立式数控铣床工作台(X轴)设计

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立式数控铣床进给传动系统设计

立式数控铣床进给传动系统设计

课程设计任务书目录1.概述 (3)1.1技术要求 (3)1.2总体设计方案 (3)2.滚珠丝杠螺母副的选型和计算 (3)2.1主切削力及其切削分力计算 (3)2.2导轨摩擦力的计算 (4)2.3计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力 (4)2.4滚珠丝杠的动载荷计算与直径估算 (5)3.工作台部件的装配图设计 (9)4.滚珠丝杠螺母副的承载能力校验 (9)4.1滚珠丝杆螺母副临界压缩载荷的校验 (9)4.2滚珠丝杆螺母副临界转速的校验 (9)4.3滚珠丝杆螺母副额定寿命的校验 (10)5.计算机械传动系统的刚度 (10)5.1机械传动系统的刚度计算 (10)5.2滚珠丝杠螺母副扭转刚度的计算 (11)6.驱动电动机的选型与计算 (11)6.1计算折算到电动机轴上的负载惯量。

(11)6.2计算折算到电动机轴上的负载力矩 (12)6.3 计算坐标轴折算到电动机轴上的各种所需力矩 (13)6.4选择驱动电动机的型号 (14)7.确定滚珠丝杠螺母副的精度等级和规格型号 (14)7.1确定滚珠丝杠螺母副的精度等级 (14)7.2滚珠丝杠螺母副的规格型号 (15)8. 课程设计总结 (15)9.参考文献 (15)1.概述1.1技术要求工作台、工件和夹具的总质量m=918kg,其中,工作台的质量510kg;工作台的最大行程Lp=600 mm;工作台快速移动速度18000mm/min;工作台采用贴塑导轨,导轨的动摩擦系数为0.15,静摩擦系数为0.12;工作台的定位精度为30μm,重复定位精度为15μm;机床的工作寿命为20000h(即工作时间为10年)。

机床采用主轴伺服电动机,额定功率为5.5kw,机床采用端面铣刀进行强力切削,铣刀直径125mm,主轴转速310r/min。

切削状况如下:数控铣床的切削状况1.2总体设计方案为了满足以上技术要求,采取以下技术方案:(1)工作台工作面尺寸(宽度×长度)确定为400mm×1200mm。

立式数控铣床工作台(X轴)进给传动系统的设计

立式数控铣床工作台(X轴)进给传动系统的设计

设计题目:立式数控铣床工作台(X轴)进给传动系统的设计摘要制造业是国民经济和国防建设的基础性产业,先进制造技术是振兴传统技术是振兴制造业的技术支撑和发展趋势,是直接创造社会财富的主要手段,谁掌握先进制造技术,谁就能够占领市场。

而数控技术是先进制造技术的基础技术和共性技术,已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一。

我国数控技术及产业尽管在改革开放后取得了显著的成就,开发出了具有自主知识产权的数控平台,即以PC为基础的总线式、模块化、开放型的单处理器平台,开发出了具有自主知识产权的基本系统,也研制成功了并联运动机床,但是我过的数控技术及产业与发达国家相比仍然有比较大的差距,其原因是多方面的,但是最重要的是数控人才匮乏。

