購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 I 畢業(yè)設(shè)計 說明書 機床數(shù)控化進給系統(tǒng)的改造 學(xué) 生 班 級 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 要 本次設(shè)計是對 機床數(shù)控化進給系統(tǒng)的改造 的 設(shè)計 。 在這里 主要包括 :主傳動系統(tǒng)的 設(shè)計 、 縱向 進給 系統(tǒng)的 設(shè)計 、 橫向 進給系統(tǒng)的 設(shè)計 。 而我主要是針對 橫向 進給系統(tǒng)的設(shè)計 縱向 進給系統(tǒng) 進行機械 設(shè)計 。 這次畢業(yè)設(shè)計對設(shè)計工作的基本技能的訓(xùn)練，提高了分析和解決工程技術(shù)問題的能力，并為進行一般機械的設(shè)計創(chuàng)造了一定條件 。 數(shù)控 設(shè)計 主要傳動系統(tǒng)的機械 設(shè)計 。由于對經(jīng)濟型 機床數(shù)控化改造 的加工精度要求不高，為簡化結(jié)構(gòu)、降低成本。通過控制橫進給系統(tǒng)，保證 設(shè)計 后的車床具有定位、直線插補、圓弧插補、暫停等功能。為實現(xiàn)機床所要求的 傳動效率 ，采用步進電機經(jīng) 聯(lián)軸器 再傳動絲杠；為保證一定的傳動精度和平穩(wěn)性，盡量減小摩擦力，選用滾珠絲杠螺母副。 關(guān)鍵詞： 車床 ， 數(shù)控 設(shè)計 ， 聯(lián)軸器 ， 滾珠絲杠 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 is 6132 C. of of at on of to a NC is a of of NC it is to By it of of we us a To a of a is , 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 錄 摘 要 . . 錄 . 1 章 概述 . 1 . 1 床數(shù)控化改造的經(jīng)濟分析 . 2 床數(shù)控化改造的工藝范圍及加工精度 . 2 床數(shù)控化改造的發(fā)展趨勢 . 3 第 2 章 機床數(shù)控化改造總體方案的制訂及比較 . 5 體方案比較與確定 . 5 . 5 . 5 刀架 . 6 . 6 . 6 座與設(shè)計方案 . 7 第 3 章 縱向進給伺服進給結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 8 定脈沖當量 . 8 削力的計算 . 8 . 9 度的選擇 . 10 . 10 大工作載荷的計算 . 10 大動載荷的計算 . 滾珠絲杠螺母副的選型 .買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 V 珠絲杠副的支承方式 . 12 動效率的計算 . 12 度的驗算 . 12 定性校核 . 13 界轉(zhuǎn)速的驗證 . 14 齒輪傳動的計算 . 15 進電動機的選擇 . 15 . 17 軌的設(shè)計 . 19 第 4 章 橫向進給伺服進給結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 22 . 22 珠絲杠螺母副的計算和選型 . 22 大工作載荷的計算 . 22 大動載荷的計算 . 22 . 23 珠絲杠副的支承方式 . 23 動效率的計算 . 23 度的驗算 . 24 定性校核 . 24 . 25 給伺服系統(tǒng)傳動計算 . 25 . 25 . 25 . 26 . 26 . 27 . 29 結(jié)論 . 31 參考文獻 . 32 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 謝 . 34 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 1 第 1 章 概述 其特點 數(shù)字控制機床（ 簡稱 機床數(shù)控化改造 ，這是一種將數(shù)字計算機技術(shù)應(yīng)用于機床的控制技術(shù)。它把機械加工過程中的各種控制信息用代碼化的數(shù)字表示，通過信息載體輸入數(shù)控裝置，經(jīng)運算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信號，控制機床的動作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動地將零件加工出來。 