ck6140數(shù)控車(chē)床x向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-02-12 04:26 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。表32 車(chē)床常用切數(shù)削狀況及參數(shù)切削方式縱向切削力Pxi垂向切削力Pzi（N）進(jìn)給速度Vim/min工作時(shí)間百分比絲杠軸向載荷(N)絲杠轉(zhuǎn)速r/min強(qiáng)力切削2000120010292060一般切削100050030185080精切削5002001501320100快速進(jìn)給0015108001500 滾珠絲杠副的當(dāng)量轉(zhuǎn)速nm及當(dāng)量載荷Fm 滾珠絲杠副在n1，n2，n3，……nn各種轉(zhuǎn)速下，各轉(zhuǎn)速工作時(shí)間占總時(shí)間的百分比分別為t1%，t2%，t3%……tn%，所受荷載分別是F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3……Fn。Nm= n1+ n2+……nn各種切削方式下，絲杠轉(zhuǎn)速ni= 其中ni：絲杠轉(zhuǎn)速 r/min Vi：進(jìn)給速度 m/min 。查上表得 V1= V2= V3=1， V4=15 帶入上式 n1=60, n2=80， n3=100，n4=1500各種切削方式下，絲杠軸向載荷Fi= Pzi+（W+ Pxi）Fi：絲杠軸向載荷 N Pxi：縱切削力 N Pzi：垂向切削力 N 查表得 Px1=2000N Px2=1850N Px3=500N Px4=0N Pz1=1200N Pz2=500N Pz3=200N Pz4=0N W =294N 帶入得 F1= F2= F3= F4=當(dāng)量轉(zhuǎn)速 Nm=60*+80*+100*+1500*=230r/min當(dāng)量載荷 = 確定預(yù)期額定動(dòng)載荷按滾珠絲杠副的預(yù)期工作時(shí)間（小時(shí)）計(jì)算： Cam= == 按滾珠絲杠副的預(yù)期運(yùn)行距離（千米）計(jì)算： = 式中Lh——預(yù)期工作時(shí)間（小時(shí)）見(jiàn)表，取20000小時(shí)Ls——預(yù)期運(yùn)行距離（千米）一般取250KMfa——精度系數(shù)，根據(jù)初定的精度等級(jí)(見(jiàn)表34）選滾珠絲杠副選三級(jí)精度f(wàn)c——可靠性系數(shù)。一般情況下，fc=1在重要場(chǎng)合，要求一組同樣滾珠絲杠副在同樣條件下使用壽命超過(guò)希望壽命的90%以上時(shí)選fw——負(fù)荷系數(shù)。根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)表35。表33 各類(lèi)機(jī)械預(yù)期工作時(shí)間Lh機(jī)械類(lèi)型Lh（小時(shí)）普通機(jī)械5000~10000數(shù)控機(jī)床20000精密機(jī)床20000測(cè)試機(jī)床15000航空機(jī)械1000Lh=250（天）*16（時(shí)）*10（年）*（開(kāi)機(jī)率）表34 精度等級(jí)數(shù)控機(jī)fa精度等級(jí)1,2,3,4,5,6710fa表35 可靠性系數(shù)fc可靠性%909593979899Fc1表36 負(fù)荷性質(zhì)系數(shù)fw負(fù)荷性質(zhì)無(wú)沖擊（很平穩(wěn)）輕微沖擊拌有沖擊或振動(dòng)fw1~~~2 有預(yù)加負(fù)荷的滾珠絲杠副還需按最大軸向負(fù)荷Fmax計(jì)算；Cam=feFmax=*= 選用中預(yù)載。式中。fe——預(yù)加負(fù)荷系數(shù)（見(jiàn)表37）表37 預(yù)加載荷系數(shù)fe預(yù)加載荷類(lèi)型輕預(yù)載中預(yù)載重預(yù)載fe以上三種結(jié)果比較后取其最大值即為滾珠絲杠副的Cam= 確定允許的最小螺紋底徑d2m估算滾珠絲杠的最大允許軸向變形量δm一般情況下，影響死區(qū)間隙的主要因素按影響程度自大到小排列順序是： a. 滾珠絲杠本身的拉壓剛度Ks； b. 支撐軸承的軸向剛度Kb； c. 滾珠絲杠副中滾珠與滾道德接觸剛度Kc； d. 折合到滾珠絲杠副上的伺服系統(tǒng)的剛度KR； e. 聯(lián)軸節(jié)的剛度Kt； f. 