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（图纸+论文）电火花机械体主轴滚珠丝杠设计（全套完整）

多年来，由于滚珠丝杠副具有高效率高精度高刚度等特点，被广泛应用于机械航天航空核工业等领域。现在，滚珠丝杠副已成为副是种低摩擦高精度高效率的机构。滚珠丝杠螺母副其它特点如下.运动极灵敏，低速时不会出现爬行.可以完全消除间隙并可预紧，故有较高的轴向刚度，反向定位精度高.滚珠丝杠螺母副摩擦系数小，无自锁，能实现可逆传动.滚珠丝杠螺母副的滚珠循环方式般分外循环和内循环两种，如图.所示。图.滚珠丝杠螺母副预紧是指它在过盈的条件下工作，把弹性变形量控制在最小限度。滚珠丝杠多采用双螺母调隙结构。用双螺母加预紧力消除轴向间隙时，必须注意预紧力不宜过大或过小，要特别减小丝杠安装部分和驱动部分的间隙。双螺母调隙结构分为螺纹式垫片式和齿差式等，如图.所示。.螺纹式.垫片式.齿差式图.双螺母调隙结构滚珠丝杠的主要技术参数如图.所示。名义直径滚珠丝杠的名义直径是滚珠与螺纹滚道在理论接触角状态时，包络滚珠球心的圆柱直径。它是滚珠丝杠螺母副的特征尺寸。名义直径与承载能力有直接关系，越大，承载能力和刚度越大。基本导程导程是丝杠相对于螺母旋转圈时，螺母上基准点的轴向位移。导程的大小是根据机床的加工精度要求确定的。导程过小势必使滚珠直径变小，滚珠丝杠螺母副的承载能力亦随之减小。滚珠直径般取.滚珠的工作圈数和工作滚珠总数工作圈数般取圈，而工作滚珠总数以不大于个为宜。列数要求工作圈数较多的场合，可采用双列或多列式螺母的结构形式。在循环回路中的流畅性滚珠之间的碰撞滚道的粗糙度丝杠的弯曲等。滚珠丝杠副的温升主要是由滚珠与丝杠螺母反向器之间的摩擦及滚珠之间的摩擦产生的。要解决上述问题首先应从滚珠丝杠副的结构设计开始，对存在的问题采取措施另方面，从工艺上解决，通过合理的工艺流程，提高产品的内在质量选取适当的滚珠丝杠副预紧转矩减小滚珠丝杠副的预紧转矩的变动量，使滚珠丝杠副适应高速驱动的要求。总之，随着社会的不断发展，用户对滚珠丝杠副的要求越来越严，要求也多样化，促使滚珠丝杠生产厂不断提高产品质量开发新品种，以满足用户的需求。第二节滚珠丝杠副的代号及编号规则根据滚珠丝杠副参数和国际标准化组织的有关文件标准，对滚珠丝杠副的参数代号特征代号及滚珠螺纹旋向代号做了如下规定.代号.参数代号表参数代号参数名称代号参数名称代号公称直径螺母螺纹内径导程螺母螺纹底径基本导程滚道圆弧偏心距丝杠螺纹外径丝杠滚道圆弧半径丝杠螺纹底径螺母滚道圆弧半径螺纹全长滚珠直径接触角.特征代号特征代号包括循环方式代号预紧代号负荷滚珠总圈数代号精度等级代号及螺纹旋向代号等，具体见下图表格循环方式代号表格预紧方式代号循环方式代号预紧方式代号内循环浮动返向器单螺母变位导程预紧单螺母增大钢球直径预紧固定反向器双螺母垫片预紧外循环插管式埋入双螺母齿差预紧凸出双螺母调整预紧螺旋槽式单螺母无预紧表格负荷滚珠圈数代号表格精度等级代号表格螺纹旋向代号负荷滚珠总圈数代号精度等级代号螺纹旋向代号.圈.级精度右旋不标圈级精度左旋.圈.级精度圈级精度.圈.级精度圈级精度.圈.级精度圈滚珠螺纹的代号起代号用表示，标注在公称直径前如二，滚珠丝杠副的型号滚珠丝杠副的型号按以下格式编写标记示例.