线切割机床滚珠丝杠选型
Time:2024-07-18 08:00:17
关于线切割机床滚珠丝杠选型的问题，我们总结了以下几点，给你解答：
线切割机床滚珠丝杠选型
Sg1---以负载确定直径。电机性能参数中有输出扭矩，如果还带减速器也要算进去（考虑效率）， 计算一下实际工况中需要多大推力，滚珠丝杠样本（跟厂家要）有负载参数（即推力参数，一般标示为动负荷和静负荷，看前者即可），选择滚珠丝杠的公称直径。
2---以直线速度和旋转速度确定滚珠丝杠导程。电机确定了就知道输出转速，考虑一下你需 要的最大直线速度，把电机转速（如果带减速器再除以减速比）乘以丝杠导程的值就是直线速度，该值大于需要值即可。
3---以实际需要确定确定滚珠丝杠长度（总长=工作行程+螺母长度+安全余量+安装长度+连接长度+余量。如果增加了防护，比如护套，需要把护套的伸缩比值（一般是1：8，即护套的最大伸长量除以8）考虑进去。
4---以实际需要确定滚珠丝杠精度。一般机械选C7以下即可，数控机床类选C5的比较多（对应国内标准一般是P5~P4和P4~P3级，具体参看样本）。
5---以安装条件和尺寸结构等确定滚珠丝杠螺母形式（螺母有很多结构，不同的螺母结构尺寸略有不同，视情况选择，建议不要选太特殊的，万一出点毛病维修换件无门）。
6---询问所选产品厂家的价格、付款条件和交货时间。这一点设计人员不要以为就是采购的事，事实上很多厂家（进口国产一个样）的产品样本上有的型号它根本就不生产或者不接小额订单，印上去大概是为了显示我是大厂，无所不能造。别等你选完了出完图了其他件按这个型号开始做配件了去购买的时候人家告诉你这个型号交货期需要3、4个月就完蛋了。
7---选择确定安装方式（端部）。这个安装件可以自己设计，也可以买现成的，有标准安装座可选。自己设计注意受力状态，轴承最好选择7000或3000系列的，因为丝杠工作时主要受轴向力，径向受力要尽力避免。
8---考虑导向件和安装能力。推荐和滚珠丝杠配套的导向件选择滚珠直线导轨，当然直线轴和直线轴承的搭配是相对经济的选择。
9---根据以上已确定条件绘出滚珠丝杠图纸（主要是端部安装尺寸，这个要详细，要提供形位尺寸和公差）。
DN值： D：滚珠丝杠副的公称直径，也为滚珠中心处的直径（mm）;
N：滚珠丝杠副的极限转速（rpm）
DN值得限制不是直径越小则转速越高，因为首先确定的进给速度，当通过进给速度计算的丝杠转速太高可通过增加导程以降低转速，来满足DN值要求，
滚珠丝杠规格型号选型
1、确定定位精度
2、通过马达及对速度的要求来确定丝杠导程
3、查看螺母尺寸确定行程及相关丝杠轴端数据
4、通过负载及速度分布（加减速）来确定平均轴向力和转速
5、通过平均轴向力确定预压力
6、预期寿命，轴向负荷，转速确定动额定负荷
7、基本动额定负荷，导程，临界转速，DmN值限制确定丝杠外径及螺母形式
8、外径，螺母，预压，负荷确定刚性（机台设计）
9、环境温度，螺母总长确定热变及累积导程
10、丝杠刚性，热变位确定预拉力
11、机床最高速度，温升时间，丝杠规格确定马达驱动扭矩及规格
滚珠丝杠是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。滚珠丝杠认准钛浩，滚珠丝杠是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件，其主要功能是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反复作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。
