智能數(shù)控機(jī)床的改造畢業(yè)論文.doc

智能數(shù)控機(jī)床的改造畢業(yè)論文1. 緒論1.1問題的提出1.1.1國(guó)外數(shù)控機(jī)床的發(fā)展?fàn)顩r數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)至今已有近60年歷史，在這60年中，隨著科技、特別是微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床得到了廣泛的發(fā)展。它已經(jīng)成為現(xiàn)代化企業(yè)發(fā)展進(jìn)程中一支凸顯業(yè)績(jī)的生力軍，代表著未來機(jī)器制造業(yè)的發(fā)展方向。目前以美國(guó)、德國(guó)、日本在數(shù)控機(jī)床的科研、設(shè)計(jì)、制造和使用上，技術(shù)最先進(jìn)、經(jīng)驗(yàn)最多，他們政府重視機(jī)床工業(yè)，并且重視科研和創(chuàng)新，使他們?nèi)龂?guó)的數(shù)控技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位。數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全封閉控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精度、高效控制，加工過程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)和補(bǔ)償各項(xiàng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理;在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成一體，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集中控制群的加工。1.1.2國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀機(jī)床作為機(jī)械制造業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備，它的發(fā)展一直引起人們的關(guān)注，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的興起，促使機(jī)床的控制信息出現(xiàn)了質(zhì)的突破，導(dǎo)致了應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行柔性自動(dòng)化控制的新一代機(jī)床數(shù)控機(jī)床的誕生和發(fā)展。是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)，對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。長(zhǎng)期以來，我國(guó)的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu)，CNC只能作為非智能的機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制器。加工過程變量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式事先設(shè)定，加工程序在實(shí)際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環(huán)節(jié)，整個(gè)制造過程中CNC只是一個(gè)封閉式的開環(huán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在復(fù)雜環(huán)境以及多變條件下，加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具軌跡、切削深度、步長(zhǎng)、加工余量等加工參數(shù)，無法在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機(jī)因素實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，更無法通過反饋控制環(huán)節(jié)隨機(jī)修正CAD/CAM中的設(shè)定量，因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見，傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu)，限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展，已不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過程，因此，對(duì)數(shù)控技術(shù)實(shí)行變革勢(shì)在必行。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了根本性變革，各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家投入巨資，對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā)，提出了全新的制造模式。1.1.3數(shù)控未來發(fā)展的趨勢(shì)1.高速高精高效化速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對(duì)式檢測(cè)元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時(shí)采取了改善機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。2.