定位精度：0.04mm/全行程
重复定位精度:0.016mm/全行程
程序输入方式：增量值、绝对值通用 控制坐标数：2 脉冲当量：
?p?0.005mm/step
步距角：??0.750/step
2.横向切削力计算目的：
通过计算切削力来选取滚珠丝杆以及步进电动机的型号，进一步对导轨的强度，所受的摩擦力，承受的载荷大小的校验，以及滚珠丝杆的强度验算，步进电动机的转动惯量的验算等。
查CW6163卧式车床说明书知，各电动机型号如下表： 电动机 型号 额定功率 电压 电流 转速 主电动机 Y160M—4 11kw 23A 1460r／min 冷却泵电动JCB—22 0.15kw 0.43A 2790r／min 机 380V 快速移动电Y90L—S4 1.1kw 2.8A 1400r／min 动机 由《机床设计手册》可知，切削功率计算公式如下： NC?N?K
式中，N—主电动机功率，N?11kw；
?—主传动系统效率，一般为0.75~0.85，取??0.83； K—进给系统功率系数，取为K=0.96。 则，
NC?11?0.83?0.96?8.76kw
又因为NC?FZV6120c，所以有，
Fz?6120NcVc(kgf)
式中，VC —切削线速度，VC?100m/min； NC—切削功率。 又由纵向进给切削力得，
Fz纵?6120NcVc?6120?8.76100?536.1kgf?5361N
式中，Fz纵—纵向进给系统的主切削力
由于横向进给量为纵向进给量的1/2 ~ 1/3，取1/2；则切削力约为纵向的1/2。 故，
Fz横?12Fz纵?12?536.1kgf?268.05kgf?2680.5N
式中，Fz横—横向进给系统的主切削力
在一般外圆切削时，（由《机床设计手册》可知）：
Fx?(0.1~0.6)FZ横
在切断工件时，取：
Fx?0.5FZ横?0.5?2680.5
?1340.25N式中，Fx—x方向的轴向力。
3.2 导轨的设计与选型
一、导轨的类型及选型 1.导轨的类型
导轨的分类方法有多种：按运动轨迹可以分为直线导轨和圆导轨，按工作性质可分为主运动导轨、进给导轨和调整导轨，按受力情况可分为开式导轨和闭式导轨，按摩擦性质可分为滑动导轨和滚动导轨。此设计采用贴塑滑动导轨。 2.贴塑滑动导轨的特点：
贴塑滑动导轨一般与铸铁导轨或淬硬的钢导轨相配合使用，是在与铸铁导轨或淬硬的钢导轨相配合的导轨上贴上一层塑料导轨软带制成的。
特点：
（1）摩擦系数小，且动、静摩擦系数的差别较小，可以防止低速爬行现象。 （2）耐磨性、抗撕伤能力强。
（3）加工性和化学稳定性好，工艺简单，成本低，并有良好的自润滑性和抗振性。 3.导轨的选型
塑料导轨的软带的类型和特点：
塑料导轨软带有两种类型：一种是美国霞板（shanban）公司研制的得尔赛(Turcite—B)塑料导轨软带；另一种是我国研制的软带。Turcite—B塑料导轨软带由可以自润滑的复合材料制成，它主要是在聚四氟乙烯中填充50%的青铜粉，还加有一定量的二硫化钼、玻璃纤维和氧化物制成的带状复合材料。它具有
优异的减磨、抗咬伤性能，不会损坏配合面吸振性能好，低速无爬行，并可以在干摩擦下工作。
塑料导轨软件与其他导轨相比，具有以下特点：
（1）摩擦系数低而稳定，比铸铁导轨副低一个数量级。
（2）动、静摩擦系数相近，运动平稳性和爬行性较铸铁导轨副好。
（3）吸收振动、具有良好的阻尼性，优于接触刚度较低的滚动导轨和易漂浮的静压导轨。
（4）耐磨性好，有自润滑作用，无润滑油也能工作，灰尘、磨粒的嵌入性好。 （5）化学稳定性好，耐磨、耐低温，耐强酸、强碱、强氧化剂及各种有机溶剂。 （6）维护修理方便，软带耐磨，损坏后更换容易。
