河南科技大学毕业设计（论文）
332042?60158030100503??1042???5423??13310013310013310=1215 6 初选滚珠丝杠 （1）计算动载荷 （2）要求寿命 （3）综合系数 （4）滚珠丝杠副的型号 Caj Lh f ? N h Caj=KhFm/Knf408 ?=3.9×1215÷0.64÷0.18147 28800h 0.408 Lh=300(日)×16（h）×0.6(开机率)×10（a）=28800h (查表得Kh=3.9,Kn=0.64) f?=ftfhfafk/fw=1×1×1×0.53÷1.3=0.408 有标准选用FFZD型内循环浮动反向器双螺母垫片预紧滚珠丝杠副，型号FFZD3208，额定动载荷Ca=32KN>Caj. 预紧力 1F0=0.25Ca=8000N>1/3Fmax=×203符合要求 42=680N 7 丝杠螺纹部分长度 lu mm Lu=工作台最大行程（800mm）+螺母长度（123mm）+两端余程（2×170.5mm）=1264mm 8 9 支承距离 临界转速校核 （1）丝杠底径 l nc d2 mm r/min M 支承距离l应大于lu nc=9900f22d2/Lc2=9900×4.732×0.0234/1.052 1286 4700 1264 13
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（2）支撑方式系数 （3）临界转速计算长度 f2 Lc m d2=d0-1.2Dw=32-1.2×7.144=0.0234 (d0为丝杠公称直径，Dw为滚珠直径) f2=4.73（两端固定） 0.0234 4.73 1286-1264Lc=123/2+170+800+=2 1043 nc>nmax 1.043 10 压杆稳定校核 两端固定支承，丝杠不受压缩，因而不必校核稳定性 11 预拉伸计算 （1）温升引起的伸长量 （2）丝杠全长伸长量 （3）预拉力 zt Ztz ?m设温升为3.5℃则 40 50 4380 zt=??tlu=11×10-6×3.5×1264=40 Ztz=11×10-6×3.5×1.3=50 ?mFt=zt,AE/lu=5×10-6×3.14×0.02342/1.03×4=4380 Ft N 12 定位精度校核 （1）丝杠在拉压载荷下的最大弹性位移 （2）丝杠与螺母 Zsmax Zc Zc ?m FL?6?0.Zsmax=×10=1.3F?4?4AE4 023422.1?1011×10=0.0036F 快移时F=42N, Zsmax=1.5 强力铣削F=2042，Zsmax=8.7 ? 1.5 8.7 14
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间的接触变形 （3）丝杠系统的总位移 （4）定位精度 精密铣削F=542，Zsmax=3.3 Zc=F/Kc 有标准查得FFZD×-3滚珠丝杠副的接触刚度Kc=1170N/?m所以得 快移时Zc=F/Kc=42/1170=0.036 强力铣削时3.3 0.036 时2.1 0.79 Zc=F/Kc=2042/1170=2.1 精密铣削Zc=F/Kc=542/1170=0.79 Zsmax发生在螺母处于丝杠中部处，Zc和ZB与螺母位置无关所以以上求得的位移均为Z/650mm 由标准，取丝杠等级为1级，任意300的行程公差为6?m。加上快移时的总位移3.36?m，可以满足点位控制定位精度?0.01/300的要求。同理分析，能满足精密铣削的定位精度?0.02/300mm要求。强 满足定位力铣削时，可以满足粗加工要求。 精度要求
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§3.6数控机床导轨
导轨的主要功能是导向和承载。导轨使运动部件沿一定的轨迹运动，从而保证各部件之间的相对位置精度。导轨主要由机床上两个相对运动部件的配合面组成一对导轨副，其中，不动的配合面成为支承导轨，运动的配合面称为运动导轨。 §3.6.1导轨的基本类型
导轨按运动轨迹可分为直线运动导轨和圆周运动导轨；按摩擦性质可分为滑动导轨和滚动导轨。其中滑动导轨又有普通滑动导轨，液体动压导轨，液体静压导轨之分。滚动导轨按滚动体的形状又可分为滚珠导轨和滚柱导轨。滚动导轨在进给运动导轨中使用较多。 §3.6.2对导轨的基本要求 1.）导向精度
导向精度是指运动导轨沿支承导轨运动时直线运动导轨的直线性及圆周运动导轨的真圆性,以及导轨同其它运动件之间相互位置的准确性,影响导向精度的主要因素有:导轨的几何精度,导轨的接触精度及导轨的结构形式,导轨和基础件结构刚度和热变形,动压导软和静压导轨之间油膜的刚度,以及导轨的装配质量等等。 2.）刚度
导轨的刚度是机床工作质量的重要指标,它表示导轨在承受动静载荷下抵抗变形的能力,若刚度不足,则直接影响部件之间的相对位置精度和导向精度,另外还使得导轨面上的比压分布不均,加重导轨的磨损,因此导轨必须具有足够的刚度o 3.）耐磨性
导轨的不均匀磨损,破坏导轨的导向精度从而影响机床的加工精度的材料、导轨面的摩掠性质,导轨受力情况及两导轨相对运动精度有关。 4.）低速平稳性
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当运动导轨作低速运动或微量移动时,应保证导轨运动平稳,不产生爬行现象,机床的爬行现象将影响被加工零件粗糙度和加工精度,特别是对高精度机床来说,必须引起足够的重视。 5.）结构工艺性
在可能的情况下,设计时应尽量使导轨结构简单,便于制造、调整和维护。应尽量减少刮研量,对于镣装导轨,应做到更换容易,力求工艺性及经济性好。 §3.6.3直线滚动导轨 1、直线滚动导轨的特点
直线滚动导轨在数控机床中有广泛的应用。相对普通机床所用的滑动导轨而言，它有以下几方面的优点： 1.1定位精度高
直线滚动导轨可使摩擦系数减小到滑动导轨的1/50。由于动摩擦与静摩擦系数相差很小，运动灵活，可使驱动扭矩减少90%，因此，可将机床定位精度设定到超微米级。
1.2降低机床造价并大幅度节约电力
采用直线滚动导轨的机床由于摩擦阻力小，特别适用于反复进行起动、停止的往复运动，可使所需的动力源及动力传递机构小型化，减轻了重量，使机床所需电力降低90%，具有大幅度节能的效果。 1.3 可提高机床的运动速度
直线滚动导轨由于摩擦阻力小，因此发热少，可实现机床的高速运动，提高机床的工作效率20～30%。 1.4 可长期维持机床的高精度
对于滑动导轨面的流体润滑，由于油膜的浮动，产生的运动精度的误差是无法避免的。在绝大多数情况下，流体润滑只限于边界区域，由金属接触而产生的直接摩擦是无法避免的，在这种摩擦中，大量的能量以摩擦损耗被浪费掉了。与之相反，滚动接触由于摩擦耗能小．滚动面的摩擦损耗也相应减少，故能使直线滚动导轨系统长期处于高精度状态。同时，由于使用润滑油也很少，大多数情况下只需脂润滑就足够了，这使得在机床的润滑系统设计及使用维护方面都变的非常容易了。
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