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數控機床滾珠絲杠副的選擇

閱讀:701          發布時間: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格, 對細長而又承受壓縮載荷的滾珠絲杠副作壓桿穩定性核算; 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; 對全閉環系統, 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格。額定動載荷是指一批相同規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。

 

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