滾珠絲杠隨著科學技術(shù)的不斷發展(zhǎn),對機床的性能、精度、自動化程度提出了(le)越來越高的要求[1]。改(gǎi)造老機床與購買新機床相比,投資成本較低,又(yòu)能提高原機床設備的生產效率[5]。CGM6125高精密車床數控化改造後主要用於小型軸類、盤類零件及(jí)螺紋零件的粗、半精、精加工。而滾珠絲杠影響(xiǎng)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(chóng)要。
1 CGM6125車床(chuáng)進給係統改造(zào)方案
將(jiāng)CGM6125 車床改造為經濟型數控車(chē)床,拆除原機床上(shàng)的進給係統,將選取的縱向的滾珠絲杠副通過托架安裝在床鞍和溜(liū)板箱的連接麵上[2];橫向的支(zhī)承采用在(zài)床鞍的(de)兩(liǎng)邊安裝軸承座的方式支承,螺母通過支架安裝在中滑板上。縱橫向滾珠絲(sī)杠的支撐方式采(cǎi)用一端固(gù)定一端鉸支。驅動電機和進給(gěi)絲杠的(de)聯接采用電機-絲杠直聯方式。裝(zhuāng)配模型如圖1所示。
2 縱向進給係統的設計計算(suàn)
2.1 切削力的計算
最大切削(xuē)功率
2.2 滾珠絲杠(gàng)副的選型(xíng)和計算
2.2.1 計算當(dāng)量載荷Fm
首先,計算最大工作載荷Fmax 。縱向為三角形和矩(jǔ)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的要求確定(dìng),精度要求高時(shí)應選取(qǔ)較小的基本導程,速度快時選較大的導程。滿足公式為:
2.2.5 滾珠絲杠螺母副的選(xuǎn)擇
在滿足機床設計改造參數和性能要求的前提(tí)下(xià),盡量選用經濟、結構簡單、工藝性好、易拆(chāi)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 是額定(dìng)載荷)的原則[6],使選擇的滾珠絲杠的(de)額定動載荷大於計算的最大工作(zuò)載荷,選用深圳市賽瑞德精(jīng)工(gōng)機械技術有(yǒu)限公司的滾珠絲杠,其型號為CBM2505-3-P3 的定位滾(gǔn)珠絲杠副。
2.2.6 滾珠絲杠的總體(tǐ)結構和尺寸設計
首先,確定(dìng)滾珠絲(sī)杠螺母副的螺紋長(zhǎng)度Ls
Ls = Lu + Le + 2Lc = 440mm (11)
式中:Lu —工作台最大(dà)行程(mm),Lu = 350 mm;
Le —螺母長度(mm),Le = 42mm ;Lc —兩端餘程(mm),Lc = 24mm
其次,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標準,滾珠絲杠的結構如圖2所示。
2.3 滾珠絲杠的驗算
2.3.1 傳動效率計算
絲杠螺母副的傳動效率η0 為
故縱(zòng)向絲杠不會產生失穩的(de)危險。
3 結束(shù)語
通過對縱向進給係統滾珠絲(sī)杠的選型和計算,獲得了CBM2505-3-P3 的定(dìng)位滾珠絲(sī)杠副。在對CGM6125 車床數控化改造後,工作台運轉平穩,提高了機床的加工(gōng)精度,實現了改造的預定目標(biāo)。
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