数控机床滚珠丝杠副的选择与计算周燕(湖南省煤矿机械厂,湖南涟源417103)摘要:本文较详细地介绍了数控机床伺服进给系统中滚珠丝杠副的选择与计算。该方法也可作为其它机械用滚珠丝杠副选用和计算的参考。关键词:数控机床;滚珠丝杠副;选择计算中图分类号:TG659文献标识码:B文章编号:1001-3881(2005)1-218-2SelectionandCalculationofBall-screwPairsforCNCMachineToolsZHOUYan(CoalMineMechanicalPlantofHunan,Lianyuan417103,China)Abstract:Selectionandcalculationofball-screwpairsinthedesignoffeedsysteminCNCmachinetoolswasintroduced.Thismethodcanbeappliedintheselectionandcalculationofball-screwpairsforothermachines.Keywords:CNCmachinetools;Ball-screwpairs;Selectionandcalculation作为传动滑动丝杠的进一步延伸发展,滚珠丝杠由于其高效率、温升少、高精度、高速度、高刚性、可逆性、长寿命、低能耗、同步性、高灵敏度、无间隙、维护简单等优点而在当代数控机床进给伺服机构中得到广泛应用,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。滚珠丝杠的选择包括其精度选择、尺寸规格(包括导程与公程直径)、支承方式等几个方面的内容。滚珠丝杠副的承载能力用额定动载荷或额定静载荷来表示,在加工中心的设计中一般按额定动载荷来确定滚珠丝杠副的尺寸规格,对细长而又承受压缩载荷的滚珠丝杠作压杆稳定性核算;对转速高,支承距离大的滚珠丝杠副作临界转速校核;对精度要求高的滚珠丝杠作刚度校核;对数控机床,需核算其转动惯量;对全闭环系统,需核算其谐振频率。1滚珠丝杠副选择计算111精度选择滚珠丝杠的精度直接影响数控机床的定位精度,在滚珠丝杠精度参数中,其导程误差对机床定位精度影响最明显。一般在初步设计时设定丝杠的任意300mm行程变动量V300p应小于目标设定位的定位精度值的1/3～1/2,在最后精度验算中确定。112丝杠导程的确定丝杠导程的选择一般根据设计目标快速进给的最高速度为vmax、伺服电机的最高转速nmax及电机与丝杠的传动比i来确定,基本丝杠导程应满足下式为:PΕvmaxi×nmax(1)113按额定动载荷初步确定滚珠丝杠规格滚珠丝杠副设计时一般按额定动载荷来确定滚珠丝杠副的尺寸规格。额定动载荷是指一批相同规格的滚珠丝杠经过运转一百万次后,90%的丝杠副(螺纹表面或滚珠)不产生疲劳剥伤(点蚀)时的轴向载荷。在实际运用中额定动载荷值可按下式计算C=fhfd...