关键词:数控技术AbstractManufacturing industry is the foundation of the national economy and national defense industry, advanced manufacturing technology is the revitalization of traditional technology is the revitalization of technical support and development trend of the manufacturing industry, is the main means to create social wealth, who master the advanced manufacturing technology, who will be able to occupy the market. Numerical control technology is the basic technology and common technology of advanced manufacturing technology, which has become one of the important signs to measure the level of a country's manufacturing industry.China's CNC technology and industry even after the reform and opening up has made remarkable achievements, the development of the NC platform with independent intellectual property rights, which is based on PC bus modular open type single processor platform, developed the basic system with independent intellectual property rights, also developed a parallel motion but I have the machine tool, numerical control technology and industry compared with the developed countries is still a relatively large gap, its reason is iKey words: numerical control technology目录第1章概述 (3)1.2 总体方案设计 (3)第二章设计计算 (3)2.1 主切削力及其切削分力计算 (3)2.2 导轨摩擦力的计算 (3)2.3 计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力 (3)2.4 滚珠丝杠的动载荷计算与直径估算 (3)第3章工作台部件的装配图设计 (3)第4章滚珠丝杠螺母副的承载能力校验 (3)4.1 滚珠丝杠螺母副临界压缩载荷的校验 (3)4.2 滚珠丝杠螺母副临界转速c n的校验 (3)4.3. 滚珠丝杠螺母副额定寿命的校验 (3)第5章计算机械传动系统的刚度 (3)5.1 机械传动系统的刚度计算 (3)5.2 滚珠丝杠螺母副的扭转刚度计算 (3)第6章. 驱动电动机的选型与计算 (3)6.1 计算折算到电动机轴上的负载惯量 (3)6.2 计算折算到电机轴上的负载力矩 (3)6.3 计算坐标轴折算到电机轴上的各种所需的力矩 (3)6.4. 选择驱动电机的型号 (3)参考文献 (3)第1章概述1.1技术要求工作台、工件和夹具的总重量m=1500kg (所受的重力W=14700N ),其中,工作台的质量0m =510kg (所受的重力0W =5000N );工作台的最大行程p L =600mm ;工作台快速移动速度m ax V =15000mm/min ;工作台采用贴塑导轨,导轨的动摩擦系数u=0.15,静摩擦系数µ0=0.2;工作台的定位精度为30um ,重复定位精度为20um ;机床的工作寿命为20000h 。

X-Y数控工作台设计说明书(最终版)

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0.02mm的定位精度,滑动丝杠副无能为力,只有选用滚珠丝杠副才能达到。滚珠丝杠副的传动精度
高、动态响应快、运转平稳、寿命长、效率高,预紧后可消除反向间隙。
(3)减速装置的选用
选择了步进电动机和滚珠丝杠副以后,为了圆整脉冲当量,放大电动机的输出转矩,降低运动部件
折算到电动机转轴上的转动惯量,可能需要减速装置,且应有消间隙机构。为此,本设计决定采用无间
2.2控制系统的设计.................................................................3
2.3绘制系统组成框图...............................................................3
2.4绘制机械传动系统简图...........................................................3
3、机械传动部件的计算与选型...........................................................4
3.1脉冲当量的确定.................................................................4
伺服系统实现位置伺服控制有开环、闭环、半闭环3种控制方式。开环控制的伺服系统存在着控制
精度不能达到较高水平的基本问题,但是步进电机具有角位移与输入脉冲的严格对应关系,使步距误差
不会积累;转速和输入脉冲频率严格的对应关系,而且在负载能力范围内不受电流、电压、负载大小、
环境条件的波动而变化的特点。并且步进电机控制的开环系统由于不存在位置检测与反馈控制的问题,

立式数控铣床X-Y工作台

立式数控铣床X-Y工作台

机电一体化课程设计立式数控铣床X-Y数控工作台机电系统设计姓名:***学号: **********班级:10机电<2>班学院:中国计量学院机电工程学院指导老师:张远辉、徐立军目录前言................................................................................................ 错误!未定义书签。

一、设计任务 (2)1.1课程设计时间 (2)1.2课程设计题目 (2)1.3课程设计任务 (2)1.4课程设计内容 (2)1.5课程设计要求 (2)二、总体方案的确定 (3)2.1机械传动部件的选择 (3)2.2控制系统的设计 (4)三、机械传动部件的计算与选型 (4)3.1导轨上移动部件的重量估计 (4)3.2铣削力的计算 (5)3.3导轨副计算和选型 (6)3.4滚珠丝杠螺母副的计算和选型 (7)3.5步进电机减速箱的选用 (9)3.6步进电机的计算与选型 (9)3.7编码器(反馈电路)选型 (13)四、工作台机械装配图的绘制 (14)4.1可参考课本图6-23 XY数控工作台装配图 (14)五、工作台控制系统的设计 (14)5.1电源电路 (14)5.2存储器扩展电路 (15)5.3键盘电路 (17)5.4显示电路 (18)5.5传感器电路 (19)六、步进电机驱动电路设计 (20)6.1驱动电路 (20)6.2光电隔离 (20)七、程序设计 (21)7.1功能 (21)7.2框图 (22)7.3代码 (23)八、总结 (24)参考文献 (24)答辩记录 (25)前言X-Y数控工作台是许多机电一体化设备的基本部件,如数控车床的纵-横向进刀机构、数控铣床和数控钻床的X-Y工作台、激光加工设备的工作台、电子元件表面贴装设备等。

