XK714型立式數(shù)控銑床立柱設(shè)計(jì)1.doc

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目： xk714型立式數(shù)控銑床 立柱設(shè)計(jì) 系 別： 機(jī)械工程系 專業(yè)班級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 唐滿賓 職 稱： 高級(jí)工程師 二一一 年 六月 二 日摘要本文是以xk714型立式數(shù)控銑床立柱的設(shè)計(jì)為研究對(duì)象，主要進(jìn)行立柱傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。根據(jù)給定參數(shù)的要求,對(duì)進(jìn)給傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和各部件：導(dǎo)軌、絲杠、支撐軸承、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行具體計(jì)算、并選型，再逐一對(duì)選定的部件進(jìn)行強(qiáng)度、壽命校核確定各設(shè)計(jì)部件的可靠性和可行性。導(dǎo)軌采用直線滾動(dòng)導(dǎo)軌, 摩擦系數(shù)小，反應(yīng)速度快，動(dòng)態(tài)響應(yīng)好。進(jìn)給傳動(dòng)采用雙螺母滾珠絲杠，確保高定位精度；同時(shí)滾珠絲杠采用預(yù)拉伸裝置，補(bǔ)償熱膨脹。最后通過對(duì)機(jī)械傳動(dòng)的誤

2、差計(jì)算與分析從理論上確定所設(shè)計(jì)的各部件符合設(shè)計(jì)要求。利用autocad繪制出立柱部分總裝配圖和關(guān)鍵零件圖。關(guān)鍵詞： 立式數(shù)控銑床； 動(dòng)態(tài)分析 ； 導(dǎo)軌 ；絲杠 ；校核abstractthis paper is based on xk714 vertical cnc milling machine stand column for the design study, the main stage of the system design. according to the requirements set parameters to drive right into some of the va

3、rious components: guide, screw, supporting bearings, motor-driven specific terms, and selection, individually selected components of strength, check to determine the life of the reliability design. using linear rolling guide rail, friction coefficient is small, fast response, good dynamic response.

4、feed double nut ball screw drive to ensure high positioning accuracy; ball screws with pre-stretching device, remunerate thermal expansion. finally, the mechanical transmission error calculation and theoretical analysis to determine the design of the various components meet design requirements. use

5、of the autocad draw column key part of the assembly drawing and part drawings.key words: vertical cnc milling machine ; dynamic analysis ; guides ; screws ; check analysis目錄引言·····················

6、;·········································11 緒論········

7、··················································

8、·21.1 我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀·····································21.2 我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)······

9、3;······························21.3 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展策略·················&#

10、183;························31.4 設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)要求·······················

11、···················31.5 論文的最終完成成果····························

12、3;············42 數(shù)控銑床立柱部分總體方案設(shè)計(jì)思路·······························52.1 機(jī)床機(jī)構(gòu)方案的確定·&

13、#183;·······································52.2 控制方式的確定········&

14、#183;····································52.3 z 軸進(jìn)給伺服系統(tǒng)的定··········

15、83;····························53 進(jìn)給傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)···················

16、83;·························63.1 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)·······················

17、;··························63.1.1 導(dǎo)軌概述······················

18、·························63.1.2 直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌副基本截面形狀的分類·····················&

19、#183;·73.1.3 直線滾動(dòng)導(dǎo)軌的選型·····································73.2 滾珠絲杠的設(shè)計(jì)······

20、83;······································93.2.1 滾珠絲杠螺母副概述·········

21、;····························93.2.2 滾珠絲桿螺母副工作原理···················

22、;··············93.2.3 滾珠絲杠螺母副的循環(huán)方式······························103.2.4 滾珠絲杠間隙與調(diào)

23、整····································113.2.5 滾珠絲杠的選定原則···········

24、·························133.2.6 滾珠絲杠螺母副支撐方式的選擇以及軸承的選擇············133.3 電機(jī)的選擇······&#

25、183;········································183.3.1 電機(jī)概述·······&#

26、183;······································183.3.2 交流、直流電機(jī)的調(diào)速原理········

27、······················193.3.3 交流和直流伺服電機(jī)性能比較························

28、83;···213.4 聯(lián)軸器選擇············································

29、3;··243.5 機(jī)床z向傳動(dòng)系統(tǒng)精度的提高措施····························253.5.1 導(dǎo)軌的定位安裝·············

30、3;·························253.5.2 導(dǎo)軌和滾珠絲杠的定位調(diào)整·····················&#

31、183;·······253.5.3 螺母的預(yù)緊········································&

32、#183;··263.5.4 行程開關(guān)的安裝·······································273.5.5 軸承的預(yù)緊···

33、83;······································ 283.5.6 絲杠預(yù)緊·········&#

34、183;···································29小結(jié)·············

35、3;···········································314 z 向進(jìn)給傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)與校核···

36、83;······························324.1 技術(shù)要求··················

37、;·································324.2 主切削力及其切削分力計(jì)算··············

38、;····················324.3 直線滾動(dòng)導(dǎo)軌的選型與計(jì)算···························

39、;·······344.4 滾珠絲杠的設(shè)計(jì)計(jì)算········································35

40、4.4.1 計(jì)算滾珠絲杠螺母副的軸向負(fù)載力························354.4.2 滾珠絲杠的動(dòng)負(fù)荷計(jì)算與直徑估算··················

41、3;·····354.4.3 滾珠絲杠螺母副的承載能力校荷··························404.4.4 確定滾珠絲杠螺母副支承用軸承的規(guī)格型號(hào)··········

42、83;·····434.5 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度計(jì)算····································454.5.1 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)抗拉剛度計(jì)算··&#