滾珠絲杠副的扭轉(zhuǎn)剛度Kk； g. 螺母座、軸承座的剛度Kh。其中前三項(xiàng)是最主要的，而Ks又占總量的（1/3~1/2）。所以一般情況下可按下式精心進(jìn)行計(jì)算： 機(jī)械裝置中移動(dòng)部件處在不同位置時(shí)系統(tǒng)的剛度K是不同的，剛度最小處用Kmin表示。當(dāng)滾珠絲杠副軸向有工作載荷作用時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)中便產(chǎn)生彈性變形δ，且δ=F/K。從而影響了系統(tǒng)的傳動(dòng)精度，而Kmin處系統(tǒng)受影響最大。機(jī)床或機(jī)械裝置的伺服系統(tǒng)精度大多在空載下檢驗(yàn)?？蛰d時(shí)作用在滾珠絲杠副上的最大軸向工作載荷是靜摩擦力F0。移動(dòng)部件在Kmin處起動(dòng)和返回時(shí)，由于方向變化將產(chǎn)生誤差2 F0/Kmin（又稱摩擦死區(qū)誤差）。它是影響重復(fù)定位精度的最主要因素。一般占重復(fù)定位精度的（1/2~1/3）。所以規(guī)定滾珠絲杠副允許的最大軸向變形：δm. 重復(fù)定位精度 定位精度 影響定位精度最主要的因素是滾珠絲杠副的精度，其次是滾珠絲杠本身的拉壓彈性變形（因這種彈性變形隨滾珠絲螺母在絲杠上的位置變化而變化）。以及滾珠絲杠副摩擦力矩的變化......等。一般估算是定位精度。以上兩種方法算出的小值取為δm（單位）。查表得重復(fù)定位精度10，定位精度25可以求得δm=3 δm=6 取兩種結(jié)果較小值δm=3估算最小螺紋底徑滾珠絲杠副安裝方式為一端固定，一端游動(dòng)時(shí) =式中 E——105N/mm2； δm——估算滾珠絲杠副最大允許軸向變形量（m）； F0——導(dǎo)軌靜摩擦力（N）。F0=0W（0為靜摩擦系數(shù)）； L——滾珠螺母至滾珠絲杠固定端支承的最大距離（mm）。 L行程+安全行程+余程+螺母長(zhǎng)度的一半+支承長(zhǎng)度的一半 =行程+（2~4）Ph+4Ph+(4~6)Ph+(1/20~1/10)行程 （~）行程+（10~14）Ph L=*220+12*5=302mm 確定滾珠絲杠副規(guī)格代號(hào) 根據(jù)傳動(dòng)方式及使用情況，按照樣本可以確定滾珠螺母型式。按照已估算出的Ph、Cam在樣本中查出絲杠底徑d2，額定動(dòng)載荷Ca應(yīng)注意到d2≥d2m，Ca≥Cam但不宜過(guò)大，否則會(huì)使?jié)L珠絲杠副的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量偏大，結(jié)構(gòu)尺寸也偏大。接著再確定公稱直徑。循環(huán)周數(shù)，滾珠螺母的規(guī)格代號(hào)及有關(guān)的安裝連接尺寸。綜上所述，查表（38）和表（39）后選用FFZL20053型內(nèi)循環(huán)螺紋預(yù)緊螺母式滾珠絲杠副。表38 滾珠絲杠副的主要參數(shù)規(guī)格代號(hào)公稱直徑Do公稱導(dǎo)程Pho剛球直徑dw絲杠底徑d2循環(huán)次數(shù)絲杠外徑d1基本額定載荷剛度KCN/靜載荷Coa動(dòng)載荷CaFFZD200532053536表39 滾珠絲杠副的主要安裝尺寸螺母安裝連接尺寸規(guī)格代號(hào)DD2L2D3BD4D5D6D7MD83636106211481020M625FFZD200 53 確定滾珠絲杠副預(yù)緊力當(dāng)選擇預(yù)緊螺母形式的滾珠絲杠副時(shí)需定預(yù)緊力Fp。 Fp=Fmax=*= 確定滾珠絲杠副支承所用的軸承規(guī)格型號(hào) ,FBmax= Fmax= 。由于滾珠絲杠副承受的載荷既有軸向的，又有徑向的，因而選用角接觸球軸承。 ：為便于絲杠加工，軸承內(nèi)徑最好不大于滾珠絲杠的大徑。在選用內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠副是必須有一端軸承內(nèi)徑略小于絲杠底徑d2。其次軸承樣本上規(guī)定的預(yù)緊力應(yīng)大于軸承承受最大載荷FBmax的1/3。差軸承手冊(cè)，固定端取軸承內(nèi)徑為17mm，選用70003AC型軸承。游動(dòng)端取軸內(nèi)徑17mm，采用60003深溝球軸承。 軸承的簡(jiǎn)化計(jì)算 由于軸
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