af 0.2mm/r ap 2mm n 600r/min Vf 600mm/min aw 73mm V 150.72m/min z 5个d 080
mm
中碳钢
cp:7550xf:1yf:0.75qf:
1.3
uf:
1.1
wf:
0.2
kfz:
1
Fz 2364.435N M 94.5774Nm P
5.93946
Kw
F h 2128N 2127.991 Fv 1655N 1655.104 Fa
1300
N
1300.439
Fh
709
N
709.3305
不对称端铣的各分力为（顺铣）：水平方向Fh:
水平方向Fh:垂直方向Fv:Z向Fa：
扭矩M:功率P:
由机械加工工艺师手册（机械工业出版社）由表30-22查得：不对称端铣的各分力为（逆铣）：试件材料：
由机械加工工艺手册第一卷（机械工业出版社）表9.4-10查得：kfz（修正参数）实际情况需查手册
圆周铣削力Fz:切削宽度a w :切削速度V:刀具齿数z :刀具直径d：刀具种类：硬质合金镶片端铣刀
最大扭矩计算：
每齿进给量a f :切削深度a p:主轴转速n:进给量Vf:
Fv 2128N 2127.991 Fa
1300
N
1300.439
ΔT 0.2s Vz 18m/min V
24m/min ax 2m/s 2ay 2m/s 2az
1.5
m/s 2
19.8KN 51KN 1004
N/μm
Fmax=
2303 N
2302.575
20 N
0.015
Fmin=
537
N
536.75
Fm=
1714
N
1714.333
最小载荷Fmin:
当量载荷Fm:
刚度系数K：1.确定当量载荷Fm:最大载荷Fmax:
导轨滑块摩擦力f:摩擦系数μ：X向滚珠丝杠选择：
设定滚珠丝杠副为FFZD-4008-3,公称直径40mm，导程8mm，丝杠外径38.6mm,钢珠直径5mm，底径34.9mm,
循环数3，基本额定动负荷Ca为19.8KN,基本额定静负荷Coa为51KN，刚度系数K为1004N/μm.基本额定动负荷Ca:基本额定静负荷Coa：加速时间ΔT：Z轴直线速度Vz：X和Y轴直线速度V：
X向产生的加速度ax:Y向产生的加速度ay:Z向产生的加速度az:垂直方向Fv:Z向Fa：
Cam=
18.45709 KN
250Km
0.650.928
mm δm1=5μm δm2=
10μm
20μm 50μm 取δm=
5
μm dm≥26mm 25.98754d 2m=34mm 33.8
L=
964
mm
Fp=
768
N
767.6667
C=21μm 21.476Ft=
5636N
5635.5
2.5。
C
728
mm
滚珠丝杠副的有效行程Lu:
5.滚珠丝杠副的预紧力Fp:
6.形成补偿值C和预拉伸力Ft：
温度变化值(2。C-3。C)Δt:重复定位精度 ：定位精度：
4.底径d2m:
L：滚珠螺母至滚珠丝杠固定端的最大距离，详见样本（NSK）。
可靠性系数fc:精度系数fa:负荷系数fw:坐标轴丝杠导程t：
3.滚珠丝杠副的最大轴向变形δm:
2.预定基本额定动负荷Cam:
预期形成Ls:
Ls=
870
mm 828mm 21
mm
Ⅰ.Ft=175N 174.575
Tf=
1.782271Nm 0.72Nm 0.8
Nm 0.85
Ⅱ.Tamax=
20.23408Nm
电机转速n:
3000r/min
J=
0.012888kgm 20.0062kgm 20.006688kgm 2
Ⅲ.预紧力矩Tp:
Tp=
0.375765
kgm 2
Ⅳ.Fx=
2283N 2282.575
电机转动惯量Jm:X向转动惯量Jx：切削负载扭矩T:
X轴进给力Fx:
外加载荷摩擦力产生的力矩Tf:
轴承总摩擦扭矩T2：伺服电机摩擦扭矩Td
未预紧的滚珠丝杠副的效率 η：加速扭矩Tamax:
传动系统转动惯量J:
滚珠丝杠副全长1115mm.