丝杠，一般在机床上面有螺纹的：
1、按照国标gb/t17587.3-1998及应用实例，滚珠丝杠（目前已基本取代梯形丝杠，已俗称丝杠）是用来将旋转运动转化为直线运动；或将直线运动转化为旋转运动的执行元件，并具有传动效率高，定位准确等特点；
2、当丝杠作为主动体时，螺母就会随丝杠的转动角度按照对应规格的导程转化成直线运动，被动工件可以通过螺母座和螺母连接，从而实现对应的直线运动。
3、滚珠丝杠丝母间因无间隙，直线运动时精度较高，尤其在频繁换向时无需间隙补偿。滚珠丝杠丝母间摩擦力很小，转动时非常轻松。
4、滚珠丝杠与电机连接时中间必须加装联轴器以达到柔性连接。同步带则可以直接用同步轮与电机出力轴连接。
5、滚珠丝杠副依据国家标准gb/t17587.3-1998，分为定位滚珠丝杠副(p)和传动滚珠丝杠副(t)两大类。精度等级共分七个等级，即1.2.3.4.5.7.10级，1级精度最高，依次降低。
6、滚珠丝杆转动一周螺母移动的距离为一个螺距距离,如果是丝杠每转一周螺母移动四个（或五个）螺旋线的距离，那么表示该丝杠是四线（或五线）丝杠，俗称四头（或五头）丝杠。 一般小导程滚珠丝杠都采用单线，中，大或超大导程采用两线或多线。
滚珠丝杆规格型号选择：
1、确定定位精度。
2、通过马达及对速度的要求来确定丝杠导程。
3、查看螺母尺寸确定行程及相关丝杠轴端数据。
4、通过负载及速度分布（加减速）来确定平均轴向力和转速。
5、通过平均轴向力确定预压力。
6、预期寿命,轴向负荷,转速确定动额定负荷。
7、基本动额定负荷,导程,临界转速,dmn值限制确定丝杠外径及螺母形式。
8、外径,螺母,预压,负荷确定刚性（机台设计）。
9、环境温度,螺母总长确定热变及累积导程。
10、丝杠刚性,热变位确定预拉力。
11、机床最高速度,温升时间,丝杠规格确定马达驱动扭矩及规格。
线切割机床滚珠丝杠选型方法
滚珠丝杠轴承为适应各种用途，提供了标准化种类繁多的产品。广泛应用于机床，滚珠的循环方式有循环导管式、循环器式、端盖式。预压方式有定位预压（双螺母方式、位预压方式）、定压预压。可根据用途选择适当类型。丝杆有高精度研磨加工的精密滚珠丝杠（精度分为从CO-C7的6个等级）和经高精度冷轧加工成型的冷轧滚珠丝杠轴承（精度分为从C7-C10的3个等级）。
常用的循环方式有两种：外循环和内循环。滚珠在循环过程中有时与丝杠脱离接触的称为外循环；始终与丝杠保持接触的称为内循环。滚珠每一个循环闭路称为列，每个滚珠循环闭路内所含导程数称为圈数。内循环滚珠丝杠副的每个螺母有2列、3列、4列、5列等几种，每列只有一圈；外循环每列有1.5圈、2.5圈和3.5圈等几种。
正反扣传动丝杠也被人称呼着左右旋滚珠丝杠，正反滚珠丝杠按螺纹分有，单圆弧，双圆弧（哥德式）；按方向分，有左旋，右旋（常用）；按数量分，有单头，双头，多头，螺纹左右旋的作用都是连接固定作用。根据螺纹的螺旋线旋向不同，螺纹分为两种：
正扣螺纹（也叫普通螺纹，应用广泛），它的拧紧规律是“顺紧逆松”，用于大多数螺纹连接；反扣螺纹（也叫特别螺纹，应用较少），它的拧紧规律是“顺松逆紧”，用于特殊场合的螺纹连接。
