滾珠絲杠隨著科學技術的不(bú)斷發(fā)展(zhǎn),對(duì)機床的性能、精度(dù)、自動化程度提出了越來越高的要求[1]。改造老機床與購買新機床相比,投資成本較低,又能提高原機床設備的生產效率[5]。CGM6125高精密車床(chuáng)數控化改造後(hòu)主要用於小型軸類、盤類零件(jiàn)及螺紋零件的粗、半精、精加工。而滾珠絲杠影響著工作台的穩定性和機床的加工精度,所以它的選擇特(tè)別的重(chóng)要。
1 CGM6125車(chē)床進給(gěi)係統改造方案
將CGM6125 車床改造(zào)為經濟型數控車床(chuáng),拆除原機床上的進給係統,將(jiāng)選(xuǎn)取(qǔ)的縱向的滾珠絲杠副通過托架(jià)安(ān)裝在床鞍(ān)和溜板箱的連接麵上[2];橫向的(de)支承(chéng)采用在床(chuáng)鞍的兩邊(biān)安裝軸承座的方式支承,螺母通過支架安裝在中滑板上。縱橫向滾珠絲杠的支撐(chēng)方式采用一端固定一端鉸支。驅動電機和進(jìn)給絲杠的聯接采用電機-絲杠直聯方式。裝配模型如圖1所示。
2 縱向進(jìn)給係(xì)統的設計計算(suàn)
2.1 切削(xuē)力的計算(suàn)
最(zuì)大切削(xuē)功率
2.2 滾珠絲杠副的選型和計算
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(hé)矩形組成的綜(zōng)合導軌,則
2.2.4 公稱導程的計算
公稱(chēng)導程的大小應根據機床的要求確定,精度要求高時(shí)應選取(qǔ)較小(xiǎo)的基本導程,速度快(kuài)時選(xuǎn)較大的導程。滿(mǎn)足公式為:
2.2.5 滾珠絲杠螺母副的選擇
在滿足機床(chuáng)設計改造參數和性能要求的前提下,盡量選用(yòng)經濟、結構簡(jiǎn)單、工藝性好、易拆裝的原則[3]。絲(sī)杠螺母(mǔ)副的滾道型麵選擇雙圓弧型麵(miàn),預(yù)緊方式為單螺母(mǔ)變位導程預緊;參考同類(lèi)中檔數控車床滾(gǔn)珠絲杠副的實際選用情況,初(chū)步選擇3 級精度。
根據C < Ca(Ca 是額定載荷)的原則[6],使選擇的滾珠絲杠的額定動載荷大於計算的最大工作載荷,選用深圳市賽瑞德精工機械技術有限公司的滾珠絲(sī)杠,其型號為CBM2505-3-P3 的定位滾珠(zhū)絲杠副。
2.2.6 滾珠絲(sī)杠的總體(tǐ)結構(gòu)和尺寸設計
首先,確定滾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(zhǎng)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(gǔn)珠絲杠軸端(duān)的國際標準,滾珠絲杠的結構如圖2所(suǒ)示。
2.3 滾(gǔn)珠絲杠的驗算
2.3.1 傳動效率計算
絲杠螺母(mǔ)副的傳動效率(lǜ)η0 為
故縱向(xiàng)絲杠(gàng)不會產生(shēng)失穩的危險。
3 結(jié)束語
通過對縱向進給係統滾珠絲杠的選型和計算,獲得了(le)CBM2505-3-P3 的定位滾珠(zhū)絲(sī)杠(gàng)副。在對CGM6125 車(chē)床數控化改造後,工作台(tái)運轉平穩,提高了機床的加工精度,實現(xiàn)了改造的預定目標。
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