43、183;···························454.5.2 滾珠絲杠螺母副扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算···················

44、;·········474.6 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選型與計(jì)算······································4

45、74.7 聯(lián)軸器的選型··············································534.8 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的

46、動(dòng)態(tài)分析····································554.9 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的誤差計(jì)算與分析··········

47、····················564.10 滾珠絲杠精度等級(jí)和規(guī)格型號(hào)的確定··························5

48、7小結(jié)·················································

49、83;·······585 立柱的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)········································&#

50、183;···575.1 立柱材料的確定············································5

51、95.2 立柱過渡壁結(jié)構(gòu)（立柱截面）的確定··························605.3 立柱形體尺寸的確定··················

52、······················605.4 立柱壁厚的確定··························

53、;··················615.5 立柱加強(qiáng)肋設(shè)計(jì)·····························

54、3;··············625.6 支架外壁上的孔對(duì)剛度的影響································65

55、小結(jié)·················································

56、3;·······666 其他零件的設(shè)計(jì)與選型········································&#

57、183;·676.1 機(jī)床導(dǎo)軌防護(hù)罩的確定·······································676.2 行程開關(guān)的選擇····

58、83;·······································686.3 槽板和撞塊設(shè)計(jì)········&#

59、183;···································69小結(jié)·············

60、3;··········································70總結(jié)·······

61、··················································

62、····71致謝·············································&#

63、183;···············73參考文獻(xiàn)·································&#

64、183;·······················74引言信息化帶動(dòng)工業(yè)化，實(shí)現(xiàn)社會(huì)生產(chǎn)力的跨越式發(fā)展，將在一定程度上取決于數(shù)控機(jī)床的技術(shù)進(jìn)步。它代表著裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度。而裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的水平和現(xiàn)代化程度，數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和簡(jiǎn)短（如信息技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、生物技術(shù)、及其產(chǎn)業(yè)、航空航天等國(guó)防工業(yè)產(chǎn)業(yè)）的使

65、能技術(shù)和重要裝備。數(shù)控技術(shù)又是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備的最核心技術(shù)。當(dāng)今世界各國(guó)制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，以提高制造能力和水平，提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力，此外在當(dāng)今世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家還將數(shù)控技術(shù)幾數(shù)控裝備列為國(guó)家的戰(zhàn)略物資，不僅采取重大措施來(lái)發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，而且在“高、精、尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備技術(shù)方面對(duì)我國(guó)實(shí)行封鎖和限制政策。總之，大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達(dá)國(guó)家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國(guó)力和國(guó)家地位的重要途徑。我國(guó)數(shù)控機(jī)床的主要進(jìn)口源是日本、韓國(guó)和我國(guó)的臺(tái)灣地區(qū)，進(jìn)口數(shù)控機(jī)床的主要品種多為立式數(shù)控銑床。從平均單價(jià)可知，其中絕大部分的技術(shù)檔次屬

66、于廉價(jià)實(shí)用的普及型產(chǎn)品，我國(guó)能夠制造，并且在機(jī)床性能和技術(shù)水平上完全可以滿足要求。但是，近10年以來(lái)我國(guó)數(shù)控銑床的市場(chǎng)份額卻始終很小。這種特殊局面目前仍然存在并有上升之趨勢(shì)，應(yīng)引起我們的重視。立式數(shù)控銑床由于其主軸軸線與工作臺(tái)面垂直，適用于平面復(fù)雜零件的加工，是多年來(lái)我國(guó)眾多的機(jī)械加工和模具制造企業(yè)急需的重要設(shè)備之一。也是進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，進(jìn)口量最大的數(shù)控機(jī)床品種。數(shù)控機(jī)床立柱是實(shí)現(xiàn)主軸z方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的重要部件,其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其控制實(shí)現(xiàn)是數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)制造中的關(guān)鍵之一。本次設(shè)計(jì)課題是xk714型立式數(shù)控銑床立柱（主要包括導(dǎo)軌、絲杠的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）,根據(jù)xk714型立式數(shù)控銑床的特點(diǎn)要求,進(jìn)行立柱結(jié)構(gòu)的設(shè)

67、計(jì)。本設(shè)計(jì)的原則是以數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用為主，兼顧理論分析，力求所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品具有實(shí)用性。本書內(nèi)容在設(shè)計(jì)過程中得到了唐滿賓老師的大力支持和耐心的指導(dǎo)，同時(shí)也得到同學(xué)以及朋友們的熱心幫助，在此表示衷心的感謝。由于本人水平有限，設(shè)計(jì)書中難免有不少缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。 編者2011年6月1 緒論11我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)一些專家在對(duì)我國(guó)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)行了分析，得出了如下的結(jié)論：一是我國(guó)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化低，與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)相比仍有很大差距。二是高速、柔性、精密機(jī)床配套技術(shù)的自主研發(fā)能力低。數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造的配套環(huán)節(jié)、集成技術(shù)和制造工藝等方面比較落后。 三是適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)

68、濟(jì)需求的以企業(yè)為主體、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系尚未形成，無(wú)法有效整合相關(guān)技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和資源優(yōu)勢(shì)，形成合力開展聯(lián)合攻關(guān)，共同打造技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)。四是缺乏吸引高層次、高素質(zhì)人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的環(huán)境，造成數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域共性關(guān)鍵技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新能力不足。五是對(duì)國(guó)外技術(shù)重引進(jìn)、輕消化吸收的問題仍很突出。1.2 我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)目前，世界先進(jìn)制造技術(shù)不斷興起，超高速切削、超精密加工等技術(shù)的應(yīng)用，柔性制造系統(tǒng)的迅速發(fā)展和計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)的不斷成熟，對(duì)數(shù)控加工技術(shù)提出了更高的要求。當(dāng)今數(shù)控機(jī)床正在朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展。 1.高速度、高精度化。速度和精度是數(shù)控機(jī)床的兩個(gè)重要指標(biāo)，它直接關(guān)系到加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量。2.多功