理论上应该先选丝杠再选电机的，既然电机已经选完了，那就大致按以下步骤选丝杠吧： 1---以负载确定直径。电机性能参数中有输出扭矩，如果还带减速器也要算进去（考虑效率），计算一下实际工况中需要多大推力，滚珠丝杠样本（跟厂家要）有负载参数（即推力参数，一般标示为动负荷和静负荷，看前者即可），选择滚珠丝杠的公称直径。 2---以直线速度和旋转速度确定滚珠丝杠导程。电机确定了就知道输出转速，考虑一下你需要的最大直线速度，把电机转速（如果带减速器再除以减速比）乘以丝杠导程的值就是直线速度，该值大于需要值即可。 3---以实际需要确定确定滚珠丝杠长度（总长=工作行程+螺母长度+安全余量+安装长度+连接长度+余量。如果增加了防护，比如护套，需要把护套的伸缩比值（一般是1：8，即护套的最大伸长量除以8）考虑进去。 4---以实际需要确定滚珠丝杠精度。一般机械选c7以下即可，数控机床类选c5的比较多（对应国内标准一般是p5~p4和p4~p3级，具体参看样本）。 5---以安装条件和尺寸结构等确定滚珠丝杠螺母形式（螺母有很多结构，不同的螺母结构尺寸略有不同，视情况选择，建议不要选太特殊的，万一出点毛病维修换件无门）。 6---询问所选产品厂家的价格、付款条件和交货时间。这一点设计人员不要以为就是采购的事，事实上很多厂家（进口国产一个样）的产品样本上有的型号它根本就不生产或者不接小额订单，印上去大概是为了显示我是大厂，无所不能造。别等你选完了出完图了其他件按这个型号开始做配件了去购买的时候人家告诉你这个型号交货期需要3、4个月就完蛋了。 7---选择确定安装方式（端部）。这个安装件可以自己设计，也可以买现成的，有标准安装座可选。自己设计注意受力状态，轴承最好选择7000或3000系列的，因为丝杠工作时主要受轴向力，径向受力要尽力避免。 8---考虑导向件和安装能力。推荐和滚珠丝杠配套的导向件选择滚珠直线导轨，当然直线轴和直线轴承的搭配是相对经济的选择。 9---根据以上已确定条件绘出滚珠丝杠图纸（主要是端部安装尺寸，这个要详细，要提供形位尺寸和公差）。 10---订购。这个可以跟我打招呼，哈哈哈哈
线切割机床滚珠丝杠选型标准
滚珠丝杠副参数计算与选用
1、计算步骤
2、确定滚珠丝杠导程Ph
根据工作台最高移动速度Vmax , 电机最高转速nmax, 传动比等确定Ph。按下式计算，取较拉马染大圆整值。
Ph= (电机与滚族珠丝杠副直联时，i=1)
3、滚珠丝杠副载荷及转速计算
这里的载荷及转速，是指滚珠丝余绍生故宣它解古最希季杠的当量载荷Fm与当量转速nm。滚珠丝杠副在n1、n2、n3••••••n外甲协势歌井和术还相法n转速下，各转速工作时间占总时间的百分比t1%、t2%、t3%••••••tn%，所受载荷分别是乐难收随房等加F1、F2、F3••••••Fn。
当负荷与转速接近正比变化时，各种转速使用机会均等，可按下列公再异正式计算：
(nmax: 最大转速，nmin: 最小转速，Fmax: 最大载荷（切削时），Fm歌既兰势练财超扬内照in: 最小载荷（空载时）
4、确定预期额定动载荷
①按滚珠丝杠副预期工作时间Ln（小时）计算：
②按滚珠丝杠副预期运行距离Ls（千米）计算：
③有预加负荷的滚珠丝杠副还需按最大轴向负荷Fmax计算：Cam=feFmax(N)
式中：
Ln-预期工作时间（小时，见表5)