機床數(shù)控化改造 較好地解決了復(fù)雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，是一種柔性、高效能的自動化機床，是典型的機電一體化產(chǎn)品。 機床數(shù)控化改造 一般由下列幾個部分組成： 1）主機，它是 機床數(shù)控化改造 的主題，包括機床身、立柱、主軸、進給機構(gòu)等機械部件，是用于完成各種切削加工的機械部件。 2）數(shù)控裝置，是 機床數(shù)控化改造 的核心，相當于人的大腦，它包括硬件（印刷電路板、盒、紙帶閱讀機等）以及相應(yīng)的軟件，用于輸入數(shù)字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲、數(shù)據(jù)的變換、插補運算以及實現(xiàn)各種控制功能。 3） 驅(qū)動裝置，它是 機床數(shù)控化改造 執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動部件，包括主軸驅(qū)動系統(tǒng)、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、主軸電機及伺服電機等。它在數(shù)控裝置的控制下通過電氣或電液伺服系統(tǒng)實現(xiàn)主軸和進給驅(qū)動。當幾個進給聯(lián)動時，可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線以及曲面的加工。 4）輔助裝置，指 機床數(shù)控化改造 的一些必要的配套部件，用以保證 機床數(shù)控化改造 的運行，如冷卻、排屑、潤滑、照明、監(jiān)測等。它包括液壓和氣動裝置、排屑裝置、交換工作臺、數(shù)控轉(zhuǎn)臺和數(shù)控分度頭，還包括刀具及監(jiān)控檢測裝置等。 5） 編程及其他附屬設(shè)備，可用來在機外進行零件的程序編制、存儲等 。 與 機床數(shù)控化改造 相比， 機床數(shù)控化改造 有如下特點： 1）加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量； 2）可進行多坐標的聯(lián)動，能加工形狀復(fù)雜的零件； 3）加工零件改變時，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準備時間； 4）機床本身的精度高、剛性大 ,可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高（一般為 機床數(shù)控化改造 的 3 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 2 5）機床自動化程度高，可以減輕勞動強度； 6）對操作人員的素質(zhì)要求較高，對維修人員的技術(shù)要求更高。 床數(shù)控化改造 的經(jīng)濟分析 機床數(shù)控化改造 能縮短生產(chǎn)準備時間，增加切屑加工時間的比率； 使用 機床數(shù)控化改造 進行生產(chǎn)，加工的零件精度高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定 ,從而有效的提高了產(chǎn)品在市場上的競爭力； 機床數(shù)控化改造 具有廣泛的適應(yīng)性和較大的靈活性，因此能夠完成很多 機床數(shù)控化改造很難完成或者根本不能加工的、具有復(fù)雜型面、要求高精度的零件的加工； 許多 機床數(shù)控化改造 如加工中心具有自動換刀功能，使零件一次裝夾之后就能夠完成多個加工部位的加工，實現(xiàn)了一機多用，大大節(jié)省了設(shè)備和廠房面積； 生產(chǎn)者可以對生產(chǎn)成本進行預(yù)算，并對生產(chǎn)進度進行合理的安排，以達到提高經(jīng)濟效益的目的； 應(yīng)用 機床數(shù)控化改造 進行生產(chǎn)，減輕了工人的勞動 強度，提高了工人工作的環(huán)境質(zhì)量，增加了工人的生產(chǎn)積極性，促進了生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率。 隨著社會生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，機械產(chǎn)品日趨精密復(fù)雜，且需頻繁改型， 機床數(shù)控化改造 已不能適應(yīng)這些要求， 機床數(shù)控化改造 應(yīng)運而生。