本文论述了数控机床进给用滚珠丝杠的选择与计算方法。滚珠丝杠作为当代数控机床进给的主要传动机构，以其长寿命、高刚度、高效率、高灵敏度、无间隙等显著特点而得以广泛应用，成为各类数控机床的重要配套部件，并已实现了标准化、通用化和商品化。为了满足数控机床高进给速度、高定位精度、高平稳性和快速响应的要求，必须合理选择滚珠丝杠副，并进行必要的校核计算。
关键词：数控机床 滚珠丝杠 选择计算
Selection and calculation of ball screw for feeding in NC machine tools
Yang Zuxiao
Abstract:This paper describes the selection and calculation method of ball screw
for feeding in NC machine tools.
Keywords:NC machine tools Ball screw Selection Calculation
1 滚珠丝杠副的载荷计算
(1) 工作载荷F
工作载荷F是指数控机床工作时，实际作用在滚珠丝杠上的轴向作用力，其数值可用下列进给作用力的实验公式计算：
对于燕尾形导轨机床
F=kFx+f'(Fz+2Fy+W)(1)
对于矩形导轨机床
F=kFx+f'(Fz+Fy+W)(2)
对于三角形或组合导轨机床
F=kFx+f'(Fz+W)(3)
对于钻镗主轴圆导轨机床
(4)
对于滚动导轨机床
F=Fx+f'(Fz+W)+Fr(5)
式(1)～(5)中：Fx、Fy、Fz—x、y、z方向上的切削分力，N；
Fr—密封阻力，N； W—移动部件的重量，N；
M—主轴上的扭矩，N·m； dz—主轴直径，mm；
表 1
| 导轨型式 | k | f' | f |
| 燕尾形 | 1.4 | 0.2 | |
| 矩形 | 1.1 | 0.15 | |
| 三角形、组合形 | 1.15 | 0.15～0.18 | |
| 钻镗主轴圆导轨 | 0.15 | ||
| 滚动导轨 | 0.003～0.004 |
| f′—导轨摩擦系数； f—轴套和轴架以及主轴的键的摩擦系数； k—考虑颠覆力矩影响的实验系数。 正常情况下，k、f'与f可取表1数值。 (2) 最小载荷Fmin 最小载荷Fmin为数控机床空载时作用于滚珠丝杠的轴向载荷。此时，Fx=Fy=Fz=0。 (3) 最大工作载荷Fmax 最大载荷Fmax为机床承受最大切削力时作用于滚珠丝杠的轴向载荷。 (4) 平均工作载荷Fm与平均转速nm 当机床工作载荷随时间变化且此间转速不同时，  (6)
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