柔性化包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，功能覆蓋面大，可裁剪性強(qiáng)，便于滿足不同用戶的需求；群控系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。3.工藝復(fù)合性和多軸化以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的復(fù)合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾后，通過自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺(tái)等各種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工。數(shù)控技術(shù)軸，西門子880系統(tǒng)控制軸數(shù)可達(dá)24軸。4.實(shí)時(shí)智能化早期的實(shí)時(shí)系統(tǒng)通常針對(duì)相對(duì)簡(jiǎn)單的理想環(huán)境，其作用是如何調(diào)度任務(wù)，以確保任務(wù)在規(guī)定期限內(nèi)完成。而人工智能則試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為?？茖W(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，實(shí)時(shí)系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合，人工智能正向著具有實(shí)時(shí)響應(yīng)的、更現(xiàn)實(shí)的領(lǐng)域發(fā)展，而實(shí)時(shí)系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復(fù)雜的應(yīng)用發(fā)展，由此產(chǎn)生了實(shí)時(shí)智能控制這一新的領(lǐng)域。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，實(shí)時(shí)智能控制的研究和應(yīng)用正沿著幾個(gè)主要分支發(fā)展：自適應(yīng)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制、學(xué)習(xí)控制、前饋控制等。例如在數(shù)控系統(tǒng)中配備編程專家系統(tǒng)、故障診斷專家系統(tǒng)、參數(shù)自動(dòng)設(shè)定和刀具自動(dòng)管理及補(bǔ)償?shù)茸赃m應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在高速加工時(shí)的綜合運(yùn)動(dòng)控制中引入提前預(yù)測(cè)和預(yù)算功能、動(dòng)態(tài)前饋功能，在壓力、溫度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使數(shù)控系統(tǒng)的控制性能大大提高，從而達(dá)到最佳控制的目的。1.2 機(jī)床數(shù)控化改造的必要性應(yīng)用科學(xué)的發(fā)展觀，我們可以從微觀和宏觀兩個(gè)不同的角度看待數(shù)字控制技術(shù)在當(dāng)今工業(yè)發(fā)展中的必要性。1.2.1 微觀看改造的必要性從微觀上看，數(shù)控機(jī)床比傳統(tǒng)機(jī)床有以下突出的優(yōu)越性，而且這些優(yōu)越性均來自數(shù)控系統(tǒng)所包含的計(jì)算機(jī)的威力。1.可以加工出傳統(tǒng)機(jī)床加工不出來的曲線、曲面等復(fù)雜的零件。由于計(jì)算機(jī)有高超的運(yùn)算能力，可以瞬時(shí)準(zhǔn)確地計(jì)算出每個(gè)坐標(biāo)軸瞬時(shí)應(yīng)該運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)量，因此可以復(fù)合成復(fù)雜的曲線或曲面。2.可以實(shí)現(xiàn)加工的自動(dòng)化，而且是柔性自動(dòng)化，從而效率可比傳統(tǒng)機(jī)床提高37倍。由于計(jì)算機(jī)有記憶和存儲(chǔ)能力，可以將輸入的程序記住和存儲(chǔ)下來，然后按程序規(guī)定的順序自動(dòng)去執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。數(shù)控機(jī)床只要更換一個(gè)程序，就可實(shí)現(xiàn)另一工件加工的自動(dòng)化，從而使單件和小批生產(chǎn)得以自動(dòng)化，故被稱為實(shí)現(xiàn)了“柔性自動(dòng)化”。3.加工零件的精度高，尺寸分散度小，使裝配容易，不再需要“修配”。4.可實(shí)現(xiàn)多工序的集中，減少零件 在機(jī)床間的頻繁搬運(yùn)。5.擁有自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)監(jiān)控、自動(dòng)補(bǔ)償?shù)榷喾N自律功能，因而可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間無人看管加工。6.由以上五條派生的好處。如：降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了勞動(dòng)力（一個(gè)人可以看管多臺(tái)機(jī)床），減少了工裝，縮短了新產(chǎn)品試制周期和生產(chǎn)周期，可對(duì)市場(chǎng)需求作出快速反應(yīng)等等。以上這些優(yōu)越性是前人想象不到的，是一個(gè)極為重大的突破。