這種新型機床具有適應(yīng)性強、加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定和生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。它綜合應(yīng)用了電子計算機、自動控制、伺服驅(qū)動、精密測量和新型機械結(jié)構(gòu)等多方面的技術(shù)成果，是今后機床控制的發(fā)展方向。 床數(shù)控化改造 的工藝范圍及加工精度 數(shù)控 改造化 車床 是一種高精度、高效率的自動化機床，也是使用數(shù)量最多的 機床 數(shù)控化改造 ，約占 機床數(shù)控化改造 總數(shù)的 25%。它主要用于精度要求高、表面粗糙度好、輪廓形狀復(fù)雜的軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零件的加工，能夠通過程序控制自動完成園柱面、圓錐面、圓弧面和各種螺紋的切削加工，并能進行切槽、鉆孔、擴孔、鉸孔等加工。 由于 數(shù)控 改造化 車床 具有加工精度高、能作直線和圓弧插補功能，有些 數(shù)控 改造化車床 還具有非圓曲線插補功能以及加工過程中具有自動變速功能等特點，所以它的工藝范圍要比普通車床要寬得多。 由于 數(shù)控 改造化 車床 剛性好，制造和對刀精度高，以及能方便和精確地進行人工補購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 3 償和 自動補償，所以能加工精度要求高的零件，甚至可以以銑代磨。 數(shù)控 改造化 車床 具有恒線速切削功能，能加工出表面粗糙度小的均勻的零件。使用恒線速切削功能，就可選用最佳速度來切削錐面和端面，使切削后的工件表面粗糙度既小又一致。 數(shù)控 改造化 車床 還適合加工各表面粗糙度要求不同的工件。粗糙度要求大的部位選用較大的進給量，要求小的部位選用小的進給量。 由于 數(shù)控 改造化 車床 具有直線和圓弧插補功能，部分車床數(shù)控裝置還有某些非圓曲線和平面曲線插補功能，所 以可以加工形狀特別復(fù)雜或難于控制尺寸的的回轉(zhuǎn)體零件。 床數(shù)控化改造 的發(fā)展趨勢 機床數(shù)控化改造 最早是從美國開始研制的。 1948年，美國帕森斯公司在研制加工直升機槳葉輪廓用檢查樣板的加工機床任務(wù)時，提出了研制 機床數(shù)控化改造 的初始設(shè)想。1949年，帕森斯公司與麻省理工學(xué)院伺服機構(gòu)實驗室合作，開始從事 機床數(shù)控化改造 的研制工作。并于 1952 年試制成功世界上第一臺 機床數(shù)控化改造 實驗性樣機。這是一臺采用脈沖乘法器原理的直線插補三坐標連續(xù)控制銑床。經(jīng)過三年改進和自動編程研究，于 1955 年進入實用階段。一直到 20 世 紀 50 年代末，由于價格和技術(shù)原因，品種多為連續(xù)控制系統(tǒng)。到了 60 年代，由于晶體管的應(yīng)用，數(shù)控系統(tǒng)提高了可靠性且價格開始下降，一些民用工業(yè)開始發(fā)展 機床數(shù)控化改造 ，其中多數(shù)是鉆床、沖床等點位控制的機床。數(shù)控技術(shù)不僅在機床上得到實際應(yīng)用，而且逐步推廣到焊接機、火焰切割機等，使數(shù)控技術(shù)不斷的擴展應(yīng)用范圍。 自 1952 年，美國研制成功第一臺 機床數(shù)控化改造 以來，隨著電子技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制和精密測量等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展， 機床數(shù)控化改造 也在迅速地發(fā)展和不斷地更新?lián)Q代，先后經(jīng)歷了五個發(fā)展階段。 第一代數(shù)控： 1952 第二代數(shù)控：從 1959 年開始采用晶體管電路的 第三代數(shù)控：從 1965 年開始采用小、中規(guī)模集成電路的 第四代數(shù)控：從 1970 年開始采用大規(guī)模集成電路的小型通用電子計算機控制的系統(tǒng)。 第五代數(shù)控：從 1974 年開始采用微型電子計算機控制的系統(tǒng)。 目前，第五代微機數(shù)控系統(tǒng)基本上取代了以往的 數(shù)控 數(shù)控系統(tǒng)，形成了現(xiàn)代數(shù)控系購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 4 統(tǒng)。它采用微型處理器及大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路，具有很強的程序存儲能力和控制功能。