滾珠絲杠隨著科學技術的不斷發展(zhǎn),對機床的性能(néng)、精度、自動(dòng)化程度提出了(le)越來越高的要求(qiú)[1]。改造老機床與購買新機床(chuáng)相(xiàng)比,投資成本較低,又能提高(gāo)原(yuán)機床設備的(de)生產效率[5]。CGM6125高精密車床數控(kòng)化改(gǎi)造後主要用於小型(xíng)軸類、盤類零件及螺紋零件的粗、半精、精(jīng)加工。而滾珠絲杠影響著工作台的(de)穩定性和機床的加工精度,所以它的選擇特別的重要。
1 CGM6125車床進給係統改(gǎi)造方案
將CGM6125 車(chē)床改造為經濟型數控(kòng)車床,拆除原機床上的進給(gěi)係統,將選取的縱向的滾珠絲杠副通過托(tuō)架安裝(zhuāng)在床鞍(ān)和溜板箱的連接麵上[2];橫向的支承采用在床鞍的兩邊安裝軸承座的方式(shì)支承,螺母通過支架安裝在中滑板上。縱(zòng)橫向滾珠絲杠的支撐方式采用一(yī)端固定一端鉸支。驅動電(diàn)機和進給(gěi)絲杠的聯接采用電機-絲杠直聯方式。裝配(pèi)模(mó)型如圖1所示。
2 縱向進給係統的設計計算
2.1 切削(xuē)力的計算
最大切削功率
2.2 滾珠絲杠副的選型(xíng)和計算
2.2.1 計算(suàn)當量載荷Fm
首先,計算最大工作載荷Fmax 。縱向為三角形(xíng)和(hé)矩形組成的綜合導軌,則
2.2.4 公稱導程的計算
公稱導程的大小應根據機床(chuáng)的(de)要求確定,精度要求高時應選取較小的基本導程,速度快時(shí)選(xuǎn)較大的導程。滿足公式為:
2.2.5 滾珠(zhū)絲杠(gàng)螺母副的選擇
在滿足機床設計改造參數和性能要求的前提下,盡量選用經濟、結構簡單、工藝性好、易拆裝的原則[3]。絲杠螺母副的滾道型麵選擇雙圓弧型麵,預緊方式為單螺母變位導程預緊;參考同類(lèi)中檔數控車床滾珠絲杠副的實際選用情況,初步選擇3 級精度。
根據C < Ca(Ca 是額(é)定載荷)的原則[6],使選擇的滾珠絲杠的(de)額定動(dòng)載荷大(dà)於計算的最大工作(zuò)載荷,選用深圳市賽瑞德精工機械技術有限公司的滾珠絲杠,其型號為CBM2505-3-P3 的定位滾珠絲杠副。
2.2.6 滾珠絲杠的總體結構和尺(chǐ)寸設計
首先,確定滾(gǔn)珠絲杠螺母副的螺紋長度Ls
Ls = Lu + Le + 2Lc = 440mm (11)
式中:Lu —工作台最大行程(mm),Lu = 350 mm;
Le —螺母長度(mm),Le = 42mm ;Lc —兩端餘程(mm),Lc = 24mm
其次(cì),確定絲杠兩支承間距離L
L = 1.4 × Lu + 30 × ph = 640mm (12)
根據上述計算,在結合滾珠絲杠軸端的國際(jì)標準,滾珠(zhū)絲杠的結構如圖2所示。
2.3 滾珠絲杠的驗算
2.3.1 傳動效率計算
絲杠螺母副(fù)的傳動效率η0 為
故縱向絲杠不會產生失穩的危險。
3 結束(shù)語(yǔ)
通過對縱向進給(gěi)係統滾珠絲杠的選型和計算(suàn),獲得了CBM2505-3-P3 的定位滾珠絲杠副(fù)。在對CGM6125 車床數控(kòng)化改造(zào)後,工作台(tái)運轉平穩,提高了機床的加工精度,實(shí)現了改(gǎi)造的預定目標。
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