此外，機(jī)床數(shù)控化還是推行FMC（柔性制造單元）、FMS（柔性制造系統(tǒng)）以及CIMS（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）等企業(yè)信息化改造的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為制造業(yè)自動(dòng)化的核心技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)。1.2.2 宏觀看改造的必要性從宏觀上看，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的軍、民機(jī)械工業(yè)，在70年代末、80年代初已開始大規(guī)模應(yīng)用數(shù)控機(jī)床。其本質(zhì)是，采用信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)（包括軍、民機(jī)械工業(yè)）進(jìn)行技術(shù)改造。除在制造過程中采用數(shù)控機(jī)床、FMC、FMS外，還包括在產(chǎn)品開發(fā)中推行CAD、CAE、CAM、虛擬制造以及在生產(chǎn)管理中推行MIS（管理信息系統(tǒng)）、CIMS等等。以及在其生產(chǎn)的產(chǎn)品中增加信息技術(shù)，包括人工智能等的含量。由于采用信息技術(shù)對(duì)國(guó)外軍、民機(jī)械工業(yè)進(jìn)行深入改造（稱之為信息化），最終使得他們的產(chǎn)品在國(guó)際軍品和民品的市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)力大為增強(qiáng)。而我們?cè)谛畔⒓夹g(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)方面比發(fā)達(dá)國(guó)家約落后20年。如我國(guó)機(jī)床擁有量中，數(shù)控機(jī)床的比重（數(shù)控化率）到1995年只有1.9，而日本在1994年已達(dá)20.8，因此每年都有大量機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)口。這也就從宏觀上說明了機(jī)床數(shù)控化改造的必要性。1.3研究意義1.3.1機(jī)床數(shù)控化改造的意義1.節(jié)省資金。機(jī)床的數(shù)控改造同購(gòu)置新機(jī)床相比一般可節(jié)省60%左右的費(fèi)用大型及特殊設(shè)備尤為明顯。一般大型機(jī)床改造只需花新機(jī)床購(gòu)置費(fèi)的1/3。即使將原機(jī)床的結(jié)構(gòu)進(jìn)行徹底改造升級(jí)也只需花費(fèi)購(gòu)買新機(jī)床60%的費(fèi)用，并可以利用現(xiàn)有車床。 2.性能穩(wěn)定可靠。因原機(jī)床各基礎(chǔ)件經(jīng)過長(zhǎng)期時(shí)效，幾乎不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力變形而影響精度。 3.提高生產(chǎn)效率。機(jī)床經(jīng)數(shù)控改造后即可實(shí)現(xiàn)加工的自動(dòng)化效率可比傳統(tǒng)機(jī)床提高3至5倍。對(duì)復(fù)雜零件而言難度越高功效提高得越多。且可以不用或少用工裝，不僅節(jié)約了費(fèi)用而且可以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。在國(guó)內(nèi)，目前各企業(yè)有大量普通機(jī)床，完全用數(shù)控機(jī)床替換根本不現(xiàn)實(shí)，而且替代又造成很大的浪費(fèi)，數(shù)控改造一次性投入少，而且對(duì)機(jī)床又增加很多性能。以上幾點(diǎn)可以看出，普通機(jī)床應(yīng)走數(shù)控改造之路，因此普通機(jī)床的數(shù)控改造，不但要有必要，而且大有可為，尤其是對(duì)一些中小型企業(yè)更是如此。機(jī)床的數(shù)控改造具有很好的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值：1.改造費(fèi)低，在發(fā)揮原有機(jī)床的功能同時(shí)提高加工精度。2.改造后機(jī)床自動(dòng)化程度提高，減少輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率3.降低工人水平要求，改善勞動(dòng)條件，有利于身體健康4.改造閑置設(shè)、傳統(tǒng)設(shè)備，提高機(jī)床功能和使用價(jià)值，減少設(shè)備投入。5.改造后可以加工復(fù)雜、異形零件，能完成普通機(jī)床難以加工或根本不可能加工的復(fù)雜曲線、曲面等零件。6.計(jì)算機(jī)控制，消除人為誤差，加工零件精度高、一致性好、尺寸分散度小，使裝配容易，無需修配。7.具有柔性化的特點(diǎn)，只需編制零件程序就能加工新零件，可以實(shí)現(xiàn)多品種、變批量、高性能加工，不僅能適應(yīng)中小批量，也適合大批量生產(chǎn)。8.計(jì)算機(jī)具有記憶與儲(chǔ)存功能，可以將輸入的程序記住和儲(chǔ)存下來，數(shù)控機(jī)床只要更換一個(gè)程序，就可以實(shí)現(xiàn)另一個(gè)零件的加工自動(dòng)化，從而使單件和小批量生產(chǎn)得以自動(dòng)化。9.能適應(yīng)信息化發(fā)展的需要，通過網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)信息通信，具有遠(yuǎn)程監(jiān)控、補(bǔ)償、診斷和自動(dòng)報(bào)警等多種功能，可實(shí)現(xiàn)無人看管加工，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，操作者有空閑時(shí)間照料其他操作。