這些控制功能是由一系列控制程序來實現(xiàn)的。這些數(shù)控系統(tǒng)的通 用性很強，幾乎只需改變軟件，就可以適應(yīng)不同類型機床的控制要求，具有很大的柔性。隨著集成電路規(guī)模的日益擴大，光纜通信技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控裝置中，使其體積日益縮小，價格逐年下降，可靠性顯著提高，功能也更加完善。 近年來，微電子和計算機技術(shù)的日益成熟，它的成果正在不斷滲透到機械制造的各個領(lǐng)域中，先后出現(xiàn)了計算機直接數(shù)控系統(tǒng)，柔性制造系統(tǒng)和計算機集成制造系統(tǒng)。所有這些高級的自動化生產(chǎn)系統(tǒng)均是以 機床數(shù)控化改造 為基礎(chǔ)，它們代表著 機床數(shù)控化改造 今后的發(fā)展趨勢。 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 5 第 2 章 機床數(shù)控化改造 總體 方案的制訂及比較 體方案 比較與確定 總體方案應(yīng)考慮車床數(shù)控系統(tǒng)的運動方式、進給伺服系統(tǒng)的類型、數(shù)控系統(tǒng) 選擇，以及進給傳動方式和執(zhí)行機構(gòu)的選擇等。 數(shù)控 改造化 車床 后應(yīng)具有單坐標定位，兩坐標直線插補、圓弧插補以及螺紋插補的功能。因此，數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計成連續(xù)控制型。 屬于經(jīng)濟型 機床數(shù)控化改造 ，在保證一定加工精度的前提下，應(yīng)結(jié)構(gòu)簡化，降低成本。因此，進給伺服系統(tǒng)采用步進電動機的開環(huán)控制系統(tǒng)。 比較 項目 方案一 方案二 確定后的方案 具體原因 主軸箱 分級 變速采用 調(diào)速電機 + 齒輪傳動 采用三相異 步 電機 +減速器 方案一 變速級數(shù)比較多 滿足多種加工 需要，也符合 任務(wù)書要求 進給機構(gòu) 滾珠絲杠 +步進電機 滾珠絲杠 +伺服 電機 方案一 脈沖當量 步進電機控制 的準確 刀架 四工位回轉(zhuǎn) 刀架 六工位回轉(zhuǎn) 刀架 都可以 各有各的好處 尾座 液壓尾座 手動普通尾座 液壓尾座 可通過數(shù)控系統(tǒng) 調(diào)整方便 數(shù)控系統(tǒng) 8位單片機 16位單片機 方案一 基本需求可以滿足 若要提高車床的自動化程度，需要在加工中自動變換轉(zhuǎn)速，可用 24 速的多速電動機代替原有的單速主電動機；當多速電 動機仍不能滿足要求時，可用交流變頻器來控制主軸電動機，以實現(xiàn)無級變速（工廠使用情況表明，使用變頻器時，若工作頻率低于原來的電動機可以不更換，但所選變頻器的功率應(yīng)比電動機大）。 為了提高加工效率，工件的夾緊與松開采用電動卡盤，選用呼和浩特附件總廠生產(chǎn)購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 6 的 盤的夾緊與松開由數(shù)控系。 為了提高加工精度，實現(xiàn)一次裝夾完成多道工序，將車床原有的手動刀架換成自動回轉(zhuǎn)刀架，選用常州市宏達機床數(shù)控設(shè) 備有限公司生產(chǎn)的 現(xiàn)自動換刀需要配置相應(yīng)的電路，由數(shù)控系統(tǒng)完成。 螺紋編碼器又稱主軸脈沖發(fā)生器或圓光柵。 數(shù)控 改造化 車床 加工螺紋時，需要配置主軸脈沖發(fā)生器，作為車床主軸信號的反饋元件，它與車床主軸同步。 后的車床能夠加工的最大螺紋導(dǎo)程是 沖/01.0 所以螺紋編碼器每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)輸出的脈沖數(shù)應(yīng)不少于 脈沖脈沖） 2 4 0 0/24 考慮到編碼器的輸出有相位差 90 的 A、 用 A、 400 個脈沖（一轉(zhuǎn)內(nèi)），這樣編碼器的線數(shù)可降到 1200 線（ A、 B 信號）。另外，為了重復(fù)車削同一螺旋槽時不亂扣，編碼器還需要輸出每轉(zhuǎn)一個的零位脈沖 Z。 基于上述要求，選擇螺紋編碼器的型號為： 源電壓 +5V，每轉(zhuǎn)輸出 1200 個 A/B 脈沖與 1個 號為電壓輸出，軸頭直徑 生產(chǎn)廠家為長春光機數(shù)顯技術(shù)有限公司。 螺紋編碼器通常有兩種安裝形式：同軸安裝和異軸安裝。