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数控机床进给滚珠丝杠的选择与计算

发布时间:2008-04-06 关键字: 计算 选择 mm 机床 转速 直径 工作 系数 确定 式中 要求

  (4) 累积基准导程目标值T
  为补偿由于温度升高或在外部载荷下滚珠丝杠延伸,需规定累积导程的目标值T。以避免温度上升对导程精度的影响。
  T=-αθL(12)

式中:α—热膨胀系数(α=12×10-6/℃);
  θ—丝杠温升,℃ (一般取θ=2~3℃);
  L—丝杠长度,mm;
  典型数控机床累积导程的目标值为:X轴:Tx=(-0.02~-0.05)mm/m;

Z轴:Tz=(-0.02~-0.03)mm/m;加工中心:Tx=Ty=(-0.02~-0.04)mm/m。
  (5) 丝杠螺纹长度l
  按下式计算:l=lu+l1+2le(13)

式中:lu—机床工作台有效行程,mm;
  le—余程(按表4选取),mm;
  l1—螺母长度,mm。

表 4

导程Ph(mm) 4 5 6 8 10 12 16 20
余程le(mm) 16 20 24 32 40 45 50 60
(6) 滚珠丝杠名义直径Do
  确定直径Do有两种方法,即计算图法和计算法。
  ① 计算图法。按计算图法选择滚珠丝杠直径的步骤为:首先按最大轴向压缩载荷Fmax、丝杠支承方式和安装间距(选择前均已确定),由图1确定丝杠直径Do1,再由容许轴向拉压载荷(=Fmax),选择丝杠直径Do2,取Do1与Do2中较大的直径作为滚珠丝杠的初选直径,然后再按图2校核临界转速和Dn值,最后按图3寿命曲线进行确认。
  图1中的斜线表示丝杠压曲时的极限载荷;折线中与横坐标垂直的直线为相应丝杠直径的容许拉压载荷;与横坐标平行的粗实线,表示对应丝杠直径可制造加工的极限长度。
  图2中的斜线表示相应直径丝杠的临界速度时的极限转速;与横坐标垂直的直线,表示由Dn值限制的转速,按要求Dn≤70000,D为丝杠滚珠中心圆的直径(mm),n为丝杠转速(r/min);与横坐标平行的粗实线,表示丝杠相应直径可制造生产的极限长度。
  图3中的斜线表示由导程Ph、直径Do与螺母型式和滚珠的工作圈数和列数所确定的滚珠丝杠副的相应载荷比在对应转速时的寿命时间(h)。fw为载荷系数,按表5选取。

图1 轴向载荷F(N)


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