1.3.2機(jī)床數(shù)控化改造的迫切性經(jīng)濟(jì)的全球化、市場(chǎng)的國(guó)際化，促進(jìn)了競(jìng)爭(zhēng)，為求得生存與發(fā)展，各企業(yè)不僅要提高產(chǎn)品質(zhì)量，而且必須頻繁的改型，縮短生產(chǎn)周期，以滿足市場(chǎng)上不斷變化的需求。經(jīng)過數(shù)控改造的機(jī)床的高精度、高效率、高度柔性化及適合加工精度高以及復(fù)雜的零部件，滿足當(dāng)今市場(chǎng)快速多變、競(jìng)爭(zhēng)激烈和工藝發(fā)展的需要?？梢哉f，數(shù)控改造技術(shù)的應(yīng)用是機(jī)械制造行業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志，在很大程度上決定了企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的成敗。2. C620機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析2.1傳動(dòng)鏈分析 圖2-1 C620車床傳動(dòng)系統(tǒng)圖圖所示為C620型機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)圖，傳動(dòng)系統(tǒng)包括主傳動(dòng)鏈和進(jìn)給傳動(dòng)鏈兩部分。 2.2主傳動(dòng)鏈主傳動(dòng)鏈兩端是電動(dòng)機(jī)與主軸。它的作用是把動(dòng)力源（電動(dòng)機(jī)）的運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力傳給主軸，使主軸帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，并使主軸獲得變速和轉(zhuǎn)向。2.3進(jìn)給箱傳動(dòng)鏈進(jìn)給箱傳動(dòng)鏈包括縱向進(jìn)給與橫向進(jìn)給傳動(dòng)鏈3. 車床改造的總體方案3.1 C620型普通車床的簡(jiǎn)易數(shù)控改裝的設(shè)計(jì)任務(wù)要點(diǎn)1.改裝后能實(shí)現(xiàn)車削圓弧面、外圓面、端面等回轉(zhuǎn)表面。2.改裝后縱向進(jìn)給精度士0. 0lmm，橫向進(jìn)給精度士0. 005mm，空載快速進(jìn)給速度V快=2m/min，主切削力PZ=2303N，橫向拖板刀架質(zhì)量W1=465. 5N，大拖板刀架質(zhì)量W2=1039N。3.改動(dòng)后不要求保留手動(dòng)操作功能。4.控制部分要求運(yùn)動(dòng)可靠，抗干擾，維修方便。5.改造成本低。3.2總體方案的確定改裝后的數(shù)控車床應(yīng)把主軸傳動(dòng)系統(tǒng)和進(jìn)給系統(tǒng)分離成為兩個(gè)互不相關(guān)的系統(tǒng)，為了便于編程，保證加工精度，要求車床縱向脈沖當(dāng)量為0.01mm，橫向脈沖當(dāng)量為0.005mm，車床需要改裝的部分有:1.掛輪架系統(tǒng)全部拆去。2.進(jìn)給齒輪箱箱體內(nèi)的零件全部拆去。3.溜板箱部分應(yīng)拆去箱體、光桿及操縱桿，并增加支承支架，安裝滾珠絲桿。4.縱向?qū)к夁x用貼塑的矩形和三角形組合導(dǎo)軌，橫向?qū)к夁x用貼塑的燕尾形導(dǎo)軌，貼塑為聚四氟乙烯。5.橫向溜板上應(yīng)安裝伺服電機(jī)，并通過傳動(dòng)齒輪將電機(jī)軸與橫向滾珠絲桿聯(lián)接6.刀架體應(yīng)加裝縱、橫微調(diào)裝置以供校刀使用。7.縱向絲桿掛腳應(yīng)安裝伺服電機(jī)，并通過傳動(dòng)齒輪與縱向滾珠絲桿聯(lián)接。伺服電機(jī)與絲桿的聯(lián)接方式要求聯(lián)接可靠，傳動(dòng)無間隙，無噪音。對(duì)于電氣部分，采用華中數(shù)控對(duì)縱、橫兩個(gè)伺服電機(jī)進(jìn)行閉環(huán)控制，系統(tǒng)中有時(shí)鐘電路模塊，復(fù)位電路，數(shù)碼顯示器接口電路，光電藕合器等。采用內(nèi)置驅(qū)動(dòng)模塊將伺服電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，將整個(gè)控制系統(tǒng)放在控制柜中，由電纜把控制系統(tǒng)和伺服電機(jī)聯(lián)系起來。4. 縱向進(jìn)給裝置的改造4.1縱向滾珠絲桿的最大軸向載荷的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1.1 縱向絲桿的最大軸向載荷因?yàn)橹髑邢髁z =2303N=235kgf, 所以縱向進(jìn)給力為Px=0.5Pz=0.52303=1151.5 N縱向絲桿的最大軸向載荷：Pa=KPX+f(PZ+W2)=1.141151.5+0.11(2303+1039)=1312.71+367.62=1680.33N=171.5kgk-系數(shù)，k=1.14f-貼塑導(dǎo)軌摩擦系數(shù)，f=0.11W2-縱向托板重量，W2=1039N=106kgf4.1.2絲桿最高轉(zhuǎn)速nmaxnmax=333 r/minv-空載快速進(jìn)給速度，v =2m/min=2000mm/mint-絲桿導(dǎo)程，初設(shè)t=6mm4.1.3絲桿壽命（以 10 轉(zhuǎn)為單位1）L=300T-絲杠使用壽命，T=15000小時(shí)nma-絲桿最高轉(zhuǎn)速，nma=333r/min一般考慮運(yùn)轉(zhuǎn)中有沖擊，以及絲桿材料硬度對(duì)壽命的影響，則最大動(dòng)負(fù)荷Q為:Q=1607kgfL-絲桿壽命，L =300Pa-縱向絲桿的最大軸向載荷，Pa=171.5kgff-運(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù)，f=1.4f-硬度系數(shù)，fh=1.04.1.4選擇滾珠絲杠副按最大動(dòng)負(fù)載荷Q選用滾珠絲桿副，使QCC-滾珠絲桿的額定動(dòng)負(fù)荷選用城L3506型的單螺母滾珠絲桿副，其尺寸如表4-1所示:4.1.5確定絲桿副工作長(zhǎng)度L L-控制系統(tǒng)中需要的行程，l1 =900 mmH-螺母安裝高度，H=111 mm-由絲桿副防護(hù)結(jié)構(gòu)確定的長(zhǎng)度，取=115 mm-由絲桿副支承所需的長(zhǎng)度，取心=80L 900+111+115+80 1206滾珠絲桿副的總長(zhǎng)度,為絲桿副工作長(zhǎng)度L加上結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度，取結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度為165mm,則: =L+165=1206+165=1371mm滾珠絲桿的長(zhǎng)度應(yīng)滿足剛度要求，即:=45Do-滾珠絲桿副的名義直徑，Do=35 mm故絲桿副長(zhǎng)度可以滿足剛度要求。