69、能化配有自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)(刀庫(kù)容量可達(dá)100把以上)的各類數(shù)控銑床，能在同一臺(tái)機(jī)床上同時(shí)實(shí)現(xiàn)銑削、鏜削、鉆削、車削、鉸孔、擴(kuò)孔、攻螺紋等多種工序加工，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床還采用了多主軸、多面體切削，即同時(shí)對(duì)一個(gè)零件的不同部位進(jìn)行不同方式的切削加工。3.智能化現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床將引進(jìn)自適應(yīng)控制技術(shù)，根據(jù)切削條件的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)工作參數(shù)，使加工過程中能保持最佳工作狀態(tài)，從而得到較高的加工精度和較小的表面粗糙度，同時(shí)也能提高刀具的使用壽命和設(shè)備的生產(chǎn)效率。4.數(shù)控編程自動(dòng)化隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，目前cadcam圖形交互式自動(dòng)編程已得到較多的應(yīng)用，是數(shù)控技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)。它是利用cad繪制的零件加工圖樣，再經(jīng)計(jì)算機(jī)

70、內(nèi)的刀具軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和后置處理，從而自動(dòng)生成nc零件加工程序，以實(shí)現(xiàn)cad與cam的集成。5.可靠性最大化數(shù)控機(jī)床的可靠性一直是用戶最關(guān)心的主要指標(biāo)。數(shù)控系統(tǒng)將采用更高集成度的電路芯片，利用大規(guī)?；虺笠?guī)模的專用及混合式集成電路，以減少元器件的數(shù)量，來(lái)提高可靠性。6.控制系統(tǒng)小型化數(shù)控系統(tǒng)小型化便于將機(jī)、電裝置結(jié)合為一體。7. “五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控”是數(shù)控技術(shù)中難度最大、應(yīng)用范圍最廣的技術(shù)。它集計(jì)算機(jī)控制、高性能伺服驅(qū)動(dòng)和精密加工技術(shù)于一體，應(yīng)用于復(fù)雜曲面的高效、精密、自動(dòng)化加工。1.3 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展策略從我國(guó)基本國(guó)情的角度出發(fā)，以國(guó)家的戰(zhàn)略需求和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，以提高我國(guó)制造裝備業(yè)

71、綜合競(jìng)爭(zhēng)能力和產(chǎn)業(yè)化水平為目標(biāo)，用系統(tǒng)的方法，選擇能夠主導(dǎo)21世紀(jì)初期我國(guó)制造裝備業(yè)發(fā)展升級(jí)的關(guān)鍵技術(shù)以及支持產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的支撐技術(shù)、配套技術(shù)作為研究開發(fā)的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)制造裝備業(yè)的跨躍式發(fā)展。 強(qiáng)調(diào)市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，即以數(shù)控終端產(chǎn)品為主，以整機(jī)（如量大面廣的數(shù)控車床、銑床、高速高精高性能數(shù)控機(jī)床、典型數(shù)字化機(jī)械、重點(diǎn)行業(yè)關(guān)鍵設(shè)備等）帶動(dòng)數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。重點(diǎn)解決數(shù)控系統(tǒng)和相關(guān)功能部件（數(shù)字化伺服系統(tǒng)與電機(jī)、高速電主軸系統(tǒng)和新型裝備的附件等）的可靠性和生產(chǎn)規(guī)模問題。沒有規(guī)模就不會(huì)有高可靠性的產(chǎn)品；沒有規(guī)模就不會(huì)有價(jià)格低廉而富有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品；當(dāng)然，沒有規(guī)模中國(guó)的數(shù)控裝備最終難以有出頭之日。 在高精尖裝備研

72、發(fā)方面，要強(qiáng)調(diào)產(chǎn)、學(xué)、研以及最終用戶的緊密結(jié)合，以“做得出、用得上、賣得掉”為目標(biāo)，按國(guó)家意志實(shí)施攻關(guān)，以解決國(guó)家之急需。 在競(jìng)爭(zhēng)前數(shù)控技術(shù)方面，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新，強(qiáng)調(diào)研究開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品，為我國(guó)數(shù)控產(chǎn)業(yè)、裝備制造業(yè)乃至整個(gè)制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。1.4 設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)要求1機(jī)床特征（1）、機(jī)器整體結(jié)構(gòu)采用十字滑座式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過結(jié)構(gòu)分析、整體規(guī)劃與設(shè)計(jì)，使其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、剛性高，精度穩(wěn)定性好。（2）、各大鑄件皆采用高級(jí)鑄鐵鑄造，均需經(jīng)過完全退火處理，消除殘留內(nèi)應(yīng)力。（3）、導(dǎo)軌采用直線滾動(dòng)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)，摩擦系數(shù)小，反應(yīng)速度快，動(dòng)態(tài)響應(yīng)好。（4）、進(jìn)給傳動(dòng)采用雙螺母滾珠絲杠，確保高定位精度