8.电机选择：
由NSK样本查得轴承总摩擦扭矩T2为0.72Nm,伺服电机静摩擦扭矩Td为0.8Nm。
滚珠丝杠副承受外加载荷摩擦力Ft:
7.滚珠丝杠副的螺纹长度Ls:
行程加螺母长度（700+128）Lu:余程详见滚珠丝杠样本Le:
T=
5.579542
Nm
Ⅴ.Tmax=
25.81362
Nm
Ⅰ.1520N/μm 1030N/μm K bo =
2550
N/μm
Ⅱ.Ksmin=
791
N/μm
791.4523
Ksmax=1482N/μm 1481.858
L0=
153
mm
Kc=
732N/μm 732.4357
1004N/μm 768KN 19.8
KN
Ⅲ.1/Ksmin=0.003022μm/N Ksmin=331N/μm 330.852
1/Ksmax=0.002433
μm/N Ksmax=
411
N/μm
411.0083计算摩擦力F 0:
L0：详见滚珠丝杠样本表-2,两端固定
接触强度由样本查得Kc：
刚度系数K：
滚珠丝杠副的预紧力Fp：基本额定静负荷Ca：刚度验算及精度选择:
3列组合轴承K bo1：2列组合轴承K bo2：
滚珠丝杠副抗压强度Ks:
最小抗压强度Ksmin:
最小抗压强度Ksmax:
折算到电机轴的切削负载扭矩（等速时驱动扭矩）T:
电机工作的最大扭矩Tmax:
9.传动系统刚度计算：支撑轴承的组合刚度Kbo:
F 0=
130N 130.25
Ksmin1=
17.33333N/μm 12μm
合格δk=
0.07663
μm
ep=42.5
μm V 300=
30.53486
μm
Fc=
191734.5
N
1/34
nc=11321r/min 11320.91
f(详见样本表-14):
21.9
临界转速：
合格
Dn=
123300
r/min 41.1
mm
11.验算临界转速nc：
12.Dn值校验：
滚珠丝杠副的节圆直径Dpw:
2.临界压缩载荷Fc大于最大轴向力Fx：
临界压缩载荷合格
安全系数K1:支撑系数K2：
在有效行程内的平均行程偏差值e p:
考虑到实际情况与实际计算的较大差别，因而选用V300=29μm
10.验算临界压缩载荷Fc：
验算传动系统刚度Ksmin1：
反向差值： 验算结果：
传动系统刚度引起的定位精度误差δk:
精度确定：
Dn值校验:不合格
fs?Fmax=
6909N
合格
3
p=
41244.88
N
1424712Mpa
[σ]=1570～1960Mpa 取[σ]=1570Mpa
强度校验:
合格
14.压曲负载P:
15.强度校验:
[σ]?(1/4)?3.14?d 2m 2=
13.基本额定静载荷Coa：
基本额定静载荷C oa 判定：安全系数fs:
备 注
Vf= af?z?n
V=π?d0?n/1000
Fz=kfz?Cp?ap xf?af yf?aw uf?z/(d0qf?n wf) M=F z ?d0/2000
P=Fz?V/(6x104)
F h=0.9Fz
Fv=0.7Fz
Fa=0.55Fz
F h=0.3Fz
Fv=0.9Fz
Fa=0.55Fz
i分别为x,y,z
m,钢珠直径5mm，底径34.9mm,
004N/μm.
Fmax=F h+μ?[(250+500)?g+Fa+Fv]+f
Fmin=μ?250?g+250?a x
Fm=(2Fmax+Fmin)/3
δm=(1/3～1/4)重复定位精度δm=(1/4～1/5)定位精度
Fp=1/3 Fmax
C=118Δt?Lu?10-6
Ft=1.95Δt?d22m
Ls=Lu+2Le
Ft=f+(Fa+Fv)μ+μ?(250+500)?g
J=Jm+Jx
Fx=Fh+μ?[Fv+Fa+(250+500)?g]
T=T+Tmax
K bo= K bo1+K bo2
1/Kmin =1/Ksmin+1/K b+1/K c 1/Kmax =1/Ksmax+1/K b+1/K c
F0= f+μ?(250+500)?g
Kmin≥Kmin1
0.85X(定位精度-δk)
最大载荷Fmax < 预拉伸力
nc >3000 n/min
Dn=Dpw?nmax
Dn<7000 r/min
fs?Fmax
fs?Fmax < C0a
P=md4X104/L2 [σ]?(1/4)?3.14?d2m2 [σ]?(1/4)?3.14?d2m2>Fmax