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數控機床滾珠絲杠副的選擇
閱讀:690 發(fā)布時間:2016-6-7數控機床滾珠絲杠副的選擇
作為傳動滑動絲杠的進一步延伸發(fā)展, 滾珠絲杠由于其率、溫升少、高精度、高速度、高剛性、可逆性、長壽命、低能耗、同步性、高靈敏度、無間隙、維護簡單等優(yōu)點而在當代數控機床進給伺服機構中得到廣泛應用, 為了滿足數控機床高進給速度、高定位精度、高平穩(wěn)性和快速響應的要求, 必須合理選擇滾珠絲杠副, 并進行必要的校核計算。
滾珠絲杠副的選擇包括其精度選擇、尺寸規(guī)格(包括導程與公程直徑) 、支承方式等幾個方面的內容。滾珠絲杠副的承載能力用額定動載荷或額定靜載荷來表示, 在加工中心的設計中一般按額定動載荷來確定滾珠絲杠副的尺寸規(guī)格, 對細長而又承受壓縮載荷的滾珠絲杠副作壓桿穩(wěn)定性核算; 對轉速高, 支承距離大的滾珠絲杠副作臨界轉速校核; 對精度要求高的滾珠絲杠作剛度校核; 對數控機床, 需核算其轉動慣量; 對全閉環(huán)系統(tǒng), 需核算其諧振頻率。滾珠絲杠的精度直接影響數控機床的定位精度,在滾珠絲杠精度參數中, 其導程誤差對機床定位精度影響zui明顯。一般在初步設計時設定絲杠的任意300mm行程變動量V300p應小于目標設定位的定位精度值的1 /3~1 /2, 在zui后精度驗算中確定。
絲杠導程的選擇一般根據設計目標快速進給的zui高速度為vmax、伺服電機的zui高轉速nmax及電機與絲杠的傳動比i來確定。滾珠絲杠副設計時一般按額定動載荷來確定滾珠絲杠副的尺寸規(guī)格。額定動載荷是指一批相同規(guī)格的滾珠絲杠副經過運轉一百萬次后, 90%的絲杠副(螺紋表面或滾珠) 不產生疲勞剝傷(點蝕) 時的軸向載荷。zui小軸向載荷為工作臺和工件作用下的導軌摩擦力, zui大軸向載荷的計算即為機器承受zui大負荷時滾珠絲杠副的傳動力, 它為切削力在滾珠絲杠軸向的分力與導軌摩擦力之和(此時導軌摩擦力是由工作臺、工件、夾具三者總的重量以及切削力在垂直導軌方向的分量共同引起。絲杠安裝方式的選擇包括絲杠支承方式和絲杠軸承的選擇, 滾珠絲杠副不同的支承方式對絲杠的剛度、回轉精度, 臨界轉速有很大的影響, 一般根據絲杠的長度、回轉精度、剛度要求及轉速選擇不同的安裝方式。