因此,选择X-Y数控工作台作为机电综合课程设计的内容,对于机电一体化专业的教学具有普遍意义。

【设计】数控机床课程设计XY数控工作台设计完整图纸

【设计】数控机床课程设计XY数控工作台设计完整图纸

【关键字】设计课程设计任务书题目:数控工作台设计时间:2012年11月19日-2012年12月29日,共六周要求:该工作台可安装在钻、铣床上用于钻孔或铣削加工。

设计参数如下:X方向的脉冲当量为:0.01㎜/step;最大钻孔直径15㎜,铣刀直径的d=32mm;齿数为4;加工材料为碳钢;工作台行程范围是:400㎜X320㎜,;最大快速移动速度为:3m/min,具体任务:1、确定总体方案,绘制系统组成图一张(A3)2、机械部分设计计算,选择适当的元器件;3、画出X-Y工作台外形图和X向机械部分装配图一张(A0)4、设计控制系统硬件电路,画出控制系统硬件电路图一张(A1)5、编写设计说明书1分,(不少于8000)班级:学生:指导老师:2012年11月目录1前言 (4)2、课程设计的目的、意义及要求 (5)3课程设计的内容.....................................................................、7 4数控系统总体方案的确定 (8)5机械部分的设计 (9)6滚珠丝杠螺母副的选型和校核 (10)7导轨的选型和计算 (12)8 驱动电机的选用 (13)9 数控系统的设计 (16)10 心得体会 (24)11 参考书籍 (26)设计目的数控技术是数字程序控制数控机械实现自动工作的技术。

它广泛用于机械制造和自动化领域,较好地解决多品种、小批量和复杂零件加工以及生产过程自动化问题。

随着科技的迅猛发展,自动控制技术已广泛地应用于数控机床、机器人以及各类机电一体化设备上。

同时,社会经济的飞速发展,对数控装置和数控机械要求在理论和应用方面有迅速的发展和提高。

数控加工和编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分,我们学会了对相关学科中的基本理论、基本知识进行综合运用,同时使对本专业有较完整的、系统的认识,从而达到巩固、扩大、深化所学知识的目的,培养和提高了综合分析问题和解决问题的能力,以及培养了科学的研究和创造能力。

数控X-Y工作台设计精选全文完整版

数控X-Y工作台设计精选全文完整版

可编辑修改精选全文完整版机电一体化课程设计说明书题目:X-Y数控工作台机电系统设计班级:11级机械2班姓名:xxq学号指导老师:日期:2014年6月30日X-Y 数控工作台机电系统设计任务书题目:X-Y 数控工作台机电系统设计设计任务:设计一种供立式数控铣床使用的X-Y 数控工作台 设计要求:1、每6人一组数据,要求独立完成。

2、图纸要求:机械系统设计图纸2张(A 2),控制原理图一张(A 1)3、设计计算说明书1份(手写或电子版) 第八组主要参数:1. 立铣刀最大直径的d=12mm ;2. 立铣刀齿数Z=2;3. 最大铣削宽度e a =10mm;4. 最大背吃刀量p a =8mm;5. 加工材料为碳钢。