表4-1 滾珠絲桿副的尺寸規(guī)格序號(hào)名稱代號(hào)尺寸單位1滾珠絲桿副型號(hào)W1L35062名義直徑D035mm3螺距t6mm4螺旋升角5滾珠直徑d3.969mm6滾道半徑R2.064mm7偏心距e0.056mm8絲桿外徑d34mm9螺母凸緣外徑D372mm10螺母配合外徑D55mm11圓螺母尺寸MM521.5mm12二個(gè)圓螺母厚度L220mm13螺母座鍵槽厚度t58.2mm14平鍵尺寸bhl6645mm15螺母裝配總長(zhǎng)度L111mm16額定動(dòng)負(fù)載荷3.5圈1列C1940kgf17額定動(dòng)負(fù)載荷3.5圈1列C07110kgf4.1.6滾珠絲桿副幾何參數(shù)的計(jì)算絲桿內(nèi)徑為:= D02e2R=3520.05622.064=30.984=3.0984CMD0-滾珠絲桿副的名義直徑，D0=35mme-滾珠絲桿副的偏心距，e =0.056 mmR-滾珠絲桿副的滾道半徑，R =2.064mm 絲桿接觸直徑為:= D0dcos=353.969cos=32.193mm=3.2193cmD0-滾珠絲桿副的名義直徑，D0=35mmd-滾珠絲桿副的滾珠直徑，d=3.969mm-接觸角，=4.1.7計(jì)算傳動(dòng)效率=0.949=94.9%-螺旋升角，=-摩擦角，滾珠絲桿副的滾動(dòng)摩擦系數(shù)f=0.0030.004，其摩擦角4.2縱向滾珠絲桿副的剛度驗(yàn)算滾珠絲桿受工作載荷Pa的作用而引起螺距t的變化量t1，其值可按下式計(jì)算:t1=Pa-工作載荷，Pa=1680Nt-滾珠絲桿的螺距，t=6mm=0.6cmF-滾珠絲桿的截面積F= =7.536cm-絲桿內(nèi)徑，=3.0984cmE-彈性模數(shù)，對(duì)鋼E=20.610N/ cmt1=6.49cm滾珠絲桿因受扭矩作用而引起的導(dǎo)程變化量為=t-在滾珠絲桿的螺距，t=6mm=0.6cm-在扭矩M作用下，滾珠絲桿每一螺距長(zhǎng)度兩截面上的相對(duì)扭轉(zhuǎn)角=G-扭轉(zhuǎn)彈性模數(shù)，對(duì)鋼G=82.410N/ cmM-滾珠絲桿上的扭矩M= =147NcmPa-工作載荷，Pa=1680N-絲桿接觸直徑，=3.2193cm-螺旋升角，=Jc -滾珠絲桿截面積的慣性拒Jc=9.04cm-絲桿內(nèi)徑，=3.0984cm=1.1910=0.11310因此滾珠絲桿在工作載荷Pa扭矩M共同作用下，所引起每一個(gè)螺距變形量t為t=t=6.49100.11310=6.60310cm如果滾珠絲杠長(zhǎng)度為1000mm，其上共有100/t個(gè)螺距，它的螺距變形總誤差為=t =11.005m/m因?yàn)檫x滾珠絲桿精度等級(jí)為E級(jí)，計(jì)算的總變形誤差=11.005m/cm，小于E級(jí)精度誤差15m/m，所以剛度合適4.3支承方式及軸承的選擇4.3.1支承方式的確定如果螺母座、絲桿的軸承及其支架等剛度不足，將嚴(yán)重影響滾珠絲桿副的傳動(dòng)剛度，因此螺母應(yīng)有加強(qiáng)筋，以減小受力后的變形，螺母座與床身的接觸面積宜大，其聯(lián)接螺釘?shù)膭偠纫矐?yīng)高一些，定位銷要緊密配合，不能松動(dòng)。由于絲桿主要承受軸向力，大多采用推力軸承作支撐，這里采用左右各一個(gè)推力軸承的支承方式。如下圖所示:圖4-1 滾珠絲桿支承方式其中最左端與最右端為推力軸承，中間兩個(gè)為深溝球軸承這種支承方式可以對(duì)絲桿進(jìn)行預(yù)拉伸安裝，預(yù)緊拉伸安裝可以誠(chéng)少或俏除因絲桿自重而產(chǎn)生的彎曲變形，在推力軸承預(yù)緊力不小于絲桿最大軸向載荷1/3的條件下，絲桿的拉伸壓縮剛度可提高4倍，絲桿不會(huì)因溫升而升長(zhǎng)，溫升只能減小預(yù)拉伸力，另外，絲桿不承受壓力，由于只承受拉力，因而沒有壓桿穩(wěn)定性問題。但是預(yù)拉伸安裝將使軸承發(fā)熱和摩擦扭矩有所增加。 4.3.2軸承選擇由于進(jìn)給絲桿主要承受較大軸向力和較小徑向力，所以只需計(jì)算推力軸承的額定動(dòng)載荷C: C=PaPa-工作載荷，Pa=1680Nf-速度系數(shù)f=0.464nt-軸承計(jì)算轉(zhuǎn)速，nt=nmax=333r/minfh-壽命系數(shù)fh=3.107T-使用壽命，T=15000h C=Pa =1680=11249.5N參照工具書查找到8106推力軸承，其額定負(fù)載為12.510N11249.5N，能滿足要求，同時(shí)選用深溝球軸承型號(hào)為60064.3.3確定滾珠絲杠副的預(yù)緊力FP為了消除軸向間隙，增加絲桿副的剛性和定位精度，在絲桿螺母間加以預(yù)緊力FP，然而過大的預(yù)緊力將會(huì)引起滾珠絲桿的壽命下降以及摩擦力的增大，而預(yù)緊力偏小，會(huì)在產(chǎn)生的軸向載荷左用下出現(xiàn)間隙，影響定位精度，因此，一般?。