73、。（5）、三軸皆采用預(yù)拉伸裝置，以防止絲杠因熱脹冷縮所產(chǎn)生的誤差。2機(jī)械規(guī)格（1）、工作臺(tái)長(zhǎng)度×寬度： 1000×400 mm（2）、x軸行程： 850 mm（3）、y軸行程： 450 mm（4）、z軸行程： 550 mm（5）、主軸鼻端至工作臺(tái)面最小距離： 100 mm（6）、工作臺(tái)最大承重： 500 kg（7）、t型槽（槽數(shù)*槽寬*節(jié)數(shù)）： 4×14×80 mm（8）、主軸錐度： 7:24 mm（9）、主軸轉(zhuǎn)速： 506000 rpm（10）、主軸傳動(dòng)方式： 皮帶傳動(dòng)（11）、軸承潤(rùn)滑方式： 潤(rùn)滑脂（12）、主軸馬達(dá)功率： 5.5/7.5（30min

74、） kw（13）、三軸快速進(jìn)給： 20 m/min（14）、刀柄型式： bt40（15）、導(dǎo)軌形式： 直線導(dǎo)軌（16）、導(dǎo)軌防護(hù)罩： 伸縮式導(dǎo)軌防護(hù)罩該課題分為床身、立柱、工作臺(tái)、主軸箱、4個(gè)子課題，根據(jù)名單序號(hào)分配題目。1.5 論文的最終完成成果完成對(duì)我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢(shì)的了解；完成機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析；xk714型立式數(shù)控銑床的導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)，絲杠系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，軸承的選型，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的選型及各部件的結(jié)構(gòu)的原理及安裝方式設(shè)計(jì)方案及設(shè)計(jì)思想，并完成相對(duì)應(yīng)的圖紙。2 數(shù)控銑床立柱部分總體方案設(shè)計(jì)思路21 機(jī)床機(jī)構(gòu)方案的確定根據(jù)銑床的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求，需設(shè)計(jì)的機(jī)床運(yùn)動(dòng)分配式如下：w / x、y

75、3;z、c/ t圖2-1 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖十字工作臺(tái)式，工作臺(tái)縱橫向移動(dòng)，銑頭上下移動(dòng)，立柱內(nèi)部空間用于安放平衡錘，平衡主軸箱75%的重量，以減少軸向滾珠絲桿所受拉力。22 控制方式的確定數(shù)控系統(tǒng)按運(yùn)動(dòng)方式分為點(diǎn)位控制系統(tǒng)、直線控制系統(tǒng)、輪廓控制系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)的xk714立式數(shù)控銑床相對(duì)刀具運(yùn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行任何切削，所以選用輪廓控制系統(tǒng)。其特點(diǎn)是能同時(shí)控制兩個(gè)以上的軸，具有插補(bǔ)功能。23 z軸進(jìn)給伺服系統(tǒng)的確定立柱上的z軸進(jìn)給系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)為開環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)伺服系統(tǒng)三種。開環(huán)伺服系統(tǒng)采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng), 系統(tǒng)沒有檢測(cè)裝置; 半閉環(huán)伺服系統(tǒng)中一般采用交流或直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng), 并在電機(jī)輸出軸安裝脈沖編碼器

76、, 將速度反饋信號(hào)傳給控制單元; 閉環(huán)伺服系統(tǒng)也是采用交流或直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng), 位置檢測(cè)裝置安裝在工作臺(tái)末端, 將位置反饋信號(hào)傳給控制單元。閉環(huán)和半閉環(huán)伺服系統(tǒng)價(jià)格昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時(shí)其可控分辨率也很高。選用半閉環(huán)伺服系統(tǒng)、用交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可以采用內(nèi)裝于電機(jī)內(nèi)的脈沖編碼器，無(wú)刷旋轉(zhuǎn)變壓器或測(cè)速發(fā)電機(jī)作為位置/ 速度檢測(cè)器件來(lái)構(gòu)成半閉環(huán)位置控制系統(tǒng)，其剛度等非線性因素對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性沒有影響，安裝調(diào)試比較方便。機(jī)床的定位精度與機(jī)械傳動(dòng)裝置的精度有關(guān)，而數(shù)控裝置都有螺距誤差補(bǔ)償和間隙補(bǔ)償?shù)软?xiàng)功能，在傳動(dòng)裝置精度不太高的情況下，可以利用補(bǔ)償功能將加工精度提高到滿意的程度。3 進(jìn)給傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)3.1

77、 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)3.1.1 導(dǎo)軌概述導(dǎo)軌主要用來(lái)支撐和引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)部件沿一定的軌道運(yùn)動(dòng)。如圖3-1導(dǎo)軌外形圖在導(dǎo)軌副中，運(yùn)動(dòng)的一方稱為支承導(dǎo)軌。動(dòng)導(dǎo)軌相對(duì)與支承導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，通常作直線運(yùn)動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)軌應(yīng)滿足的基本要求：（a）導(dǎo)向精度 導(dǎo)向精度主要是指動(dòng)導(dǎo)軌沿支承導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的直線度或圓度。影響它的因素有：導(dǎo)軌的幾何精度、接觸精度、結(jié)構(gòu)形式、剛度、熱變形、裝配質(zhì)量以及液體動(dòng)壓和靜壓導(dǎo)軌 的油膜厚度、油膜剛度等。 圖3-1 導(dǎo)軌外形圖（b）耐磨性 是指導(dǎo)軌在長(zhǎng)期使用過程中能否保持一定的導(dǎo)向精度。因?qū)к壴诠ぷ鬟^程中難免有所磨損，所以應(yīng)力求減小磨損量，并在磨損后能自動(dòng)補(bǔ)償或便于調(diào)整。（c）疲勞和壓潰 導(dǎo)軌面由于過