6. X 、Y 方向的脉冲当量x σ=0.01 mm/脉冲,y σ=0.005mm/脉冲;7. X 、Z 方向的定位精度均为01.0±mm;8. 工作台导轨长度为900mm ;9.工作台空载进给最快移动速度:v x =3000 mm/min ,v y =6000mm/min ; 10.工作台进给最快移动速度: min /800min,/400max max mm v mm v fy fx ==; 11.移动部件总重量为960N ; 12.丝杠有效行程为950mm ;目录1.引言: (5)2.设计任务 (5)3.总体方案的确定 (4)3.1 机械传动部件的选择 (4)3.1.1导轨副的选用3.1.2丝杠螺母副的选用3.1.3减速装置的选用3.1.4伺服电动机的选用3.1.5检测装置的选用3.2 控制系统的设计 (4)3.3 绘制总体方案图 (7)4.机械传动部件的计算与选型 (7)4.1 导轨上移动部件的重量估算 (7)4.2 铣削力的计算 (7)4.3 直线滚动导轨副的计算与选型(纵向) (8)F的计算及导轨型号的选取4.3.1 块承受工作载荷m ax4.3.2 距离额定寿命L的计算4.4 滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (7)4.4.1 最大工作载荷Fm的计算4.4.2 最大动工作载荷FQ的计算4.4.3 初选型号4.4.4 传动效率η的计算4.4.5 刚度的验算4.4.6 压杆稳定性校核4.5 步进电动机减速箱的选用 (10)4.6 步进电动机的计算与选型 (8)4.6.1 计算加在步进电动机转轴上的总转动惯量Jeq4.6.2 计算加在步进电动机转轴上的等效负载转矩Teq4.6.3 步进电动机最大静转矩的选定4.6.4 步进电动机的性能校核5.增量式旋转编码器的选用 (12)6. 绘制进给传动系统示意图 (12)7.工作台控制系统的设计 (12)8.步进电动机的驱动电源选用 (14)9.致谢 (15)参考文献 (15)1.引言:现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。

(完整版)XY数控工作台设计说明书

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一、总体方案设计1.1 设计任务题目:X —Y 数控工作台的机电系统设计任务:设计一种供立式数控铣床使用的X —Y 数控工作台,主要参数如下:1)工作台面尺寸C ×B ×H =【200+(班级序号)×5】mm ×【200+(班级序号)×5】mm ×【15+(班级序号)】mm ;2)底座外形尺寸C1×B1×H1=【680+(班级序号)×5】mm ×【680+(班级序号)×5】mm ×【230+(班级序号)×5】mm ;3)工作台加工范围X=【300+(班级序号)×5】mm ,Y=【300+(班级序号)×5】mm ; 4) X 、Y 方向的脉冲当量均为0.005mm/脉冲;X 、Y 方向的定位精度均为±0.01mm ; 5)夹具与工件质量M=【15+(班级序号)】kg ;6)工作台空载最快移动速度为3m/min ;工作台进给最快移动速度为0.5m/min 。

7)立铣刀的最大直径d=20mm ; 8)立铣刀齿数Z=3;9)最大铣削宽度20e a mm =; 10)最大被吃刀量10p a mm =。

1.2 总体方案确定 (1)机械传动部件的选择 ① 导轨副的选择 ② 丝杠螺母副的选择 ③ 减速装置的选择 ④ 伺服电动机的选择 (2)控制系统的设计① 伺服电机启动、停止、调速、正反转的控制 ② PLC 控制电机的梯形图编程XY 数控工作台结构1.3 设计的基本要求(1)按照机械系统设计的步骤进行相关计算,完成手写设计说明书。