同軸安裝是指將編碼器直接安裝在主軸后端，與主軸同軸，這種方式結(jié)構(gòu)簡單，但它堵住了主軸的通孔。異軸安裝是指將編碼器安裝在床頭箱的的后端，一般盡量裝在與主軸同步旋轉(zhuǎn)的輸出軸，如果找不到同步軸，可將編碼器通過一對傳動比為 1:1 的同步齒形帶與主軸連接起來。需要注意的是，編碼 器的軸頭與安裝軸之間必須采用無間隙柔性連接，且車床組、主軸的最高轉(zhuǎn)速不允許超過編碼器的最高許用轉(zhuǎn)速。 在此主軸的同步軸，安裝螺紋編碼器。 在此位置安裝縱向進給步進電動機與同步帶減速箱總成。 在縱溜板的下面安裝縱向滾珠絲杠的的螺母座與螺母座托架。 在橫溜板上方安裝四工位立式刀架。 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 7 將滑動絲桿靠刻度盤一段（長 見圖一）鋸斷保留，拆掉刻度盤上的手柄，保留刻度盤附近的兩個推力軸承，換上滾珠絲杠副。 將橫向進給步進電動機通過法蘭安裝到橫溜板后部 的縱溜板上，并與滾珠絲杠的軸頭相聯(lián)。更換絲桿的右支承。 座與設(shè)計方案 設(shè)計成液壓尾座。 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 8 第 3 章 縱向進給伺服進給結(jié)構(gòu)設(shè)計 定脈沖當量 一個進給脈沖，使機床 運動部件產(chǎn)生位移量，也稱為機床的最小設(shè)定單位。脈沖當量是衡量數(shù)控機床加工精度的一個基本技術(shù)參數(shù)。經(jīng)濟型數(shù)控車床銑床常采用的脈沖當量是 沖。 根據(jù)機床精度要求確定脈沖當量，縱向： 沖，橫向： 沖。 削力的計算 切削力 是指在切屑過程中產(chǎn)生的作用在工件和刀具上的大小相等、方向相反的切削力 ，或 通俗的講 是 在切削加工時，工件材料抵抗刀具切削時產(chǎn)生的阻力。 車削外圓時的切削力如圖 3切削力 切削速度的方向 一致，垂直向下，是計算車床主軸電動機切削功率的依據(jù)；進給力向力加工精度的影響較大。 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 9 圖 3車削力分析 選工件材料碳素結(jié)構(gòu)鋼，b=650 用刀具材料為高速鋼； 刀具幾何參數(shù)：主偏角 。75 ，前角0= 。10 ，刃傾角s= 。5 ； 切削用量為：背吃刀量給量 f =r，切削速度 m / 由表（ 得：770; ; 由表（ 得：主偏角修正系數(shù)前角，刃傾角修正系數(shù)都為 代 入公式： = 0 =( N ) 給力與背吃刀力 由經(jīng)驗公式： cF：fF：:： xF=2=yF=2= 滾珠絲杠副的作用是將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動，其螺旋傳動是在絲杠和螺母滾道x 買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 10 之間放人適量的滾珠，使螺紋間產(chǎn)生滾動摩擦。絲杠轉(zhuǎn)動時，帶動滾珠沿螺紋滾道滾動。螺母上設(shè)有返向器，與螺紋滾道構(gòu)成滾珠的循環(huán)通道。為了在滾珠與滾道之間 形成無間隙甚至有過盈配合，可設(shè)置預(yù)緊裝置。為延長工作壽命，可設(shè)置潤滑件和密封件。 度的選擇 滾珠絲杠副的精度直接影響數(shù)控機床的定位精度，在滾珠絲杠精度參數(shù)中，其導(dǎo)程誤差對機床定位精度最明顯。一般在初步設(shè)計時設(shè)定絲杠的任意 300程變動量300 1/2,在最后精度驗算中確定。對于車床，選用滾珠絲杠的精度等級 3級（ 1級精度最高）， 5級，考慮到本設(shè)計的定位精度要求 和改造的經(jīng)濟性，選擇 級， 級。 杠導(dǎo)程的確定 選 擇導(dǎo)程跟所需要的運動速度、系統(tǒng)等有關(guān)，通常在： 4、 5、 6、 8、 10、 12、 20中選擇，規(guī)格較大，導(dǎo)程一般也可選擇較大（主要考慮承載牙厚）。在速度滿足的情況下，一般選擇較小導(dǎo)程（利于提高控制精度） ，本設(shè)計中初選縱向絲杠導(dǎo)程為 8橫向絲杠導(dǎo)程為 5 大工作載荷的計算 最大工作載荷叫進給牽引力 ,其實驗計算公式如表 3 表 3導(dǎo)軌類型 實驗公式 K 矩形導(dǎo)軌 )( 尾導(dǎo)軌 )2( 合或三角導(dǎo)軌 )( 8 表中 K 為考慮顛覆力矩影響時的實驗系數(shù)； 為滑動導(dǎo)軌摩擦系數(shù)； G 為移動部件總重量。 