78、載或接觸應(yīng)力不均勾而使導(dǎo)軌表面產(chǎn)生彈性變形，反復(fù)運(yùn)行多次后就會(huì)形成疲勞點(diǎn)，呈塑性變形，表面形成龜裂、剝落而出現(xiàn)凹坑，這種現(xiàn)象就是壓潰。疲勞和壓潰是滾動(dòng)導(dǎo)軌失效的主要原因，為此應(yīng)控制滾動(dòng)導(dǎo)軌承受的最大載荷和受載的均勻性。（d）剛度 導(dǎo)軌受力變形會(huì)影響導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度及部件之間的相對(duì)位置，因此要求導(dǎo)軌應(yīng)有足夠的剛度。為減輕或平衡外力的影響，可采用加大導(dǎo)軌尺寸或添加輔助導(dǎo)軌的方法提高剛度。（e）低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性 低速運(yùn)動(dòng)時(shí)，作為運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)導(dǎo)軌易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。低速運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性與導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)和潤(rùn)滑，動(dòng)、靜摩擦系數(shù)的差值，以及導(dǎo)軌的剛度等有關(guān)。（f）結(jié)構(gòu)工藝性 設(shè)計(jì)導(dǎo)軌時(shí)，要注意制造、調(diào)整和維修的方便，力求結(jié)

79、構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性及經(jīng)濟(jì)性好。3.1.2 直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌副的基本截面形狀分類：（見表3-1）表3-1直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌副的基本截面形狀分類1）矩形導(dǎo)軌矩形導(dǎo)軌易加工制造，剛度和承載能力大，安裝調(diào)整方便，起主要導(dǎo)向作用的磨損后不能自動(dòng)補(bǔ)償間隙，需要有間隙調(diào)整裝置。它使用于載荷大且導(dǎo)向精度要求不高的機(jī)床。2）三角導(dǎo)軌磨損后可以自動(dòng)補(bǔ)償，不產(chǎn)生間隙，導(dǎo)向精度高，但仍需設(shè)置壓板面間隙調(diào)整裝置。三角形頂角夾角為，若重型機(jī)床承受載荷大時(shí)，為增大承載面積，夾角可取,但導(dǎo)向精度差。精密機(jī)床可以采用小于的夾角，以提高導(dǎo)向精度。3）燕尾形導(dǎo)軌這是封閉式導(dǎo)軌中接觸面最少的一種結(jié)構(gòu)，磨損后不能自動(dòng)補(bǔ)償間隙，需要用鑲條調(diào)整。燕尾形

80、導(dǎo)軌制造、檢驗(yàn)和維修較復(fù)雜，摩擦阻力大，可以承載顛覆力矩，剛度較差。4）圓柱形導(dǎo)軌這種導(dǎo)軌剛度高，易制造，外徑可磨削，內(nèi)孔可以用研磨達(dá)到精密配合，但磨損后間隙調(diào)整困難。它適用形式取決于軸向載荷的場(chǎng)合，如壓力機(jī)，機(jī)械手等。3.1.3 直線滾動(dòng)導(dǎo)軌的選型圖3-2 導(dǎo)軌內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖1） 機(jī)構(gòu)與優(yōu)點(diǎn)直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副、滑塊、剛球、反向器、保持架、密封端蓋及擋板組成的，如圖3-2導(dǎo)軌內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖和圖3-3滾動(dòng)導(dǎo)軌截面圖所示。當(dāng)導(dǎo)軌與滑塊做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，鋼球就沿著導(dǎo)軌上的滾道滾動(dòng)。在滑塊的端部，鋼球又通過反向裝置進(jìn)入反向孔后再進(jìn)入導(dǎo)軌上的滾道。鋼球就這樣周而復(fù)始地進(jìn)行滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)。反向器兩端裝有防塵密封端蓋，可以有效防

81、止灰塵、屑末進(jìn)入滑塊內(nèi)部。直線滾動(dòng)導(dǎo)軌具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1） 直線滾動(dòng)導(dǎo)軌是在滑塊與導(dǎo)軌之間放入適當(dāng)?shù)匿撉?，使滑塊之間的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，大大降低了兩者之間的運(yùn)動(dòng)摩擦阻力，從而可獲得以下的優(yōu)異性能： 導(dǎo)軌的動(dòng)、靜摩擦系數(shù)差別小，隨動(dòng)性極好，即驅(qū)動(dòng)信號(hào)與機(jī)械動(dòng)作滯后的時(shí)間間隔極短，有效提高了數(shù)控系統(tǒng)的響應(yīng)速度和靈敏度；滑動(dòng)功率大大下降，只相當(dāng)普通機(jī)械的1/10 ； 與滑動(dòng)導(dǎo)軌子導(dǎo)軌相比，摩擦力可下降約40倍；適用于高速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)速度比滑動(dòng)導(dǎo)軌提高約10倍；可以實(shí)現(xiàn)較高的定位精度和重復(fù)定位精度。（2） 可以實(shí)現(xiàn)無(wú)間隙運(yùn)動(dòng)，提高機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)剛度。（3） 成對(duì)使用導(dǎo)軌時(shí)，具有“誤差均化效應(yīng)”，

82、從而可以降低基礎(chǔ)件（滑軌安裝面）的加工精度要求，降低基礎(chǔ)部件的機(jī)械制造成本與難度。（4） 簡(jiǎn)化了機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和制造。滾動(dòng)直線導(dǎo)軌除了具有以上優(yōu)點(diǎn)外，還具有安裝和維修都比較方便的優(yōu)點(diǎn)。由于它是一個(gè)獨(dú)立的部件，對(duì)機(jī)床支撐部件部分的技術(shù)要求不高，既不需要淬硬也不需要磨削或刮研只需要精銑或精刨。由于這種導(dǎo)軌可以預(yù)緊，因而比滾動(dòng)體不循環(huán)的滾動(dòng)導(dǎo)軌剛度高，承載能力大，但不如滑動(dòng)導(dǎo)軌，抗振動(dòng)和沖擊載荷的機(jī)床不宜使用直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副。圖3-4 導(dǎo)軌安裝結(jié)構(gòu)示意圖由于滾動(dòng)直線導(dǎo)軌具有以上優(yōu)點(diǎn)，因此數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌選型為直線滾動(dòng)導(dǎo)軌，從平穩(wěn)和承載方面思考導(dǎo)軌副采用每根導(dǎo)軌兩個(gè)滑塊。3.2 滾珠絲杠的設(shè)計(jì)3.2.1