篎P= =1658NQ-最大動(dòng)負(fù)荷，Q=1607kgf=15748.6N取FP=1658N4.3.4確定滾珠絲桿軸的預(yù)緊拉伸力Fpl 為了消除絲桿自重而產(chǎn)生的彎曲變形，補(bǔ)償因工作溫度升高而引起的絲桿伸長(zhǎng)，保證滾珠絲桿在正常使用時(shí)的定位精度和提高滾珠絲桿的系統(tǒng)剛性，對(duì)有快速驅(qū)動(dòng)并有定位精度要求的滾珠絲桿副，其絲桿軸需進(jìn)行預(yù)加拉伸力，決定拉伸力時(shí)還應(yīng)考慮到絲桿兩端支承軸承允許的預(yù)緊力的大小，一般情況下取: Fpl= =57.2kgfPa=171.5kgf4.4機(jī)械傳動(dòng)剛度的計(jì)算與校核在忽略支承座和螺母座剛度的情況下，機(jī)械傳動(dòng)部的剛度主要為:絲桿軸的支承剛度Kk，滾珠絲桿副的接觸剛度KN和軸承的軸向接觸剛度KB，則機(jī)械傳動(dòng)的綜合拉壓剛度為: =4.4.1計(jì)算絲桿軸的支承剛度KK絲桿軸的支承方式及支承長(zhǎng)度如圖4-2所示:由于絲桿兩端采用推力軸承和深溝球軸承，并且絲桿兩端軸向固定支承，絲桿軸的支承剛度KK的計(jì)算公式為:KK=N/mD0-滾珠絲桿副的名義直徑，D0=35mmE-彈性模數(shù)，對(duì)鋼E=2.0610N/mmL-絲桿工作長(zhǎng)度，取L=1206mmLK-絲桿作用長(zhǎng)度mm絲桿作用長(zhǎng)度LK在這里有兩種情況，當(dāng)工作臺(tái)處于最做端時(shí)，此時(shí)LK=96mm，有最大的拉壓剛度Kkmax：Kkmax= =10=2379.52N/m當(dāng)工作臺(tái)處于中間位置時(shí)，此時(shí)LK=603mm，則有最小的拉壓剛度KKmin： Kkmin= = = =657N/m圖4-2 滾珠絲桿支撐方式4.4.2計(jì)算滾珠絲桿與螺母副間的接觸剛度KnKn=0.77( N/m)FP-預(yù)緊力，F(xiàn)P=1658Nd-滾珠絲桿副的滾珠直徑，d=3.969mmZ-滾珠數(shù)量 Z=Z圈數(shù)列數(shù)Z-一圈的滾珠數(shù) Z= =27.69D0-滾珠絲桿副的名義直徑，D0=35mm d-滾珠絲桿副的滾珠直徑，d=3.969mm Z=27.693.51=96.9KN=0.77=304 N/m4.4.3計(jì)算軸承的軸向接觸剛度KB推力軸承的軸向變形為：=2.4Pa-工作載荷，Pa=171.5kgfZ-推力軸承的滾動(dòng)體直徑，d=5.556 =2.4 =6.09m由于對(duì)軸承施加了預(yù)緊力，其變形量減少了一半計(jì)算： =3.045m推力軸承的軸向接觸剛度值KB為：KB=552N/mPa-工作載荷，Pa=1680N4.4.4分別計(jì)算機(jī)械傳動(dòng)的綜合拉壓剛度與值= = =181.12 N/m= =150.98 N/m4.4.5校驗(yàn)機(jī)械傳動(dòng)剛度變化引起的定位誤差由于進(jìn)給執(zhí)行部件在不同位置時(shí)，機(jī)械傳動(dòng)剛度的不同而引起的定位誤差，在空載情況下為：=F0(-)（-）F0-導(dǎo)軌以上部分的重量引起的靜摩擦 F0=W2fW2-縱向托板重量，W2=1039Nf-靜摩擦系數(shù)，取f=0.05F0=10390.05=51.95N-機(jī)床要求的重復(fù)定位精度，=0.02mm=20m=51.95（-）=0.057m=4m=150.98m=181.12m因?yàn)?0.052m4-7(m)所以滿足條件。4.4.6伺服剛度引起的死區(qū)誤差摩擦死區(qū)誤差是由于導(dǎo)軌摩擦力在拖板啟動(dòng)或反向時(shí)，使傳動(dòng)系統(tǒng)中產(chǎn)生彈性變形時(shí)引起的傳動(dòng)誤差，最大死區(qū)誤差為: =0.688m17，根據(jù): i=1.2=選擇Z1=30，Z2=363.齒寬B的確定:B=m-齒寬系數(shù)，通常=3至6，這里取=4B=42=8mm對(duì)采用消隙措施的大齒輪由兩薄片齒輪組成，齒寬應(yīng)按兩倍計(jì)算，即B=16mm=0.016m4.計(jì)算齒輪幾何參數(shù)為了消除齒側(cè)隙，大齒輪采用雙片齒輪錯(cuò)齒的周向彈簧式直齒圓柱齒輪，而小齒輪則采用普通直齒圓柱齒輪。其基本參數(shù)為:m =2mm,Z1=30,Z2=36，壓力角=20i =1.2分度圓直徑為：d1=mZ1=230=60mmd2=mZ2=236=72mm齒頂圓直徑： da1=m（Z1+2）=2(302)1=64mmda2=m（Z2+2）=2(36+2)1=76mm中心距a為： a=m（Z1+Z2）=2（30+36）=66mm兩齒輪的精度等級(jí)均為7級(jí)精度。5.對(duì)雙片薄齒輪的消隙彈簧的計(jì)算雙片薄齒輪中彈簧的壓緊力應(yīng)大于驅(qū)動(dòng)扭矩。由于滾珠絲桿直接與大齒輪通過平鍵相連，因而大齒輪上的扭矩M應(yīng)等于滾珠絲桿上的扭矩M，即:=M=145Ncm齒輪中有3組彈簧，因此每組彈簧的最大工作載荷F2為:3F2L=L齒輪中消隙彈簧與齒輪圓心的距離，取L=25mm=2.5cm3F22.5=145F2=19.3N=1.97kgf工作極限載荷Flim為：Flim1.67F2=1.6719.3=32N最小工作載荷F10.2Flim=0.232=6.4N選用彈簧直徑d=0.9mm，彈簧中徑D2=5.0mm的碳素鋼絲彈簧，節(jié)距p=d=0.9mm，工作極限載荷FLIM=46.29N，材料為60S,2CrA,許用切應(yīng)力=471MPa，切變模量G=78.5GPa。校核彈簧強(qiáng)度，彈簧切應(yīng)力為：=F2-每組彈簧的最大工作載荷，F(xiàn)2=19.3NC-施繞比C=5.556K-曲度系數(shù)K=+ =+=1.28 =432N/mm=432MPap=471MPa所以能滿足要求。