(2)计算结果作为装配图的尺寸和零部件选型的依据,通过AutoCAD 软件绘制XY 数控工作台的总装配图,并绘制AO 图纸。

(3)按照电气控制系统的步骤进行设计,完成电机启动、停止、正反转、电动等基本工作状态控制的硬件连线图,并通过PLC 协调控制XY 电机运动,绘制相关梯形图。

课程设计数控立式铣床XY工作台机电系统设计说明书

课程设计数控立式铣床XY工作台机电系统设计说明书

《机电一体化》课程设计数控立式铳床XY工作台机电系统设计院系:汽车学院专业:机械设计制造及其自动化班级:机电一班组长:雷博文组员:金亮、黄明亮、夏佳、熊秀成指导教师:蒋强目录一、设计目的 (3)二、设计任务 (3)三.总体方案的确定 (4)1、机械传动部件的选择..................................... ••:•. (3)(1) 导轨副的选用 (4)(2) 伺服电动机的选用 (4)(3) 工作台的选用 (4)2、................................................................. 控制系统的设计.. (4)3、................................................................. 绘制总体方案图.. (5)四、.......................................... 直线伺服电机的计算与选型51、.............................................. 导轨上移动部件的重量42、...................................................... 铣削力的计算43、........................................................ 载荷的计算74、............................................................ 初选型号75、............................................ 直线伺服电机可用性验算8五、........................................... 直线滚动导轨副的计算与选型81、直线滚动导轨选择理由 (8)2、直线导轨额定寿命L 的计算和选型 (10)3、光栅尺的选择 (11)4、工作台的选型 (12)六、PLC选型 (13)七、....................................................... 伺服放大器选型18八、控制系统硬件电路设计 (20)结束语 (21)参考文献 (22)一、设计目的课程设计是一个很重要的实践性教学环节,要求学生综合运用所学的理论知识,独立进行设计训练,主要目的:1) 通过本设计,使学生全面地,系统地了解和掌握数控机床得基本组成及其相关基本知识,学习总体方案拟定、分析与比较的方法。

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天津职业技术师范大学立式数控铣床工作台(X轴)设计专业:机电技术教育班级学号:学生姓名:指导教师:二〇一三年七月目录前言 (2)第一章数控铣床工作台(X轴)设计计算 (5)1.1 概述 (5)1.2 设计计算 (6)1.3滚珠丝杠螺母副的承载能力计算 (16)1.4传动系统的刚度计算 (18)1.5 驱动电动机的选型和计算 (20)1.6 机械传动系统的动态分析 (24)1.7 传动系统的误差计算和分析 (25)1.8 确定滚珠丝杠螺母副的规格型号 (26)第二章电气原理图 (28)参考文 (33)总结 (34)前言数控机床是数字控制机床的简称,是用数字化信息来实现工件与刀具相对运动轨迹、切削加工工艺参数及各类辅助操作等步骤自动控制的高效率加工机床,在国民经济中有着重要的地位和作用。

随着数控技术和材料科学的发展,近年来世界数控机床向高速、精密、智能和绿色方向发展。

具体表现为:高速化、精密与超精密化、复合化、开放化、智能化、绿色化,高效化。

我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代,通过“六五”期间引进数控技术,“七五”期间组织消化吸收“科技攻关”,我国数控技术和数控产业取得了相当大的成绩。

特别是最近几年,我国数控产业发展迅速,1998~2004年国产数控机床产量和消费量的年平均增长率分别为39.3%和34.9%。

尽管如此,进口机床的发展势头依然强劲,从2002年开始,中国连续三年成为世界机床消费第一大国、机床进口第一大国,2004年中国机床主机消费高达94.6亿美元,国内数控机床制造企业在中高档与大型数控机床的研究开发方面与国外的差距更加明显,70%以上的此类设备和绝大多数的功能部件均依赖进口。

由此可以看出国产数控机床特别是中高档数控机床仍然缺乏市场竞争力,究其原因主要在于国产数控机床的研究开发深度不够、制造水平依然落后、服务意识与能力欠缺、数控,系统生产应用推广不力及数控人才缺乏等。

就刚刚过去的“十一五”期间,我国数控机床行业突破了大量技术难关,取得了许多具有自主知识产权的重大科研成果。

但我们仍能清楚地看到,我国数控机床行业与国际先进水平还存在着不小的差距。

在加工机床方面,尽管近年来数控机床发展较快,但在加工效率、精度保持性、MTBF (平均无故障运行时间, Mean Time Between Failures)和技术配套性等方面还不能满足高端用户的需求,并且动力刀塔、电主轴、进给系统、电气控制等关键功能部件依旧绝大部分依赖进口。

