高精度数控丝杠车床母丝杠结构的设计
2016-11-25 来源：辽宁地质工程职业学院 作者：刘超
摘要：丝杠作为机床传送动力及定位的关键部件，是机床性能的重要保证。因此对于总机设计来说选取正确的丝杠应是一项十分重要的工作。从设计角度讲述如何选用丝杠，包括在设计中所必需的参数计算。
关键词：丝杠；机床；定位；传送；动力
1.母丝杠的设计
高精度数控丝杠车床母丝杠的设计需要考虑多方面，由于高精度对热及振动所造成的影响反应敏感；母丝杠的长度一般比较长，因此其支撑是必须的，在设计时要考虑以上因素。母丝杠选择滚珠丝杠，一端与伺服电机连接，通过伺服电机带动母丝杠运动，或者采用滚珠丝杠螺母旋转方式。前者为传统方式，如果母丝杠长度非常长则带动丝杠旋转的电机功率非常大，消耗电量；后者电机一般安装在床鞍上，电机功率较小，母丝杠不动，但由于电机的振动会传递给床鞍，影响加工精度。由于两种方法目前均有采用，要根据具体的情况进行选择，粗车或半精车可采用后者，如果精加工并且对加工精度要求高，则采用前者。
对于螺母的保护一般采用橡胶垫，厚度为40 mm～50 mm，固定在丝杠两端的上，一旦丝杠超程，该橡胶垫可防止螺母损坏。
丝杠定位采用一端轴向定位，一端轴向不完全定位的方法。这样做的原因是：由于滚珠丝杠在工作时会产生热量，丝杠会由于热变形而伸长，如果两端都定位，则丝杠变弯影响加工精度，并且与支撑件产生振动。丝杠受热后，向不完全定位的方向微量伸长，丝杠车床的转速不高，床鞍移动较慢，加之受力较小，伸长量不大。
2.滚珠丝杠的计算
滚珠丝杠副的导程P计算公式为：
3.润滑设计
滚珠丝杠的润滑方式与滚动轴承润滑方式是相同的，对于滚珠丝杠传动机构可以采用一般滚动轴承的润滑规定，即可采用润滑油润滑，亦可采用润滑脂润滑。
当采用油润滑滚珠丝杠时，可使用润滑滚动轴承一样的润滑油。由于不断地补给，润滑油在起润滑作用同时还对丝杠有清洁、冷却的作用。
4.托架结构的设计
高精度数控丝杠车床母丝杠由于丝杠长，因此会产生一定的弯曲挠度，采用一定数量的托架是必须的。托架的数量根据丝杠挠度的大小，机床的精度要求等有关。
支撑的选择应该根据机床的具体情况，根据所设计机床的精度要求，合理的选择支撑个数，同时要考虑到机床的运动对支撑的影响，床鞍运动的速度，支撑升降速度等等。由于床鞍运动时，支撑必须让开与床鞍相连接的螺母，因此必须考虑由此带来的母丝杠的挠度变化。支撑越多越好，因为在滚珠丝杠螺母通过时，会有一个支撑躲开螺母，这样滚珠丝杠在不考虑床鞍通过螺母对丝杠作用的情况下，丝杠悬长加大，挠度增加，根据挠度的变化来最终确定支撑的数量。以S1Z一030为例，悬长为6868mm挠度为3．65ram，作为高精度丝杠车床，这是绝对不行的，而且也容易产生振动及噪声等。根据挠度公式及机床的情况，进行分析，确定支撑的数量，在进行挠度计算，根据机床设计的要求，满足精度，最终确定11个支撑，这是合理的。挠度为0．00017mm．
5.结语
高精度数控丝杠车床母丝杠的设计需要考虑多方面的原因，从多角度思考，避免各种错误，则与普通数控机床有很大的区别。
投稿箱：
如果您有机床行业、企业相关新闻稿件发表，或进行资讯合作，欢迎联系本网编辑部， 邮箱：skjcsc@vip.sina.com
如果您有机床行业、企业相关新闻稿件发表，或进行资讯合作，欢迎联系本网编辑部， 邮箱：skjcsc@vip.sina.com
更多相关信息