（7）经济性好，结构简单，成本低，其成本约为滚动导轨成本的
120。
因此，在CW6163卧式车床的数控化改造中，选择美国霞板公司研制的得尔赛(Turcite—B)塑料导轨软带较为合理。 二、贴塑导轨摩擦力计算
1. 在切削状态下坐标轴导轨摩擦力的F?计算:
F???(w?fg?Fv?Fc)
?0.15?(650?2500?2680.5?5361) ?1678.7N式中：Fv、Fc—主切削力的垂向切削分力和横向切削分力（Fv=Fz横；
Fc=Fz纵）；
w—坐标轴上移动部件的全部重量（包括机床夹具和工件的重量）；
?—摩擦系数，对于贴塑导轨，??0.15； fg—镶条紧固力（根据表2—3可知fg?2500N）；
２—３镶条紧固力推荐值
（单位：N） 导轨形主电动机功率/kw 式 2.2 3.7 5.5 7.5 11 15 18 贴塑滑500 800 1500 2000 2500 3000 3500 动导轨 滚动直25 40 75 100 125 150 175 线导轨 2.在不切削状态下坐标轴导轨摩擦力F?0的计算。
F?0??(w?fg)?0.15?(650?2500)?472.5N
3.3 横向进给系统的设计计算
3.3.1 滚珠丝杠副的设计计算 一、强度计算
由于滑动螺旋机构的螺旋副摩擦阻力大、效率低、精度低，不能满足现代机械的传动要求，因此，在数控机床中采用滚动螺旋机构。将螺旋副的滑动摩擦转变为滚动摩擦，提高了螺旋传动的效率和运动的平稳性。
滚珠丝杠在工作过程中承受轴向负载，使得滚珠和滚道型面间产生接触应力，对滚道型面上某一点，是交变接触应力。在这种交变应力的作用下，经过一定的应力循环次数后，滚珠或滚道型面产生疲劳损伤，从而使得滚珠丝杠丧失工
6
作性能。因此，必须保证滚珠丝杠副在一定的轴向负载的作用下，在回转10转后，滚道上虽然受滚珠压力，但不应有点蚀现象发生，此时所能承受的轴向负载为滚珠丝杠能承受的最大动负荷Q。
工作负载P是指数控机床工作时，实际作用在滚珠丝杠上的轴向压力。由进给牵引力的实验公式得， 对贴塑性导轨：
P?KFx?f'(Fz?G)
式中，Fx，Fz—X,Z方向上的切削分力；
G—移动部件的重量；
f'—导轨上的摩擦系数；
K—考虑颠覆力矩影响的实验系数；
取，K?1.4,f'?0.15,对贴塑性导轨f'取0.15 则，
P?1.4?1340.25?0.15?(5361?400)?2740.5N
寿命值，
Li?60niTi106
式中，ni——滚珠丝杠的转速（r/min）； Ti——使用寿命时间（h）。
由＜＜机床设计手册＞＞查得自动控制机械及机床的使用寿命时间Ti为15000。（如表6—6所示）
表6—6 机器的使用寿命 机器类型 通用机械 普通机床 自动控制机械及机床 仪器装置 航空机械 又因为， ??
ni?n主fL0?1000?f使用寿命（Th） 5000~10000 1000 15000 15000 1000 ?Dn1000 (2—1)
?DL0 （2—2）
式中，?—线速度（mm/min）；
n—主轴转速；
f—进给量（0.5mm/r）；
D—工件最大回转直径（mm）。
由(2—1) 和（2—2）得， ni?1000?f?DL060niTi106?1000?100?0.53.14?630?12?2.1r/min
Li?最大动负载：
?60?2.1?15000106?1.89
Q?3LifwfHp
从＜＜机床设计手册＞＞中，查表可得：运转系数fw?1.3，硬度系数
fH?1.2。（如表6—7和表6—8所示）
6—7 运转系数值 运转状态 无冲击的圆滑运转 一般运转 有冲击的运转
运转系数fw 1.0~1.2 1.2~1.5 1.5~2.5