取彈簧的有效圈數(shù)n=8，則n1=n=8計(jì)算彈簧剛度系數(shù)k k= G-切變模量，G=78.5GPa=78.510N/mm k= =6.44N/mm彈簧長(zhǎng)度H0為：H0=(n+1)d+2（D2-d） =（8+1）0.9+2（5-0.9）=16.3mm4.6伺服電機(jī)的選用4.6.1計(jì)算折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jr Jr=JM+Jt =JM+J1+（J2+JS+JW）JM-電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，JM=1.0610NmJt-折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J1-小齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 J1=-鋼的密度，=7.810Kg/md1-小齒輪分度圓直徑，d1=60mm=0.06mB-小齒輪齒寬，B=0.016m J1= =1.610kgm J2=-大齒輪分度圓直徑，=72mm=0.072mB-大齒輪分度圓直徑，B=0.016mJ2=3.2910 kgmJS-滾珠絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JS=D0-滾珠絲桿副的名義直徑D0=35mm=0.035mL總-滾珠絲桿副的總長(zhǎng)度，取L總=1371mm=1.371mJS = =1.5710 kgmJW-導(dǎo)軌以上移動(dòng)部件的慣量，即工作臺(tái)折算到絲杠上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 JW=W2（）W2-縱向托板重量，W2=106kgf-滾珠絲桿的螺距，t=6mm=0.006mJW=106=9.710 kgmJr=JM+J1+（J2+JS+JW） =1.0810+1.610+（3.2910+1.5710+9.710） =1.56410 kgm4.6.2計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)矩1.快速空載啟動(dòng)時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩MK為MK=Mamax+ Mf+ M0Mamax-空載啟動(dòng)時(shí)折算到電機(jī)軸上的加速轉(zhuǎn)矩（Nm）Mamax=Jr-折算到電機(jī)軸上的總慣量，Jr=1.56410 kgmn電max-電機(jī)最大轉(zhuǎn)速n電max=iv-空載快速進(jìn)給速度，v=2000mm/mint-滾珠絲桿的螺距，t=6mmi-傳動(dòng)比，i=1.2n電max=1.2=400r/minMamax=0.429NmMf-折算到電機(jī)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩（NM）Mf=F0-導(dǎo)軌以上部分的質(zhì)量引起的靜摩擦，F(xiàn)0=47N-傳動(dòng)鏈的總效率。取=0.85t-滾珠絲桿的螺距，t=6mm=0.006mi-傳動(dòng)比，i=1.2Mf=0.0468NmM0-由于絲桿預(yù)緊力引起的折算到電機(jī)軸上的附加摩擦轉(zhuǎn)矩（Nm）M0=Fpl-滾珠絲桿軸的預(yù)加載荷，F(xiàn)pl=57.2kgf=560N0-滾珠絲桿未預(yù)緊時(shí)的效率，0=0.949M0=MK= Mamax+Mf+M0 =0.429+0.0468+0.052 =0.5278Nm2.最大切削負(fù)載時(shí)所需轉(zhuǎn)矩Mg為:Mg= Mat+ Mf+ M0+ MtMf-折算到電機(jī)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩，Mf=0.047NmM0-由于絲桿預(yù)緊引起的折算到電機(jī)軸上的附加摩擦轉(zhuǎn)矩，M0=0.052NmMat-切削時(shí)折算到電機(jī)軸上的附加摩擦轉(zhuǎn)矩Mat=Jr-折算到電機(jī)軸上的總慣量，Jr=1.54610kgmT-時(shí)間常數(shù)，T=0.15Snt-電機(jī)軸的工作轉(zhuǎn)速nt=nii-傳動(dòng)比，i=1.2n-絲桿工作轉(zhuǎn)速 n=167r/minnmax-絲桿最高轉(zhuǎn)速，nmax=333r/min nt=1671.2=200r/min Mat= =0.217r/minMt-折算到電機(jī)軸上的切削負(fù)載轉(zhuǎn)矩Mt=-傳動(dòng)鏈總效率，取=0.85t-滾珠絲桿的螺距，t=6mm=0.006mi-傳動(dòng)比，i=1.2Px-縱向絲桿進(jìn)給力，PX=115kgf=1127NMt= =1.056NmMg=Mat+Mf+M0+Mt =0.217+0.0468+0.052+1.056 =1.37Nm對(duì)比快速空載啟動(dòng)時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩MK=0.5278 Nm和最大切削負(fù)載時(shí)所需轉(zhuǎn)矩Mg =1.37 N m，因?yàn)镸gMK，由此得出電機(jī)的最大力矩應(yīng)為最大切削負(fù)載時(shí)所需轉(zhuǎn)矩Mg。4.6.3選擇伺服電機(jī)要求電機(jī)轉(zhuǎn)矩MqMg=1.37Nm選擇型號(hào)為SM80-042-30LFB,其參數(shù)如表4-2所示：表4-2 伺服電機(jī)參數(shù)序號(hào)名稱數(shù)據(jù)單位1型號(hào)SM80-024-30LFB2額定功率0.75KW3額定轉(zhuǎn)矩2.4Nm4額定轉(zhuǎn)速3000Rpm5額定電流4.2A6轉(zhuǎn)子慣量1.0610Kgm7機(jī)械時(shí)間常數(shù)0.95Ms8編碼器線數(shù)2500C/T（省線式）C/T9電機(jī)繞組插座繞組引線UVW插座編號(hào)234110編碼器插座信號(hào)5V0VA+A-B+B-Z+Z-插座編 號(hào)23475869111重量2.7Kg. 