表示为插管埋入式外循环双螺母垫片预紧片预紧的滚珠丝杠副负荷滚珠总圈数为.圈，精度等级为级，螺旋方向为右旋。为了表示滚珠丝杠副的全长和螺纹长度，般在滚珠丝杠副型号下用丝杠全长螺纹长度表示.表示丝杠的长度为，螺纹长度为。第三章滚珠丝杠副传动系统的计算第节滚珠丝杠螺母副的特点滚珠丝杠螺母以上列以上小盖板结构通过盖板组成滚珠循环回路，每个螺母个盖板，每个盖板组成至少.圈滚珠链。适应于微型滚珠丝杠副。.以上中滚珠丝杠副精度过去，为了获得高的定位精度，主要通过提高滚珠丝杠副本身的精度来实现，因此，对滚珠丝杠的导程累积误差要求很高，给滚珠丝杠副的制造带来困难，使滚珠丝杠副的生产成本加大。特别是高精度滚珠丝杠副，只有通过数控螺纹磨床或激光反馈螺纹磨床加工才能达到。随着科学技术的不断发展，人们掌握了数控补偿技术，因而，不需要很高精度的滚珠丝杠副，也能获得高的定位精度。为了适应数控补偿技术的要求，国际标准以及部颁标准.都对滚珠丝杠副的行程变动量作了要求，如有效行程内行程变动量任意行程内行程变动量弧度内行程变动量。其目的就是要控制滚珠丝杠副行程误差的直线性，也即滚珠丝杠副行程误差线性化。为数控误差补偿创造条件。滚珠丝杠副性能随着科学技术的不断发展，人们对滚珠丝杠副的要求也越来越高，为了使机械产品能实现高的定位精度且能平稳运行，这就要求滚珠丝杠副不但有高的精度，而且运转平稳，无阻滞现象。滚珠丝杠副运转是否平稳，主要取决于滚珠丝杠副预紧转矩的变动量，不同转速下滚珠丝杠副的滚珠链运动的流畅性不同，因此，滚珠丝杠副的预紧转矩也不相同。国际标准以及部颁标准.规定了在转速为时，滚珠丝杠副预紧转矩的允差。由于存在加工误差，如滚珠丝杠中径尺寸全长不致，丝杠螺母的导程误差，丝杠与螺母的滚道齿形误差以及螺纹滚道的粗糙度等，使滚珠丝杠副的动态预紧转矩在丝杠螺纹全长上是不恒定的，这直接影响驱动系统的平稳性，因而也影响滚珠丝杠副的定位精度。因此，滚珠丝杠副预紧转矩变动量的大电火花,机械,设计,毕业设计,全套,图纸电火花加工技术是种把电能用来转换成热能来加工的种新技术，它是靠热能来融化工件从而使工件得到有效的尺寸从而与传统的机械加工技术有了本质的区别，在加工精度上有着无法比拟的差距。本书主要介绍电火花机床主轴头里零件的设计等，但主轴头里滚珠丝杠将是本书的要点，从滚珠丝杠的设计到最后的校合书上都讲明，至于其他电方面的系统与零件本书只是略有提及。滚珠丝杠在电火花中的主要作用是把伺服电机的旋转转化为电极的直线运动，所以对滚珠丝杠的尺寸和形状公差要求比较高，本书基本上涉及到丝杠的各个技术要求，从形状的分析到零件材料的选择和热处理等等，希望本书的出现能给读者带来实质上的帮助。第章机床的形状分析及型号第节.机床的形状分析如图所示为最常见的电火花穿孔机,它包括主机电源箱工作液循环系统如果采用液压伺副服系统，则应该还包括液压系统，共四大部分组成.但兼于本设计趋向于机械传动所以本书只在于表达滚珠丝杠传动部分.主机用于支撑工具电极和工件间相对的位置,并实现电极在加工过程中稳定的进给运动.主机主要由床身立柱主轴头工作台及润滑系统组成.电源箱包括脉冲电源,自动控制系统和其他电气控制系统组成电火花机床是靠带电电极与工件间通过定的间隙放电使高压电流击穿绝缘介质使介质电离导电产生瞬间的高温把金属材料逐步去除,所以放电的间隙对工件加工的精度有着绝对的影响,而这方面主要取决于主轴头里滚珠丝杠的精度.