83、滾珠絲杠螺母副概述滾珠絲杠螺母副是數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)中，將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)相互轉(zhuǎn)換的傳動(dòng)裝置。3.2.2 滾珠絲杠螺母副工作原理1）滾珠絲杠螺母副是直線運(yùn)動(dòng)與回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)能相互轉(zhuǎn)換的新型傳動(dòng)裝置，其結(jié)構(gòu)如圖3-5滾珠絲杠的結(jié)構(gòu)圖及外形圖所示。在絲杠3和螺母1上都有半圓弧形的螺旋槽，當(dāng)它們套裝在一起時(shí)便形成了滾珠的螺旋滾道。螺母上有滾珠的回路管道，將幾圈螺旋滾道的兩端連接起來(lái)，構(gòu)成封閉的螺旋滾道，并在滾道內(nèi)裝滿滾珠2。當(dāng)絲杠旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾珠在滾道內(nèi)既自轉(zhuǎn)又沿滾道循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，因而迫使螺母（或滾珠絲杠）軸向移動(dòng)。1-螺母；2-滾珠；3-絲杠；4-滾珠回路裝置；5-端蓋圖3-5 滾珠絲杠的結(jié)構(gòu)圖及外形圖2

84、）滾珠絲杠螺母副的特點(diǎn)（1）傳動(dòng)效率高，摩擦損失小。（2）給予適當(dāng)預(yù)緊，可以消除絲杠和螺母之間的螺紋間隙，反向時(shí)就可以消除空載死區(qū)。從而使絲杠的定位精度高，剛度好。 （3）運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)爬行現(xiàn)象，傳動(dòng)精度高。 （4）具有可逆性，既可以從轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)，也可以直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 。（5）磨損損失小，使用壽命長(zhǎng)。（6）制造工藝復(fù)雜。（加工精度、表面粗糙度、要求高，故成本高）（7）不能自鎖。（特別是對(duì)于垂直安裝的絲杠，由于其自重和慣性力的作用，下降時(shí)當(dāng)傳動(dòng)切斷后，不能立即停止運(yùn)動(dòng)，故需要增加制動(dòng)裝置。）3.2.3 滾珠絲杠螺母副的循環(huán)方式（1）外循環(huán)（如圖3-6）：用回珠器將螺旋滾道的兩端

85、連接起來(lái)，使返回的滾珠與絲杠外圓不接觸?；刂槠髟诼菪凉L道的兩端還能起到擋珠的作用。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn)：絲杠螺母徑向尺寸較大，因用回珠器的彎管端部作擋珠器，故剛性差，易磨損，噪音大。（2）內(nèi)循環(huán)（如圖3-7）： 采用反向器將滾珠返回，返回的滾珠經(jīng)過反向器的滾道和絲杠的外圓之間組成的滾道返回。 優(yōu)點(diǎn)：螺母徑向尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊。同時(shí)，反向器在螺母中的定位可靠，剛性好，不易磨損。由于返回滾道短，不易發(fā)生滾珠堵塞。 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難。3.2.4 滾珠絲杠間隙與調(diào)整滾珠絲杠的間隙 間隙是指絲杠與螺母之間無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)絲杠與螺母間的最大軸向竄動(dòng)量，是軸向間隙。該間隙是由兩部分組成

86、：一是結(jié)構(gòu)本身存在的游隙。二是施加軸向載荷后產(chǎn)生彈性變形所造成的軸向竄動(dòng)量。滾珠絲杠的預(yù)緊預(yù)緊的目的是通過預(yù)緊措施來(lái)消除滾珠絲杠螺母副的軸向間隙，以達(dá)到提向軸向剛度和傳動(dòng)精度的目的。預(yù)緊的條件是采用雙螺母，預(yù)緊方式有三種：第一種：雙螺母螺紋調(diào)隙結(jié)構(gòu)（如圖3-8所示） 用鍵限制絲杠螺母在螺母座(套筒)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。調(diào)整時(shí)，首先松開鎖緊螺母，轉(zhuǎn)動(dòng)圓螺母，使左絲杠螺母沿軸向向左移動(dòng)一定距離，即可先把絲杠與左絲杠螺母間的間隙消除。然后左絲杠螺母帶動(dòng)絲杠繼續(xù)向左移動(dòng),即可將絲杠右螺母與絲杠間的間隙消除。滾珠受壓而產(chǎn)生一定的彈性變形，從而增大滾珠與絲杠、滾珠與絲杠螺母之間的接觸面積，從而達(dá)到提高剛度并預(yù)緊的目的

