數(shù)控龍門加工中心X軸滾珠絲杠的計(jì)算
2021-4-6 來(lái)源：安陽(yáng)鑫盛機(jī)床股份有限公司 作者： 肖軟生
摘要: 在數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要進(jìn)行大量計(jì)算。以 XK231240 － CA001 型專用數(shù)控龍門加工中心為例，對(duì) X 軸滾珠絲杠的軸向銑削力和額定動(dòng)載荷進(jìn)行了計(jì)算，并對(duì)其剛度進(jìn)行了校核。
關(guān)鍵詞: 數(shù)控機(jī)床 加工中心 滾珠絲杠 計(jì)算
在車床生產(chǎn)中，床鞍是關(guān)鍵部件，其生產(chǎn)工序較復(fù)雜，按傳統(tǒng)加工工藝，需要幾十道工序。為了滿足生產(chǎn)需求，降低成本，公司決定研制專用機(jī)床，縮短工藝流程，提高加工質(zhì)量XK231240 CA001 型專用龍門加工中心是床鞍加工用三序?qū)Ｓ脵C(jī)床。滾珠絲杠的設(shè)計(jì)中，切削力的計(jì)算是重點(diǎn)。筆者通過(guò)對(duì) X 軸滾珠絲杠軸向銑削力進(jìn)行計(jì)算，求出滾珠絲杠的額定動(dòng)載荷。選取滾珠絲杠主參數(shù)并設(shè)計(jì)軸端尺寸，最后對(duì)滾珠絲杠進(jìn)行剛度校核。
1 、軸向切削力計(jì)算
床鞍加工圖如圖 1 所示，主要完成粗糙度 Ｒa0．8μm 燕尾平面、粗糙度 Ｒa12．5 μm 空刀槽、粗糙度 Ｒa6．3 μm 兩側(cè)面的加工，還有其它鉆孔、攻絲等工序。
圖 1 床鞍加工圖
燕尾平面加工圖如圖 2 所示。采用直徑 350 mm的 55°成型燕尾盤銑刀，兩側(cè)燕尾平面一次銑削成型。
圖 2 燕尾平面加工圖
圖 3 床鞍兩側(cè)面加工圖
2 、滾珠絲杠計(jì)算
通過(guò)以上計(jì)算得到滾珠絲杠一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)的負(fù)載條件，見表 1。
表 1 滾珠絲杠一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)負(fù)載條件
查滾珠絲杠技術(shù)手冊(cè)，滾珠絲杠型號(hào)選取為 80 －20B2 － FDW － 5008 － 5619 － P4，其 額 定 動(dòng)載 荷 C 為161 533 N，C'小于 C。筆者只考慮龍門加工中心作為專用機(jī)床加工鑄件，若作為通用機(jī)床加工鋼件材料，則滾珠絲杠向上選取兩檔型號(hào)。
3 、滾珠絲杠剛度校核
位誤差( 0． 013 mm) ，滾珠絲杠剛度滿足要求。
圖 4 滾珠絲杠訂貨圖
4、 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算，X 軸滾珠絲杠型號(hào)選取為 80 －20B2 － FDW － 5008 － 5619 － P4，具體訂貨圖如圖 4 所示。該滾珠絲杠裝配于 XK231240 － CA001 型龍門加工中心后，經(jīng)過(guò) 2 a 多使用，工作臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，精度完全滿足工藝要求。
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