Ls-预期运行距离(km),一般取250km。
fa-精度系数。根据初定的精度等级（见表6)选。
fc-可靠性系数。一般情况fc=1。在重要场合，要求一组同样的滚珠丝杠副在同样条件下使用寿命超过希望寿命的90％以上时fc见表7选
fw-负荷系数。根据负荷性题模质（见表8）选。
fe-预侵策粒尼没百觉喜加负荷系数。（见表9)
表－5 各类机械预期工作时间Ln 表－6 精度系数fa
机械类型 Ln(小时）
普通机械 5000～10000
普通机床 10000～20000
数控机床 20000
精密机床 20000
测示机械 15000
航空机械 1000
精度等级 1.2.3 4.5 7 10
fa 1.0 0.9 0.8 0.7
表－7 可靠性系数fc
可靠性线客呀线断级称% 90 95 96 97 98 99
fc 1 0.62 0.53 0.44 0.33 0.21
表－8 未发求案执成故唱被负荷性质系数fw
负荷性质 无冲击(很平稳） 轻微冲击 伴有冲击或振动
fw 1～1.2 1.2～1.5 1.5～2
表－输久单般质晚包律边你9 预加负荷系数fe
预加负荷类型 轻预载 中预载 重预载
fe 6.7 4.5 3.4
以上三种计算结果中，取较钢大值为滚珠丝杠副的Camm。
5、按精度要求确定允许的滚珠丝杠最小螺纹底d2m
a.滚珠丝杠副安装方式为一端固定，一端自由或游动时（见图-5）
式中：E-杨氏弹性模量21×105N/mm2
dm-估算的滚珠丝杠最大允许轴向变形量（mm）
Fo-导轨静摩擦力（N)。Fo＝mow(mo为静摩擦系数）
L-滚珠螺母至滚珠丝杠固定端支承的最大距离（mm白倒赵答板成书关均章)
L≈行程＋安全行程＋余程＋螺母长度一半＋支承长度的一半
≈行程办亲会精并套示停内头约＋(2～4)Ph+4Ph+(4～6)Ph+(1/员九青坏族晶举20～1/10)行程
≈(1.05～1.1)行程＋(10～14)Ph
b.滚珠丝杠副安装为两端支承或两端固定（见图-5)
式中：
L-两个固定支承之间的距离（mm)
L≈行程＋安全行程＋加赶两个余程＋螺母长度＋一支承长度≈(1.1～1.2)行程＋(10～14)Ph
其中 重复定位精度或 定位精度，
上述两种方法估算出的小值为 为系统刚性最小处刚度值，见下文12、13项计市右亚算)
滚珠丝杠副公称中径dom≈d2m+Dw（钢球直径）
图－5
一端固定，一端自由G-Z
一端固定，一端游动G-Y
二端支承J-J
二端固定G-G
6、确定滚珠丝杠副规格代号
按照计算出的Ph,Cam及传动方式，使用情况，可在样本中先查出对应的滚珠丝杠公称直径do，应注意do≥dom, Ca≥Cam，但不宜过大，否则会使滚珠丝杠副转动惯量偏大，结构尺寸也偏大。接着确定循环圈数，滚珠螺母规格代号及相关的安装连接尺寸。
7、确定预紧滚珠丝杠副预紧力Fp
当选择预紧螺母型式的滚珠丝杠副时需确定预紧力Fp。
当最大轴向工作载荷Fmax能确定时
Fp=1/3 Fmax
当最大轴向工作载荷不能确定时
Fp=ξCa
其中ξ值按表10选择，Ca是额定动载荷，可在样本上查到。
表－10
预加负荷类型 轻载荷 中载荷 重载荷
ξ 0.05 0.075 0.1
8、计算行程补偿值C和预拉伸力F1
考虑到丝杠运转过程中温升对丝杠副导程精度的影响，在精级要求较高的场合，应对滚珠丝杠副适当的预拉伸。对预拉伸的滚珠丝杠副规定目标行程值C,并计算预拉伸力。