87、。最后將鎖緊螺母擰緊。第二種：雙螺母墊片調(diào)隙結(jié)構(gòu)（如3-9圖所示）圖3-9 雙螺母墊片調(diào)隙示意圖通過調(diào)整墊片的厚度來(lái)使左右兩個(gè)絲杠螺母產(chǎn)生軸向位移，即可達(dá)到消除間隙的目的并進(jìn)行預(yù)緊。調(diào)整時(shí)，通過修磨墊片的厚度，將左螺母通過螺釘把在螺母座上。使左螺母相對(duì)絲杠向右移動(dòng)，即可消除左螺母與絲杠的間隙。該間隙消除后，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)螺釘使左螺母與絲杠一起繼續(xù)向右移動(dòng)，此時(shí)，右螺母相對(duì)絲杠左移，即可消除右螺母與絲杠的間隙。第三種：雙螺母齒差式調(diào)隙結(jié)構(gòu)（如3-10圖所示）結(jié)構(gòu)上，在兩個(gè)絲杠螺母的凸緣上各制成有一個(gè)圓柱齒輪，兩個(gè)齒輪的齒數(shù)只相差一個(gè)齒，即z2z1=1，再制作兩個(gè)內(nèi)齒圈，其齒數(shù)與外齒數(shù)分別相同，并用螺釘

88、和銷子固定在螺母座的兩端。調(diào)整時(shí)，先將內(nèi)齒圈取下，根據(jù)間隙的大小調(diào)整兩個(gè)絲杠螺母同向相對(duì)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)了一個(gè)齒或多個(gè)齒。使兩個(gè)絲杠螺母在軸向移動(dòng)了相應(yīng)的距離，則使兩絲杠螺母在軸向靠近。從而達(dá)到消除間隙，并預(yù)緊的目的。三種調(diào)隙方法比較：雙螺母螺紋調(diào)隙法、雙螺母墊片調(diào)隙法，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，但調(diào)整精度低。雙螺母齒差式調(diào)隙法，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但調(diào)整精度高。三種調(diào)隙方法的實(shí)質(zhì)：都是設(shè)法使兩個(gè)絲杠螺母在絲杠軸上產(chǎn)生軸向相對(duì)移動(dòng)，使兩個(gè)絲杠螺母之間的軸向距離發(fā)生變化，從而消除絲杠與螺母之間的間隙。3.2.5 滾珠絲杠的選定原則選擇滾珠絲杠的原則：根據(jù)滾珠絲杠的定位精度來(lái)選擇滾珠絲杠的精度。根據(jù)載荷的大小來(lái)選定絲杠的

89、直徑。對(duì)絲杠的扭轉(zhuǎn)剛度、壓曲剛度、臨界轉(zhuǎn)速與工作壽命進(jìn)行必要的驗(yàn)算。（1）機(jī)床定位精度要求與滾珠絲杠的絲杠精度機(jī)床定位精度該精度反映了數(shù)控機(jī)床的制造精度要求，是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的。一般來(lái)講，影響機(jī)床定位精度的主要因素有：進(jìn)給傳動(dòng)鏈的間隙；滾珠絲杠支承系統(tǒng)的軸向剛度；滾珠絲杠自身的精度，如：螺距誤差、熱伸長(zhǎng)等。 滾珠絲杠自身的精度主要是指滾珠絲杠的螺距誤差和熱伸長(zhǎng)。它們對(duì)機(jī)床定位精度的影響最明顯。螺距誤差是在滾珠絲杠制造中產(chǎn)生的誤差。為了減小螺距誤差，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡提高滾珠絲杠的精度等級(jí)。一般來(lái)講，滾珠絲杠的精度等級(jí)可以分為4級(jí)： p普通級(jí)，適用于普通機(jī)床。 b標(biāo)準(zhǔn)級(jí)，適用于一般數(shù)控機(jī)床。 j精密級(jí)，用于

90、精密機(jī)床、普通數(shù)控機(jī)床、數(shù)控銑床。 c超精密級(jí)，用于精密機(jī)床、精密數(shù)控機(jī)床、精密數(shù)控銑床。 熱伸長(zhǎng)滾珠絲杠在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，不可避免的要產(chǎn)生熱伸長(zhǎng)。它將直接影響機(jī)床的定位精度。因此，選擇滾珠絲杠的精度時(shí)，要使?jié)L珠絲杠的精度與機(jī)床的定位精度要求相適應(yīng)。選擇滾珠絲杠的預(yù)拉伸支承方式來(lái)消除滾珠絲杠因熱變形引起的定位誤差。3.2.6 滾珠絲杠螺母副支撐方式的選擇以及軸承的選擇為了滿足數(shù)控機(jī)床各進(jìn)給系統(tǒng)高精度、高剛度的要求，除了應(yīng)該采用高精度、高剛度的滾珠絲杠螺母副外，還必須充分重視支承的誰(shuí)。應(yīng)注意選用軸向剛度高，摩擦力矩小，運(yùn)轉(zhuǎn)精度的軸承，同時(shí)選用合適的支承方式，并保證支承座有足夠的剛度。圖3-11 雙螺

91、母滾珠絲杠結(jié)構(gòu)圖1）滾珠絲杠螺母副支承方式的選擇支承的作用是用來(lái)限制兩端固定軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，其支承方式有三種，如下表所示。因?yàn)樵O(shè)計(jì)的機(jī)床為立式數(shù)控銑床，由于z向進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)是精度要求較高的系統(tǒng)其支撐方式要保證其精度，為了使設(shè)計(jì)的數(shù)控機(jī)床達(dá)到預(yù)定的精度要求，滾珠絲杠為垂直安裝的。由下表所示各種支撐結(jié)構(gòu)形式特點(diǎn)可以看出：一端固定一端自由的方式由于其剛度低，壓桿及臨界穩(wěn)定性較低，適用于較短和豎直的絲杠。但是本設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)參數(shù)的行程為550，行程較長(zhǎng)，故如采用此方式支撐剛度得不到保證，故不采用。 對(duì)于一端固定一端游動(dòng)的支撐方式，同樣因?yàn)閯偠鹊?，壓桿及臨界穩(wěn)定性較低，故不采用。 對(duì)于兩端固定的支撐方式，由于絲杠

