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0 引言

      將X62W 普通銑床改造成數(shù)控銑床， 可以提高勞動生產(chǎn)率， 減輕操作人員的勞動強(qiáng)度， 有利于提高設(shè)備的利用率， 擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍， 完成普通銑床難以加工或者根本不能加工的復(fù)雜型面的零件加工。改造后的簡易數(shù)控銑床由底座、工作臺、床身、回轉(zhuǎn)臺、數(shù)控系統(tǒng)及裝置、升降臺等主要部分所組成， 數(shù)控化改造的主要任務(wù)為增設(shè)數(shù)控系統(tǒng)和改造機(jī)械部分， 主要進(jìn)行改造的是機(jī)械部分。機(jī)械部分改造主要對滾珠絲杠的選用進(jìn)行分析， 使其提高機(jī)床的定位的精度和重復(fù)定位精度， 使之達(dá)到定位精度±0.01mm， 重復(fù)定位精度達(dá)到±0.001mm進(jìn)給速度達(dá)到1～4000mm/min， 快移速度達(dá)到Vmax=10m/min。

1 滾珠絲杠的結(jié)構(gòu)與原理

      滾珠絲杠螺母的結(jié)構(gòu)有內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩種方式。

      圖1（a）所示為外循環(huán)方式的滾珠絲杠螺母結(jié)構(gòu)， 由絲杠1、滾珠2、回珠管3 和螺母4 組成。在絲杠1 和螺母4上各加工有圓弧形螺旋槽， 將它們套裝起來便形成了螺旋形滾道， 在滾道內(nèi)裝滿滾珠2： 當(dāng)絲杠相對螺母旋轉(zhuǎn)時(shí)， 絲杠的旋轉(zhuǎn)面經(jīng)滾珠推動螺母軸向移動， 同時(shí)滾珠沿螺旋形滾道滾動， 使絲杠和螺母之間的滑動摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L珠與絲杠、螺母之間的滾動摩擦。螺母螺旋槽的兩端用回珠管3 連接起來， 使?jié)L珠能夠從一端重新回到另一端， 構(gòu)成一個(gè)閉合的循環(huán)回路。

      圖1（b）所示為內(nèi)循環(huán)方式的滾珠絲杠螺母結(jié)構(gòu)。在

     螺母的側(cè)孔中裝有圓柱凸輪式反向向器， 反向器上銑有S 形回珠槽， 將相鄰兩螺紋滾道聯(lián)接起來。滾珠從螺紋滾道進(jìn)入反向器， 借助反向器迫使?jié)L珠越過絲打牙頂進(jìn)入相鄰滾道， 實(shí)現(xiàn)循環(huán)。

2 滾珠絲杠螺母副的設(shè)計(jì)方案

     在數(shù)控機(jī)床上將回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動， 一般采用滾珠絲杠螺母結(jié)構(gòu)。滾珠絲杠螺母結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是： 傳功效率高， 一般為η＝0.92～0.96； 傳動靈敏， 不易產(chǎn)生爬行； 使用壽命長， 小易磨損； 具有可逆性， 不僅可以將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€起動， 也可將直線運(yùn)動變成旋轉(zhuǎn)運(yùn)功； 施加加緊力后， 可消除軸向間隙。反向時(shí)無空行程； 成本高， 價(jià)格昂貴； 不能自鎖， 垂直安裝時(shí)需有平衡裝置。

3 滾珠絲杠的選用

     已知參數(shù)： 工作臺重量500kg； 工件最大重量1500kg； 機(jī)床定位精度±0.01mm； 機(jī)床重復(fù)定位精度±0.001mm； 工作臺進(jìn)給速度控23.5～1180mm/min； 工作太快移速度Vmax=2300mm/m； X 軸行程680mm； Y 軸行程240mm； Z 軸行程300mm； 工作臺為320×1250mm。

     3.1 橫向進(jìn)給絲杠的選擇

     動載荷的計(jì)算： 由工作循環(huán)周期求加速時(shí)間ta和加工時(shí)間tw：

4 結(jié)束語

     該銑床數(shù)控化改造后投入生產(chǎn)， 應(yīng)用在某機(jī)油泵殼體的平面和也的加工以及某液壓元件廠閥體油槽的銑削加工。使用結(jié)果表明， 用改造后的銑床加工零件可提高加工精度， 擴(kuò)大銑床使用范圍， 并使生產(chǎn)效率大大提高， 取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)踐證明， 普通銑床的數(shù)控化改造對中上企業(yè)有借鑒和推廣意義。