式中：
C-行程补偿值（mm)
Dt-温度变化值2℃～3℃
a-丝杆的线膨胀系数11.8×10-6度
Lu-滚珠丝杠副的有效行程（mm)
Lu≈工作台行程＋螺母长度＋两个安全行程≈行程＋(8～14)Ph
式中：
F1-预位伸力（N)
d2-滚珠丝杠螺纹底径（mm)
E-杨氏弹性模量2.1×105(N/mm2)
Dt-滚珠丝杠温升2℃～3℃
d2≈do-Dw (Dw：钢球半径）
9、确定滚珠丝杠副支承用轴承规格型号
●计算轴承所受的最大轴向载荷FBmax,有预拉伸的滚珠丝杠副应考虑到预拉伸力Ft。
●按滚珠丝杠副支承的要求选择轴承的型号。
●确定轴承内径：为便于丝杠加工，轴承内径最好不大于滚珠丝杠的大径。在选用内循环滚珠丝杠副时必须有一端轴承内径略小于丝杠底径d2。其次轴承样本上规定的预紧力应大于轴承所承受最大载荷FBmax的1/3。
●有关轴承的其它验算项目可查轴承样本。
10、滚珠丝杠副工作图设计
●滚珠丝杠副的螺纹长度LS=Lu+2Le
Le余程见表-2 Lu=行程＋螺母长度
●滚珠丝杠副螺母的安装连接尺寸可查样本。
●滚珠螺母不应该承受径向载荷及颠覆力矩，应使作用在螺母上的轴向合力通过丝杠轴心。
●可以用螺母的外圆柱面及法兰凸缘的内侧作安装基准，同时要求螺母座孔与丝杠轴承孔同心。螺母座孔端面与螺母座孔轴线垂直。当所受载荷冲击力不大时，可仅用螺母法兰凸缘的内侧面作安装基准面，这时应保证螺母座面与导轨垂直。装配时应找螺母外圆与丝杠支承轴承孔同心。
●插管式滚珠丝杠副水平放置时，为使滚珠的循环更加滚畅，应将插管置于滚珠丝杠轴线的上方。
●设计螺母座，轴承座及紧固螺钉时要注意保证足够的刚性。在承载方向设计加强筋。
●由工作图确定滚珠丝杠长度尺寸。
11、电机的选择
●作用在滚珠丝杠副上各种转矩计算。外加载荷产生的摩擦力矩TF(N.m)
滚珠丝杠副预加载荷Fp产生的预紧力矩Tp(N.m)
式中
Ph-滚珠丝杠副导程
h - 未预紧的滚珠丝杠副效率
1、2、3级精度的丝杠h =0.9
4级精度以下的丝杠h =0.85
F-作用在滚珠丝杠副上的外加轴向载荷，不同情况下取值不一样。若计算电机启动转矩时，机械是空载起动，F是导轨摩擦力（垂直运动F还包括机构重量）；若计算电机工作转矩时，F包括导轨摩擦力和工作载荷（垂向运动F还包括机构重量）。
●其他计算，请查找电机样本及相关资料。
12、传动系统刚度计算
●一般校核计算按：
式中
KS - 滚珠丝杠副的拉压刚度。计算见下面说明
Kb - 滚珠丝杠支承轴承的轴向刚度。可查轴承样本及有关资料。
Kc - 滚珠丝杠副滚珠与滚道的接触刚度可查样本。
●精确计算时，还需考虑伺服刚度，联接轴刚度，扭转刚度，螺母座、轴承座刚度等，详请查阅相关资料。
●KS的计算
a. 丝杠支承形式为一端固定，一端游动或自由。
Ks= ×10-3 =1.65 ×102
式中
E -杨氏弹性模量2.1×105 (N/mm2)
d2 - 丝杠底径(mm)
当a=L1(滚珠螺母至固定支承的最大距离）时刚度最小
Ks min =1.65 ×102
当a=Lo (靠固定端的行程起点处）时刚度最大
Ks max =1.65 ×102
b.支承形式为两端支承或两端固定。
Ks = = 6.6 ×102
当a=L•1/2时（即处在两支承的中点时）刚度最小
Ks min = 6.6 ×102
