數(shù)控機(jī)床滾珠絲杠副的選擇
作為傳動(dòng)滑動(dòng)絲杠的進(jìn)一步延伸發(fā)展， 滾珠絲杠由于其率、溫升少、高精度、高速度、高剛性、可逆性、長(zhǎng)壽命、低能耗、同步性、高靈敏度、無(wú)間隙、維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)而在當(dāng)代數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服機(jī)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用， 為了滿足數(shù)控機(jī)床高進(jìn)給速度、高定位精度、高平穩(wěn)性和快速響應(yīng)的要求， 必須合理選擇滾珠絲杠副， 并進(jìn)行必要的校核計(jì)算。
滾珠絲杠副的選擇包括其精度選擇、尺寸規(guī)格(包括導(dǎo)程與公程直徑) 、支承方式等幾個(gè)方面的內(nèi)容。滾珠絲杠副的承載能力用額定動(dòng)載荷或額定靜載荷來(lái)表示， 在加工中心的設(shè)計(jì)中一般按額定動(dòng)載荷來(lái)確定滾珠絲杠副的尺寸規(guī)格， 對(duì)細(xì)長(zhǎng)而又承受壓縮載荷的滾珠絲杠副作壓桿穩(wěn)定性核算; 對(duì)轉(zhuǎn)速高， 支承距離大的滾珠絲杠副作臨界轉(zhuǎn)速校核; 對(duì)精度要求高的滾珠絲杠作剛度校核; 對(duì)數(shù)控機(jī)床， 需核算其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量; 對(duì)全閉環(huán)系統(tǒng)， 需核算其諧振頻率。滾珠絲杠的精度直接影響數(shù)控機(jī)床的定位精度，在滾珠絲杠精度參數(shù)中， 其導(dǎo)程誤差對(duì)機(jī)床定位精度影響zui明顯。一般在初步設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)定絲杠的任意300mm行程變動(dòng)量v300p應(yīng)小于目標(biāo)設(shè)定位的定位精度值的1 /3～1 /2， 在zui后精度驗(yàn)算中確定。
絲杠導(dǎo)程的選擇一般根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)快速進(jìn)給的zui高速度為vmax、伺服電機(jī)的zui高轉(zhuǎn)速nmax及電機(jī)與絲杠的傳動(dòng)比i來(lái)確定。滾珠絲杠副設(shè)計(jì)時(shí)一般按額定動(dòng)載荷來(lái)確定滾珠絲杠副的尺寸規(guī)格。額定動(dòng)載荷是指一批相同規(guī)格的滾珠絲杠副經(jīng)過(guò)運(yùn)轉(zhuǎn)一百萬(wàn)次后， 90%的絲杠副(螺紋表面或滾珠) 不產(chǎn)生疲勞剝傷(點(diǎn)蝕) 時(shí)的軸向載荷。zui小軸向載荷為工作臺(tái)和工件作用下的導(dǎo)軌摩擦力， zui大軸向載荷的計(jì)算即為機(jī)器承受zui大負(fù)荷時(shí)滾珠絲杠副的傳動(dòng)力， 它為切削力在滾珠絲杠軸向的分力與導(dǎo)軌摩擦力之和(此時(shí)導(dǎo)軌摩擦力是由工作臺(tái)、工件、夾具三者總的重量以及切削力在垂直導(dǎo)軌方向的分量共同引起。絲杠安裝方式的選擇包括絲杠支承方式和絲杠軸承的選擇，滾珠絲杠副不同的支承方式對(duì)絲杠的剛度、回轉(zhuǎn)精度， 臨界轉(zhuǎn)速有很大的影響， 一般根據(jù)絲杠的長(zhǎng)度、回轉(zhuǎn)精度、剛度要求及轉(zhuǎn)速選擇不同的安裝方式。