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数控龙门加工中心X轴滚珠丝杠的计算
2022-4-13  来源:安阳鑫盛机床股份有限公司   作者:肖软生

      摘要: 在数控机床设计过程中,需要进行大量计算。以 XK231240 - CA001 型专用数控龙门加工中心为例,对 X 轴滚珠丝杠的轴向铣削力和额定动载荷进行了计算,并对其刚度进行了校核。

      关键词: 数控机床 加工中心 滚珠丝杠 计算
  
      在车床生产中,床鞍是关键部件,其生产工序较复杂,按传统加工工艺,需要几十道工序。为了满足生产需求,降低成本,公司决定研制专用机床,缩短工艺流程,提高加工质量。XK231240 CA001 型专用龙门加工中心是床鞍加工用三序专用机床。滚珠丝杠的设计中,切削力的计算是重点。笔者通过对 X 轴滚珠丝杠轴向铣削力进行计算,求出滚珠丝杠的额定动载荷。选取滚珠丝杠主参数并设计轴端尺寸,最后对滚珠丝杠进行刚度校核。

      1、轴向切削力计算
  
      床鞍加工图如图 1 所示,主要完成粗糙度 Ra 0.8μm 燕尾平面、粗糙度 Ra 12.5 μm 空刀槽、粗糙度 Ra6.3 μm 两侧面的加工,还有其它钻孔、攻丝等工序。
  
       
  
      燕尾平面加工图如图 2 所示。采用直径 350 mm的 55°成型燕尾盘铣刀,两侧燕尾平面一次铣削成型。
  
  
         
        
  
  
       
  
       2、滚珠丝杠计算
  
        
           
  
  
      
  
     查滚珠丝杠技术手册,滚珠丝杠型号选取为 80 -20B2 - FDW - 5008 - 5619 - P4,其额定动载荷 C 为161 533 N,C'小于 C。笔者只考虑龙门加工中心作为专用机床加工铸件,若作为通用机床加工钢件材料,则滚珠丝杠向上选取两档型号。
 
      3、滚珠丝杠刚度校核
  
       
              
  
     4、结束语
 
     通过设计计算,X 轴滚珠丝杠型号选取为 80 -20B2 - FDW - 5008 - 5619 - P4,具体订货图如图 4 所示。该滚珠丝杠装配于 XK231240 - CA001 型龙门加工中心后,经过 2 a 多使用,工作台运转平稳,精度完全满足工艺要求。


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