数控机床进给滚珠丝杠的选择与计算

式中：t₁,t₂,…，t_n分别为滚珠丝杠在转速n₁,n₂,…，n_n下，所受轴向载荷分别是F₁,F₂,…，F_n时的工作时间(min)
　　(7)

　　当工作载荷与转速接近正比变化且各种转速使用机会均等时，可用下式求得Fm和nm。
　　Fm=(2Fmax+Fmin)／3(8)
　　nm=(nmax+nmin)／2(9)

2　滚珠丝杠副主要技术参数的确定

　　(1) 导程Ph

　　根据机床传动要求，负载大小和传动效率等因素综合考虑确定。一般选择时，先按机床传动要求确定，其公式为：
　　Ph≥v_max/n_max(10)

式中：v_max—机床工作台最快进给速度，mm/min；
　　n_max—驱动电机最高转速，r/min。
　　在满足控制系统分辨率要求的前提下，Ph应取较大的数值。

　　(2) 螺母选择

　　由于数控机床对滚珠丝杠副的刚度有较高要求，故选择螺母时要注重其刚度的保证。推荐按高刚度要求选择预载的螺母型式。其中插管式外循环的端法兰双螺母应用最为广泛。它适用重载荷传动、高速驱动及精密定位系统。并在大导程、小导程和多头螺纹中具有独特优点，且较为经济。
　　①　滚珠的工作圈数i和列数j。根据所要求性能、工作寿命，推荐按表2选取。

表2

要求特性	插管式(i×j)
滚珠循环流畅	1.5×2　1.5×3　2.5×1
刚性	2.5×2　　　2.5×3

②　法兰形状。按安装空间由标准形状选择，亦可根据需要制成特殊法兰形状。 　　(3) 导程精度选择 　　根据机床定位精度，确定滚珠丝杠副导程的精度等级。一般情况下，推荐按下式估算： 　　(11) 式中：E——累计代表导程偏差，μm; 　　TD——机床有效行程的定位精度，μm。 　　典型机床进给滚珠丝杠的精度等级选择见表3。 表3

NC机床

应用

车　床

铣　床 镗　床

加　工 中　心

坐　标 镗　床

钻　床

磨　床

电火花机 床(EDM)

线切割 (EDM)

冲床

激光切 割机床

木材加 工机床

轴

X

Z

XY

Z

XY

Z

XY

Z

XY

Z

X

Z

XY

(Z)

XY

UV

XY

XY

Z

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