数控系统方面,我国无论是在技术还是在产品方面与国际先进水平都存在很大的差距。

在技术性能方面主要表现在现场总线、高速高精插补技术、运动控制技术、复合加工加工技术、智能化检测与控制技术、加工工艺及多轴编程技术等;在产品方面的差距主要表现在可靠性设计及生产管理、产品的系列化等方面上。

第一章 数控铣床工作台(X 轴)设计计算1.1概述1.1.1技术要求工作台、工件和夹具的总重量m =900kg (所受的重力W=9000N ),其中,工作台的质量0m =500kg (所受的重力0W =5000N );工作台的最大行程p L =580mm ;工作台快速移动速度max v =15000min mm ;工作台采用滚动直线导轨,导轨的动摩擦系数u =0.01,静摩擦系数0u =0.01;工作台的定位精度为25um ,重复定位精度为18um ;机床的工作寿命为20000h ,机床采用伺服主轴,额定功率E P =5.5kw ,机床采用端面铣刀进行强力切削,铣刀直径D=120mm ,主轴转速n=240min /r ,切削状况如表1-1所示表1-1数控铣床的切削状况1.1.2总体方案设计为了满足以上技术要求,采取以下技术方案。

1、对滚珠丝杆螺母副采用预紧; 2、采用伺服电动机驱动。

3、采用锥环套筒联轴器将伺服电动机与滚珠丝杠进行直连。

4、采用交流调频主轴电动机,实现主轴的无级变速。

1.2设计计算1.2.1主切削力及其切削分力计算(1)主切削力Z F根据已知条件,铣刀直径D=120mm ,主轴具有最大扭矩,并能传递主电动机的全部功率。

铣刀的切削速度为33.1412010240/ 1.5072/6060Dnv m s m s π-⨯⨯⨯=== 主传动链的机械效率8.0=m η,按式310⨯=vP F Em z η可计算主切削力Z F ;v ---机床主轴的计算转速(主轴转速全部功率时的最低切削速度,s m /;)m η---机床主传动系统的传动功率,一般取8.0=m η。

330.8 5.510102919.321.5072m Ez P F N N vη⨯=⨯=⨯=(2)各切削分力根据表1---2可得工作台纵向切削力1F 、横向切削力c F 和垂向切削力v F 分别为10.40.42919.321167.728z F F N N ==⨯= 0.950.952919.322773.354c z F F N N ==⨯= 0.550.552919.321605.626v z F F N N ==⨯=表1---2 工作台工作载荷与切向铣削力的经验比值0.400.90 0.30 0.95 0.70 1.000.550.550.55 --- 1.20 0.90--- 0.300.80---0.400.401.2.2导轨摩擦力的计算(1)计算在切削状态下的导轨摩擦力μF ,此时,动摩擦系数0.01μ=,c F 、v F ---主切削力的横向切削分力(N )和垂向切削分力(N ); W---坐标轴上移动部件的全部重量(包括机床夹具和工件的重量,N );μ---摩擦系数,对于帖塑导轨,μ=0.15;对于滚动直线导轨,μ=0.01,本设计为滚动导轨,取=0.01; g f ---镶条紧固力(N ),其推荐值可查表1---3得镶条紧固力g f =75N ,则N N F F f W F v c g 546.134)626.1605354.2773759000(01.0)(=+++⨯=+++=μμ 表1---3 镶条紧固力推荐值(2)计算在切削状态下的导轨摩擦力0μF 和导轨静摩擦力0F 。

)(0g f W F +=μμ=0.01×(9000+75)N=90.75N )(00g f W F +=μ=0.01×(9000+75)N=90.75N1.2.3计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力(1)计算最大轴向负载力max a FN(2)计算最小轴向负载力min a F min 090.75a u F F ==N1.2.4滚珠丝杆的动载荷计算与直径估算1)确定滚珠丝杆的导程根据已知条件,取电动机的最高转速max 1500/min n r =,则由式maxmax 0in v L =得:mm mm in v L 101500115000max max 0=⨯==2)计算滚珠丝杆螺母副的平均转速m n 和平均载荷m F (1)估算在各种切削方式下滚珠丝杆的轴向载荷。

