圆弧半径的修正系数值均为1.0。
三、机械系统的改造设计方案 2．安装电动卡盘
为了提高加工效率，工件的夹紧与松开采用电动 卡盘，选用呼和浩特机床附件总厂生产的KD11250型 电动三爪自定心卡盘。卡盘的夹紧与松开由数控系 统发信控制。
机电一体化系统设计
三、机械系统的改造设计方案
3．换装自动回转刀架
为了提高加工精度， 实现一次装夹完成多 道工序，将车床原有 的手动刀架换成自动 回转刀架，选用常州 市宏达机床数控设备 有限公司生产的 LD4B-CK6140型四工 位立式电动刀架。实 现自动换刀需要配置 相应的电路，由数控 系统完成。
机电一体化系统设计
三、机械系统的改造设计方案
采用有级变速时，可选用浙江超力电机有限公 司生产的YD系列7.5kW变极多速三相异步电动机，实 现2～４档变速；
采用无级变速时，应 加装交流变频器，推荐型 号为：F1000-G0075T3B， 适配7.5kW电动机，生产厂 家为烟台惠丰电子有限公 司。
机电一体化系统设计
二、总体方案的确定
（2）普通车床经数控化 改造后属于经济型数控 机床，在保证一定加工 精度的前提下，应简化 结构，降低成本。
因此，进给伺服系统 常采用步进电动机的开 环控制系统。
机电一体化系统设计
二、总体方案的确定 （3）根据技术指标中的最大加工尺寸、最高控 制速度，以及数控系统的经济性要求，决定选用 MCS-51系列的8位单片机作为数控系统的CPU。
机电一体化系统设计
一、设计任务
主要技术指标如下：
（1）床身上最大加工直径400 mm； （2）最大加工长度1000 mm； （3）X方向(横向)的脉冲当量δx = 0.005 mm/脉冲,
Z方向(纵向)δz = 0.01 mm/脉冲； （4）X方向最快移动速度vxmax = 3000 mm/min，Z方向 为vzmax = 6000 mm/min； （5）X方向最快工进速度vxmaxf = 400 mm/min，Z方向 为vzmaxf = 800 mm/min； （6）X方向定位精度± 0.01 mm，Z方向± 0.02 mm
FQ 3 L0 fW fH Fm 9703N
机电一体化系统设计
四、进给传动部件的计算和选型 （3）初选型号
根据计算出的最大动载荷，查表3-33， 选择启东润泽机床附件有限公司生产的 FL4006型滚珠丝杠副。其公称直径为40 mm，基本导程为6 mm，双螺母滚珠总圈 数为3 × 2 = 6 圈，精度等级取4级，额定 动载荷为13200 N，满足要求。
第八章 卧式车床数控化改造设计
杭州电子科技大学机械工程学院
第八章 卧式车床数控化改造设计 ➢ 引言 ➢ 1 设计任务 ➢ 2 总体方案的确定 ➢ 3 具体设计
机电一体化系统设计
一、引言 普通车床（如C616/C6132、C618/C6136、C620/C6140、 C630等）是金属切削加工最常用的一类机床。当工件 随主轴回转时，通过刀架的纵向和横向移动，能加工 出内外圆柱面、圆锥面、端面、螺纹面等，借助成型 刀具，还能加工各种成形回转表面。
机电一体化系统设计
二、总体方案的确定 （7）选择四工位自动回转刀架与电动卡盘，
选择螺纹编码器等。
机电一体化系统设计
三、机械系统的改造设计方案
1．主传动系统的改造方案
对普通车床进行 数控化改造时，一 般可保留原有的主 传动机构和变速操 纵机构，这样可减 少机械改造的工作 量。主轴的正转、 反转和停止可由数 控系统来控制。
机电一体化系统设计
卧式车床数控化改造设计
对普通车床 进行数控化改造， 主要是将纵向和 横向进给系统改 成用微机控制的、 能独立运动的进 给伺服系统；将 手动刀架换成能 自动换刀的电动 刀架。
机电一体化系统设计
一、设计任务
题目：C6140普通车床数控化改造设计 任务：将一台C6140普通车床改造成经济型数控车 床。
考虑到编码器的输出有相位差为90º的A、B相信 号，可用A、B异或后获得2400个脉冲（一转内）， 这样编码器的线数可降到1200线（A、B信号）。另 外，为了重复车削同一螺旋槽时不乱扣，编码器还 需要输出每转一个的零位脉冲Z。
机电一体化系统设计
三、机械系统的改造设计方案
基于上述要求，本例选择螺纹编码器的型号为： ZLF-1200Z-05V0-15-CT。电源电压+5V，每转输出 1200个A/B脉冲与1个Z脉冲，信号为电压输出，轴头 直径15 mm，生产厂家为长春光机数显技术有限公司。
Fm ≈ 1712 N。
机电一体化系统设计
四、进给传动部件的计算和选型
（2）最设大车动床载Z荷向F在Q的承计受算最大切削力条件下最快的 进给速度V=0.8 m/min，初选丝杠基本导程 Ph = 6 mm，则此时丝杠转速 n = 1000V/Ph ≈ 133 （ r/min）。 取滚珠丝杠的使用寿命T=15000 h，代入L0 = 60 n T / 106，得丝杠寿命系数 L0 = 119.7（单位为： 106 r）。 查表3-30，取载荷系数fW = 1.15，硬度系数fH = 1 ，代入下式，得到最大动载荷：
机电一体化系统设计
三、机械系统的改造设计方案 提高车床的自动化程度，需要在加工中自动
变换转速，用2～４速的多速电动机代替原有的单 速主电动机；
当多速电动机仍不能满足要求时，用交流变频 器来控制主轴电动机，以实现无级变速（工厂使 用情况表明，使用变频器时，若工作频率低于 70Hz，原来的电动机可以不更换，但所选变频器 的功率应比电动机大）。
机电一体化系统设计
四、进给传动部件的计算和选型
根据 Fz = Fc ， Fy= Fp，Fx = Ff 的对应关系，可得： Fz =2673.4 N，Fy =1069.36 Nห้องสมุดไป่ตู้Fx=935.69 N。
选用矩形－三角形组合滑动导轨，查表，取 K = 1.15， = 0.16，
代入Fm＝ KFx+ (Fz G) , 得工作载荷
机电一体化系统设计
四、进给传动部件的计算和选型 2．设切工削件力材的料计为算碳—素—结纵构向钢车，削σb力＝的65计0 M算pa； 选用刀具材料为硬质合金YT15； 刀具几何参数为：主偏角kr＝60°，前角γ0＝
10°，刃倾角λs＝－5°； 切削用量为：背吃刀量ap＝3 mm，进给量f =0.6
mm/r，切削速度vc＝105 m/min。
机电一体化系统设计
三、机械系统的改造设计方案
需要注意的是：编码器的轴头与安装轴之间必须 采用无间隙柔性联接，且车床主轴的最高转速不允许 超过编码器的最高许用转速。
机电一体化系统设计
三、机械系统的改造设计方案
5．进给系统的改造与设计方案
（1）拆除挂轮架所有齿轮，在此寻找主轴 的同步轴，安装螺纹编码器。 （2）拆除进给箱总成，在此位置安装纵向 进给步进电动机与同步带减速箱总成。 （3）拆除溜板箱总成与快走刀的齿轮齿条 ，在纵溜板的下面安装纵向滚珠丝杠的螺 母座与螺母座托架。 （4）拆除四方刀架与上溜板总成，在横溜 板上方安装四工位立式电动刀架。