第二节机床的型号本节主要介绍电火花机床的型号及选用方法我国早期生产的电火花机床主要采用﹑﹑和电子管等窄脉冲电源分别命名为系列,但年代以后开始大批使用晶体管脉冲电源电火花机床既可以用来做穿孔加工也可以用来做成型加工故年起国家机械部把电火花机床定名为系列,具体型号表示方法如下电火花加工机床穿孔成型加工机床工作台宽度表高度现在国内外主要电火花穿孔成型机床的型号往往会加上本厂的厂名及其他代号，每个厂的型号都不是统的，在细节上因厂而异但是主体上是相差不远的，只是在主标准的前后添上各自的厂标。第二章电火花机床主运动传动部件滚珠丝杠在电火花机床中是把伺服电机转化成电极轴的直线运动所以个电火花机床的性能指标很大程度上依赖与主轴伺服电机相连接的滚珠丝杠的精度。见图滚珠螺旋的特点及应用场合图如下特点应用场合摩擦阻力小，传递效率高η结构复杂制造困难具有运动可逆性，可回转运动转为直线运动也可直线运动转为回转运动。运动平稳启动后无颤动。低速时无爬行。螺母与螺杆经顶紧可达到很高的定位精度和重复定位精度并可提高轴向刚度。工作寿命长，不易发生故障。抗冲击性能差。数控机床，精密机床，测试机械，仪器的传动螺旋和调整螺旋，飞行器，船舶自动控制系统和传力螺旋。滚珠丝杠副不仅具有上述优点以外还因为它象滚动轴承样可作为配套元件模块化生产因此其型号也比较繁多。第节滚珠丝杠副分析早在世纪末就发明了滚珠丝杠副，但很长段时间未能实际应用，因制造难度太大。世界上第个使用滚珠丝杠副的是美国通用汽车公司萨吉诺分厂，它将滚珠丝杠副用于汽车的转向机构上。年，美国开始成批生产用于汽车转向机构的滚珠丝杠副，年，滚珠丝杠副开始用于飞机上。精密螺纹磨床的出现使滚珠丝杠副在精度和性能上产生了较大的飞跃，随着数控机床和各种自动化设备的发展，促进了滚珠丝杠副的研究和生产。从年代开始，在工业发达的国家中，滚珠丝杠副生产厂家如雨后春笋般迅速出现，例如美国的公司公司英国的公司日本的公司公司等。我国早在年代末期开始研制用于程控机床数控机床的滚珠丝杠副。多年来，由于滚珠丝杠副具有高效率高精度高刚度等特点，被广泛应用于机械航天航空核工业等领域。现在，滚珠丝杠副已成为机械传动与定位的首选部件。滚珠丝杠副的发展主要在以下几方面。滚珠丝杠副的种类由于滚珠丝杠副的使用不断普及，使用领域不断扩大，对滚珠丝杠副的要求也越来越多，普通规格的滚珠丝杠副已远远满足不了使用要求，如航天航空领域小型精密测试装置电子仪器以及半导体装置等基本上都需要公称直径，导程的微型滚珠丝杠副。日本公司已开发出公称直径，导程.的世界最小导程微型滚珠丝杠副。半导体插件装置小型机器人等需要微型大导程滚珠丝杠副，以满足高速驱动要求。本设计中滚珠丝杠的公称直径定为。随着机械产品向高速高效自动化方向发展，工业机器人数控锻压机械加工中心以及机电体化自动机械等，其进给驱动速度不断提高，大导程滚珠丝杠副的出现，满足了高速化的要求。日本公司已开发出公称直径导程为超大导程滚珠丝杠副，快速进给速度达。现国内外文献上对滚珠丝杠副还没有统的分类，但各国般是按以下原则进行分类的，普通滚珠丝杠副般指公称直径，导程，螺旋升角。微型滚珠丝杠副指公称直径的滚珠丝杠副。对于导程的滚珠丝杠副称为微型小导程滚珠丝杠副，螺旋升角的滚珠丝杠副称为微型大导程滚珠丝杠副。