现将强力切削时的轴向载荷定为最大轴向载荷max a F ,快速移动和钻镗定位时的轴向载荷定为最小轴向载荷min a F 。

一般粗加工和精细加工时,滚珠丝杆螺母副的轴向载荷2F 、3F 分别可按下列公式计算:max min 2%20a a F F F +=,max min 3%5a a F F F +=,并将计算结果填入表1---4。

表1---4 数控铣床滚珠丝杆的计算(2)计算滚珠丝杆螺母副在各种切削方式下的转速i n min /60min /10106.03011r r L v n =⨯==- min /80min /10108.03022r r L v n =⨯==- min /100min /101013033r r L v n =⨯==- min /1500min /1010153044r r L v n =⨯==-(3)按式n n m n q n qn q n 100...1001002211+++=计算滚珠丝杆螺母副的平均转速m n 。

min /230min /)1500100101001005080100306010010(100...1001002211r r n q n qn q n n n m =⨯+⨯+⨯+⨯=+++=(4)按式3322321131100...100100n m n n m m m q n n F qn n F q n n F F +++=计算滚珠丝杆螺母副的平均载荷m F 。

39m F ====8.9N3)确定滚珠丝杆预期的额定动载荷am C (1)按预定工作时间估算查表1---5得载荷性质系数 1.3e f =。

初步选择的滚珠丝杆的精度等级为2级,查表1---6得精度系数1=a f 。

查表1---7得可靠性系数44.0=c f ,额定寿命h L h 20000=代入式ca w m hm am f f f F L n C 100603=得381.95 1.310010.447673.75am C N N=⨯=⨯⨯=表1---5 载荷性质系数w f表1---6精度系数a f表1---7可靠性系数c f(2)因对滚珠丝杆螺母副将实施预紧,所以可按式max a e am F f C =估算最大轴向载荷。

查表1---8得欲加动载荷系数5.4=e f ,则 max 4.51302.42885850.93am e a C f F N N ==⨯=表1---8 欲加动载荷系数e f(3)确定滚珠丝杆预期的额定动载荷am C 。

取其最大值,即am C =7673.754)按精度要求确定允许的滚珠丝杆的最小螺纹底经m d 2 (1)估算允许的滚珠丝杆的最大轴向变形。

已知工作台的定位精度为25m μ,重复定位精度为18m μ,根据公式max (0.3~0.5δ=)重复定位精度m μ和max (0.2~0.25δ=)定位精度m μ以及定位精度和重复定位精度的要求,得max1(0.3~0.518(6~9)m m δμμ=⨯=), max 2(0.2~0.2525(5~6.25)m m δμμ=⨯=)取二者较小值,max 5m δμ=。

(2)估算允许的滚珠丝杆的最小螺纹底经m d 2。

本机床工作台(X )轴滚珠丝杆螺母副拟采用两端固定式的安装方式。

滚珠丝杆螺母副的两个固定支承之间的距离为L=行程+安全行程+2×余程+螺母长度+支承长度≈(1.2~1.4)行程+(25~30)0L取L=1.4×行程+300L =(1.4×580+30×10)mm=1112mm ,又0F =90.75N ,由式max02039.0δL F d m ≥得20.039 5.55m dmm ≥== 5)初步确定滚珠丝杆螺母副的规格型号根据计算所得的0L 、am C 、m d 2,初步选择FFZD 型内循环垫片预紧螺母式滚珠丝杆螺母副FFZD5010-3,其公称直径0d 、基本导程0L 、额定动载荷C a ,丝杠底径2d 分别为: 032d mm = mm L 100=,25.77.7a a C kN C kN =>=, 2227.311.1m d mm d mm =>=, 符合要求。

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