92、的軸向剛度絲杠一般不會(huì)受壓，無(wú)壓桿穩(wěn)定問題，固有頻率高，適用于對(duì)剛度和位移精度要求高的場(chǎng)合等特性，適合本設(shè)計(jì)要求，故選用兩端固定的支撐方式。表2-3 滾珠絲杠支承結(jié)構(gòu)形式特點(diǎn)及應(yīng)用支持形式簡(jiǎn)圖支承方式系數(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用一端固定一端自由（f-o）0.251.8751、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單2、絲杠的軸向剛度比兩端固定低3、絲杠的壓桿穩(wěn)定性和臨界轉(zhuǎn)速都較低4、設(shè)計(jì)時(shí)盡量使絲杠受拉伸5、適用于較短和豎直的絲杠一端固定一端游動(dòng)（f-s）2.03.9271、需保持螺母與兩端支承同軸，故結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，工藝較困難2、絲杠的軸向剛度和f-o相同3、壓桿穩(wěn)定和臨界轉(zhuǎn)速比同長(zhǎng)度的f-o型高4、絲杠有熱膨脹的余地5、適用于較長(zhǎng)的臥室安

93、裝絲杠兩端固定（f-f）4.004.7301、只要軸承無(wú)間隙，絲杠的軸向剛度為一端固定的4倍2、絲杠一般不會(huì)受壓，無(wú)壓桿穩(wěn)定問題，固有頻率比一端固定要高3、可以預(yù)拉伸，預(yù)拉伸后可減少絲杠自重的下垂和補(bǔ)償熱膨脹，但需一套預(yù)拉伸機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)及工藝都比較復(fù)雜4、需進(jìn)行預(yù)拉伸，其目標(biāo)行程應(yīng)小于公稱行程，減少量等于拉伸量5、適用于對(duì)剛度和位移精度要求高的場(chǎng)合注：核算壓桿穩(wěn)定性的支承距離；核算臨界轉(zhuǎn)速的支承距離。表2-3出處現(xiàn)代實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)上冊(cè)，944頁(yè)表3-7-462）所用軸承的選擇由于所用到的滾珠絲杠軸承承受載荷主要是軸向載荷，徑向除絲杠的自重外，還有主軸箱的顛覆力矩，一般無(wú)外載荷。因此，對(duì)滾珠絲杠

94、軸承的要求是軸向和徑向的精度、剛度都要高。另外，絲杠轉(zhuǎn)速一般不會(huì)很高，因此發(fā)熱不是主要問題。數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)要求運(yùn)動(dòng)靈活，對(duì)微小的位移要響應(yīng)靈敏。因此所用軸承的摩擦力矩要盡量低。滾珠死杠所用軸承的類型根據(jù)滾珠絲杠螺母副支撐方式的不同而不同。各種滾動(dòng)軸承特點(diǎn)比較如下表2-4：表2-4 絲杠常用支承常用軸承特點(diǎn)及應(yīng)用滾動(dòng)軸承類型軸向剛度軸承安裝預(yù)載調(diào)整摩擦力矩應(yīng)用60°接觸角推力角接觸球軸承大簡(jiǎn)單不需要小應(yīng)用廣泛剛度要求變動(dòng)場(chǎng)合雙向推力角接觸球軸承中簡(jiǎn)單不需要小軸向剛度要求高的場(chǎng)合圓錐滾子軸承小簡(jiǎn)單內(nèi)圈間有隔套時(shí)需調(diào)整大軸向剛度要求不高的場(chǎng)合滾針和推力滾子組合軸承特大簡(jiǎn)單不需要特大用于大

95、牽引力高剛度的大型，重型機(jī)床深溝球軸承和推力軸承組合大復(fù)雜麻煩小應(yīng)用較少注：表2-4出處現(xiàn)代實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)上冊(cè)，945頁(yè)表3-7-47。由于z向進(jìn)給系統(tǒng)主要承受軸向力，為了保證其高速、高精度可靠性，及經(jīng)濟(jì)因素。對(duì)比之下，選用接觸角推力角接觸球軸承。該軸承是與滾珠絲桿配套的專用軸承，其主要特點(diǎn)：接觸角大，保持架用增強(qiáng)尼龍注塑成型，可容納較多的鋼球，因此軸向承載能力大，剛度高。既能承受軸向載荷，又能承受徑向載荷，故支撐結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化；根據(jù)載荷情況，軸承可以進(jìn)行各種組合；這種軸承是根據(jù)規(guī)定的預(yù)緊力組陪好成組供應(yīng)的，用戶不需要自己調(diào)整；啟動(dòng)摩擦力矩小，可以降低滾珠絲杠副的驅(qū)動(dòng)功率，提高進(jìn)給系統(tǒng)的靈敏度。（2）組配方式的選擇背靠背組配（db方式）：這種組配方式的受力作用線向外側(cè)發(fā)散，所以軸承間的有效支點(diǎn)距離增大。這種組配方式可以承受雙向的軸向載荷和徑向載荷，并且有較大的承受傾斜力矩的能力。面對(duì)面組配（df方式）：這種組配方式受力作用線向內(nèi)側(cè)收斂，所以軸承間的有效支點(diǎn)距離縮小。這種組配方式也可以承受雙向載荷和徑向載荷，但承受傾斜力矩的能力較差，并會(huì)較多地降低極限轉(zhuǎn)速，一般適用于需要精密調(diào)心的場(chǎng)合。串聯(lián)組