式中
L1-两支承间的距离
当a=Lo时(螺母在行程两端处)刚度最大
Ks max =6.6 ×102
13、传动系统刚度验算及滚珠丝杠副的精度选择
将Ksmax, Kb, Kc及其它有关值代入
将Ksmin 替换Ksmax 代入得Kmin。
由于数控机床精度在机床空载下验收，△=2FO/Kmin, 称摩擦死区误差。FO是机床空载时导轨上的静摩擦力。
ξK=Fo( )
称为传动系数刚度变化引起的定位误差。按JB/GQ1140-89规定，数控机床反向差值主要取决于△，而定位误差主要取决于滚珠丝杠副的精度，其次是ξK。
●传动系数刚度验算
0.8△≤反向差值，即Kmin≥1.6Fo/反向差值
●滚珠丝杠副的精度选择
开环控制系统中使用的滚珠丝杠副
ep+Vup≤0.8x(定位精度-ξK)
ep+V300p≤0.8x(300mm定位精度-ξK)
半闭环控制系统或可以行程补偿的开环系统:
ep≤0.8x(定位精度-ξK)
V300p≤0.8x(300mm定位精度-ξK)
先根据使用情况选择滚珠丝杠副的类型（P类或T类），然后参照滚珠丝杠副的精度标准表（见表-1)，按上述两式计算结果确定滚珠杠副的ep,Vup或V300p，从而确定滚珠丝杠副的精度等级。
14、滚珠丝杠副临界压缩载荷F的校验（验算压杆稳定性）
式中：
d2-滚珠丝杠螺纹底径，d2≈do-Dw, do-公称中径，取样本数据。
Lc1-滚珠丝杠副的最大受压长度(mm)(见表11)
F′max- 滚珠丝杠副承受最大轴向压缩载荷(N)。 若滚珠丝杠承受最大载荷不是压缩载荷时，F′max不等于Fmax, 视工作情况进行计算
K1- 安全系数。丝杠垂直安装K1=1/2
丝杠水平安装K1=1/3
K2- 支承系数。与支承方式有关（见表11)
表－11
支承方式 简 图 K2 λ f
一端固定
一端自由
0.25 1.875 3.4
一端固定
一端游动
2 3.927 15.1
二端支承
1 3.142 9.7
二端固定
4 4.730 21.9
15、滚珠丝杠副极限转速nc校验（避免高速运转时产生共振)
式中：
nc-极限转速(r/min)
Lc2-临界转速计算长度(mm) (见表11)
E-杨氏弹性模量2.1×105(N/mm2),
r-材料密度，钢密度
I-丝杠的最小惯性矩
I=
A-丝杠的最小横截面积
K1-安全系数。一般取0.8
f, λ-与支承形式有关的系数（见表-11)
16、Dn值校验
dom•nmax≤70000
式中：
dom-滚珠丝杠副的节圆直径（mm)，dom≈d2+Dw(mm)
nmax-滚珠丝杠副的最高转速
17、滚珠丝杠副形位公差的标注见表－3及下图
某些传动类（T类）滚珠丝杠副，对精度要求低，但传递的载荷较大，这时可不进行有关传动精度及传动系统刚度的计算，但需进行以下两项计算：
18、基本轴向额定静载荷Coa验算 19、强度验算
fsFamax≤Coa
式中：
Coa-滚珠丝杠副的基本轴向额定静载荷（N)。可在样本上查到。
fs-静态安全系数。一般载荷fs= 1～2，
有冲击或振动的载荷：fs= 2～3
Famax- 最大轴向载荷（N)
[б]-许用应力(N/mm2)
d2-滚珠丝杠螺纹底径(mm)。
显示不了公式
你查《机械设计手册单行本—机械传动》这本书吧 里面有完整丝杠选用过程。 或者你留个邮箱，我发给你。
打字不易，如满意，望采纳。