CW6163型卧式车床数控化改造的总体设计及尾座设计 - 16 -
nt?n主fi/Lo?1000vfi/?DLo?1000?100?0.15?5/3.14?60?4?3?33.17r/minMat?1.258?33.17?10?4/9.6?0.025?0.0174N.m?0.1775kgf.cm
Mf?F0L0/2??i?f?WL0/2??i?0.2?30?0.4?3/2?3.14?0.8?5?0.287kgf.cm?0.028N.m
Mo?FvLo(1??o2)/6??i?38.19?0.4?3(1?0.92)/6?3.14?0.8?5?0.116kgf.cm?0.011N.mMt?FyLo/2??i?38.19?0.4?3/2?3.14?0.8?5?1.824kgf.cm?0.179N.m所以，快速空载启动所需转矩
M?Mamax?Mf?M
=2.23+0.287+0.116=2.633kgf.cm=26.33N.cm 切削时所需力矩：
M?Mat?Mf?Mo?Mt
=0.1774+0.287+0.116+1.824 =2.40kgf.cm=24.04N.cm 快速进给时所需转矩：
M?Mf?Mo
=0.287+0.116=0.403kgf.cm=4.03N.cm 以上计算可知：最大转矩发生在快速启动时
3.3 电气部分改造的设计
3.3.1 步进电机选用的基本原则
合理选用步进电机是比较复杂的问题，需要根据电机在整个系统中的实际工作情况，经过分析后才能正确选择。现仅就选用步进电机最基本的原则介绍如下：
1.步矩角α 步矩角应满足： ???mn/i 式中 i——传动比；
?mn——系统对步进电机所驱动部件的最小转角。
2.精度 步进电机的精度可用步矩误差或积累误差衡量。积累误差是指转子从任意位置开始，经过任意步后，转子的实际转角与理论转角之差的最大值，用积累误差衡量精度比较实用。所选用的步进电机应满足
?Qm?i[??s] 式中
?Qm——步进电机的积累误差；
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[??s]——系统对步进电机驱动部分允许的角度误差。
3.转矩 为了使步进电机正常运行（不失步、不越步），正常启动并满足对转速的要求，必须考虑：
1）启动力矩 一般启动力矩选取为：
式中
MqMq?ML0/0.3~0.5
——电动机启动力矩； ——电动机静负载力矩。
ML0 根据步进电机的相数和拍数，启动力矩选取如表1-2所示。
Mjm为步进电机的最
大静转矩，是步进电机技术数据中给出的。
在要求的运行频率范围内，电动机运行力矩应大于电动机的静载力矩与电动机转动惯量（包括负载的转动惯量）引起的惯性矩之和。[4]
4.启动频率 由于步进电机的启动频率随着负载力矩和转动惯量的增大而降低，因此相应负载力矩和转动惯量的极限启动频率应满足：
ft???fop??m
ft——极限启动频率
??fop??m——要求步进电机最高启动频率。
3.3.2 纵向进给系统步进电机的确定
Mq?ML0/0.4?23.185?10/0.4?579.625N.cm
M/Mim?0.866为满足最小步矩要求，电动机选用三相六拍工作方式，查表知：q 所以，步进电机最大静转矩为：[4]
Mim?Ma/0.866?579.625/0.866?669.31N.cm 步进电机最高工作频率
fmax?vmax/60?p?2000/60?0.01?3333.3Hz
综合考虑，查表选用110BF003型直流步进电机，能满足使用要求。 3.3.3 横向进给系统步进电机的确定
Mq?MLo/0.4?2.633?10/0.4?65.825N.cm
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仍选用三相六拍工作方式，查表知：
Mq/Mim?0.866
所以，步进电机最大静转矩为：
Mim?Ma/0.866?65.825/0.866?76.01N.cm 步进电机最高工作频率
fmax?vmax/60?p?1000/60?0.005?3333.3Hz
为了便于设计和采购，仍选用110BF003型直流步进电机，能满足使用要求。
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第四章 CW6163型卧式车床数控化改造的尾座设计
4.1 CW6163尾座功能
改造前机床尾座可用手柄移动尾座，使其沿床身导轨移动至所需位置上，并用两个压板1(如图4-1)和两个螺钉2及螺母3夹紧固定。但必须注意，手柄摆动方向与尾座移动方向相反。
若利用尾座中心线与主轴中心线偏移加工锥型零件时，先松开螺母3和螺钉，利用两个螺钉5（图4-2），使尾座本体相对下座横向移动到所需位置，然拎紧螺钉和螺母3.把尾座本体调回原位时，使本体后面的标牌刻度线与下座上的标牌线对准即可。
A-A
图4-1 尾座图
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图4-2 A向剖视图
转动尾座上的手轮，可使尾座套筒纵向移动。当尾座套筒退回本体内接近极限位置时，丝杠断部可将顶尖顶出。向后（向床体尾端）拉近手柄3（如图4-3），就可把尾座套筒夹紧固定在所需要的位置上。若加紧力不够时，可放松手柄3，松开螺钉1，旋动螺母2，进行调整，调完后拎紧螺钉1即可。
图4-3 尾座手轮
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