橫向進(jìn)給裝置的改造5.1 橫向滾珠絲桿螺母機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1.1橫向絲桿的最大軸向載荷因?yàn)闄M向進(jìn)給量為縱向進(jìn)給量的1/21/3，取為1/2，則切削力約為縱向的1/2，即：橫向主切削力PZ橫=115kgf，所以橫向絲桿進(jìn)給力為： PX橫=PY橫=0.5PZ橫 =0.5115=57.5kgf橫向使用燕尾形導(dǎo)軌，絲桿的最大軸向載荷為：Pa=kPx+ =1.4557.5+0.11（257.5+115+47.5）=83.375+30.525=113.9kgf=1116Nk-系數(shù)，k=1.145f-貼塑導(dǎo)軌摩擦系數(shù)，f=0.11W1-縱向托板重量，W1=465.5N=47.5kgf5.1.2絲桿最高轉(zhuǎn)速nmaxnmax= =400 r/minv空載快速進(jìn)給速度，v =2m/min=2000mm/mint絲桿導(dǎo)程，初設(shè)t=5mm5.1.3絲桿壽命（以 10 轉(zhuǎn)為單位1）L=360T-絲杠使用壽命，T=15000小時(shí)nma-絲桿最高轉(zhuǎn)速，nma=400r/min一般考慮運(yùn)轉(zhuǎn)中有沖擊，以及絲桿材料硬度對(duì)壽命的影響，則最大動(dòng)負(fù)荷Q為:Q=1134kgfL-絲桿壽命，L =360Pa-縱向絲桿的最大軸向載荷，Pa=113.9kgff-運(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù)，f=1.4f-硬度系數(shù)，fh=1.05.1.4選擇滾珠絲杠副按最大動(dòng)負(fù)載荷Q選用滾珠絲桿副，使QCC-滾珠絲桿的額定動(dòng)負(fù)荷選用城W1L2505型的單螺母滾珠絲桿副，其尺寸如表5-1所示:5.1.5確定絲桿副工作長(zhǎng)度L L-控制系統(tǒng)中需要的行程，=260 mmH-螺母安裝高度，H=94mm-由絲桿副防護(hù)結(jié)構(gòu)確定的長(zhǎng)度，取=12mm-由絲桿副支承所需的長(zhǎng)度，取心=62mm L 260+94+12+62 428mm滾珠絲桿副的總長(zhǎng)度,為絲桿副工作長(zhǎng)度L加上結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度，取結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度為138mm,則: =L+138=428+138=566mm滾珠絲桿的長(zhǎng)度應(yīng)滿足剛度要求，即:=43545Do-滾珠絲桿副的名義直徑，Do=25 mm故絲桿副長(zhǎng)度可以滿足剛度要求。表5-1 滾珠絲桿副參數(shù)表序號(hào)名稱代號(hào)尺寸單位1滾珠絲桿副型號(hào)W1L25052名義直徑D025mm3螺距t5mm4螺旋升角5滾珠直徑d3.175mm6滾道半徑R1.651mm7偏心距e0.045mm8絲桿外徑d24.5mm9螺母凸緣外徑D358mm10螺母配合外徑D42mm11圓螺母尺寸MM421.5mm12二個(gè)圓螺母厚度L216mm13螺母座鍵槽厚度t44.6mm14平鍵尺寸bhl5540mm15螺母裝配總長(zhǎng)度L94mm16額定動(dòng)負(fù)載荷3.5圈1列C1230kgf17額定動(dòng)負(fù)載荷C04010kgf5.1.6滾珠絲桿副幾何參數(shù)的計(jì)算絲桿內(nèi)徑為:= D02e2R=2520.04521.651=21.788mmm=2.1788CMD0-滾珠絲桿副的名義直徑，D0=25mme-滾珠絲桿副的偏心距，e =0.045 mmR-滾珠絲桿副的滾道半徑，R =1.651mm 絲桿接觸直徑為:= D0dxcos=253.175cos=22.755mm=2.2755cmD0-滾珠絲桿副的名義直徑，D0=25mmd-滾珠絲桿副的滾珠直徑，d=3.175mm-接觸角, =5.1.7計(jì)算傳動(dòng)效率=0.956=95.6%-螺旋升角，=-摩擦角，滾珠絲桿副的滾動(dòng)摩擦系數(shù)f=0.0030.004，其摩擦角5.2橫向滾珠絲桿副的剛度驗(yàn)算滾珠絲桿受工作載荷Pa的作用而引起螺距t的變化量t1，其值可按下式計(jì)算:t1=Pa-工作載荷，Pa=1116Nt-滾珠絲桿的螺距，t=5mm=0.5cmF-滾珠絲桿的截面積F= =3.73cm-絲桿內(nèi)徑，=2.1788cmE-彈性模數(shù)，對(duì)鋼E=20.610N/ cmt1=7.26cm滾珠絲桿因受扭矩作用而引起的導(dǎo)程變化量為=t-在滾珠絲桿的螺距，t=5mm=0.5cm-在扭矩M作用下，滾珠絲桿每一螺距長(zhǎng)度兩截面上的相對(duì)扭轉(zhuǎn)角=G-扭轉(zhuǎn)彈性模數(shù)，對(duì)鋼G=82.410N/ cmM-滾珠絲桿上的扭矩M= =81NcmPa-工作載荷，Pa=1116N-絲桿接觸直徑，=2.2755cm-螺旋升角，=Jc -滾珠絲桿截面積的慣性拒Jc=2.2cm-絲桿內(nèi)徑，=2.1788cm=2.2310=0.177510因此滾珠絲桿在工作載荷Pa扭矩M共同作用下，所引起每一個(gè)螺距變形量t為t=t=7.26100.177510=7.437510cm如果滾珠絲杠長(zhǎng)度為1000mm，其上共有100/t個(gè)螺距，它的螺距變形總誤差為=t =14.875m/m因?yàn)檫x滾珠絲桿精度等級(jí)為E級(jí)，計(jì)算的總變形誤差=14.875m/cm，小于E級(jí)精度誤差15m/m，所以剛度合適5.3支承方式及軸承的選擇5.3.1支承方式的確定如果螺母座、絲桿的軸承及其支架等剛度不足，將嚴(yán)重影響滾珠絲桿副的傳動(dòng)剛度，因此螺母應(yīng)有加強(qiáng)筋，以減小受力后的變形，螺母座與床身的接觸面積宜大，其聯(lián)接螺釘?shù)膭偠纫矐?yīng)高一些，定位銷要緊密配合，不能松動(dòng)。由于絲桿主要承受軸向力，大多采用推力軸承作支撐，這里采用左右各一個(gè)推力軸承的支承方式，如圖5-1所示:圖5-1 滾珠絲桿支撐方式 其中最左端與最右端為推力軸承，中間兩個(gè)為深溝球軸承這種支承方式可以對(duì)絲桿進(jìn)行預(yù)拉伸安裝，狽拉伸安裝可以誠(chéng)少或俏除因絲什目重而產(chǎn)生的彎曲變形，在推力軸承預(yù)緊力不小于絲桿最大軸向載荷1/3的條件下，絲桿的拉伸壓縮剛度可提高4倍，