G=1000 N 查表 3K 取 取 為 1000N ； 算得 )( =1197+ 3420+1000） 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 11 =(N 大動載荷的計算 載荷隨時間急劇變化且使構(gòu)件的速度有顯著變化（系統(tǒng)產(chǎn)生慣性力），此類載荷為動載荷。比如起重機以等速度吊起重物，重物對吊索的作用為靜載，起重機以加速度吊起重物，重物對吊索的作用為動載。 對于滾珠絲杠螺母副的最大動載荷 式中： L 滾珠絲杠副的壽命系數(shù)，單位為 610 r， 610/60 （ T 為使用壽命，普通機床 000控機床 T 取 15000h； 載荷系數(shù)，一般取 設(shè)計取 硬度系數(shù)（ 58時取 等于 55時取 于 取 于 50時取 于 45時取 滾珠絲杠副的最大工作載荷，單位為 N。 本設(shè)計中車床縱向承受最大切削力條件下最快的進給速度 a x mV j ,初選絲杠基本導(dǎo)程 ，則絲杠轉(zhuǎn)速 m 5/1 0 0 0m a x 。取滾珠絲杠使用壽命 5000 ，帶入 610/60 得 L =90；取 2.1 1入 ，求得 ： 17390N。 珠絲杠螺母副的選型 初選滾珠絲桿副時應(yīng)使其額定動載荷 C , 當滾珠絲杠副在靜態(tài)或低速狀態(tài)下10( 長時間承受工作載荷時，還應(yīng)使額定靜載荷 C )32( 。 根據(jù)計算出的最大動載荷 選擇江蘇啟東潤澤機床附件有限公司生產(chǎn)的 用雙螺母螺紋式預(yù)緊，精度等級為 4級，其參數(shù)如表 3買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 12 表 3公稱直徑 /導(dǎo)程/鋼球直徑 /絲杠 外徑 /絲杠底徑 /額定載荷/接觸剛度 / 1 02d 0 8 6 31 珠絲杠副的支承方式 滾珠絲杠副的支承主要用來約束絲杠的軸向竄動，為了提高軸向剛度，絲杠支承常用推力軸承為主的軸承組合?？紤]到縱向絲杠長度較大，本設(shè)計縱向絲杠采用雙推 簡支支承方式，該方式臨界轉(zhuǎn)速、壓桿穩(wěn)定性高，有熱膨脹的余地。 動效率的計算 滾珠絲杠的傳動效率 一般在 計算公式如下： =) 式中： 螺距升角，d,可得 =2 91； 摩擦角，一般取 =10。 算得： =)01192192 =度的驗算 滾珠絲杠副工作時受軸向力和轉(zhuǎn)矩的作用，引起導(dǎo)程的變化，從而影響定位精度和運動的平穩(wěn)性。軸向變形主要包括絲杠的拉伸或壓縮變形 1 、絲杠與螺母間滾道的接觸購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 13 變形 2 、支承滾珠絲桿的軸承的軸向接觸變形3。 因轉(zhuǎn)矩和絲杠 以 2 、3可以忽略不計，所以 絲杠的拉伸或壓縮變形量為： 1 = （“ +”號代表拉伸，“ -”代表壓縮） 式中：絲杠的最大工作載荷，單位為 N ； 絲杠縱向最大有效行程，單位為 E 絲杠材料的彈性模量，鋼 ； S 絲杠的橫截面面積，單位 2絲杠螺紋的底徑2 根據(jù)前面的設(shè)計，6652算得： 1 =25 ) 6 3 3 = ( m 查表 3m 361 ,所以剛度足夠。 表 3有效行程精度等級 1 2 3 4 5 大于 至 315 6 6 8 8 12 12 16 16 23 23 400 500 8 7 10 9 15 13 20 19 27 26 1600 2000 18 13 25 18 35 25 48 36 65 51 定性校核 由于滾珠絲杠本身比較細長又受軸向力的作用，若軸向負載過大，則會產(chǎn)生失穩(wěn)現(xiàn)象，不失穩(wěn)時的臨界載荷 22購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 14 式中：絲杠支承系數(shù)，雙推 2，其他方式如表 3示； K 滾珠絲杠穩(wěn)定安全系數(shù)，一般取 4，垂直安裝時取最小值，本設(shè)計取 4； a 滾珠絲杠兩端支承間的距離，單位為 本設(shè)計中該值為 2000 （其中工件加工長度為 1400，取 2000，留 600 的兩端余量） I 按絲杠底徑 2d 確定的截面慣性矩（6442 ，單位為 4 ,本設(shè) 中將 代入算出 I = 由以上數(shù)據(jù)可以算出： 2 0 0 02 0 0 04 2 0 5 5 1 = )( N 臨界載荷 大于工作載荷故絲杠不會失穩(wěn)。 表 3絲杠支承系數(shù)雙推 雙推 單推 雙推 4 2 1 0 臨界轉(zhuǎn)速的驗證 滾珠絲杠副高速運轉(zhuǎn)時，需驗算其是否會發(fā)生共振的最高轉(zhuǎn)速求絲杠的最高轉(zhuǎn)速： 722m a x 10 式中