設計滾珠絲杠選用課件 促進學生學習興趣

張書濤　吳孜越

摘 要：數控機床廣泛采用的滾珠絲杠螺母副是將機械傳動的滑動摩擦替換為滾動摩擦，使傳動效率高達85%～98%，是普通滑動絲杠的2～4倍，采用它是提高進給系統靈敏度、定位精度和防止爬行的有效措施之一，該文就制作的滾珠絲杠自動設計系統課件進行闡述，該課件對學生認識滾珠絲杠及合理使用提供了很好的認識手段，已獲得了較好的反響。

關鍵詞：滾珠絲杠 循環方式 螺母副 剛度校核

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）03（b）-0243-01

數控機床工作臺的位移量是以脈沖當量為單位，要求運動件能夠實現微量精確移動，以提高運動精度、定位精度、低速運動的平穩性等，因此減少運動件的摩擦和消除傳動間隙是非常重要的，數控機床的機械傳動采用效率、剛度、精度等各方面都優良的傳動件，如滾珠絲杠螺母副、靜壓蝸桿副等，滾珠絲杠螺母副是滑動摩擦替換為滾動摩擦，使滾動體在螺母副內一封閉的滾道內運動，傳動效率高，是提高進給系統靈敏度，提高傳動精度、定位精度、防止爬行的有效手段之一。

1 制作滾珠絲杠選用課件的設計思路

對于機制專業的學生，認真學習，深入了解一些先進傳動件的性能、工作原理、選擇方法是提高專業設計能力的關鍵，課件設計的目標是給學生提供熟悉滾珠絲杠的工作原理的有效方式，從中深入了解滾珠絲杠的基本參數、循環方式、螺母的結構形式、絲杠工作狀態對絲杠工作性能的影響，理解校核的意義及對滾珠絲杠工作穩定性的影響，這對熟悉滾珠絲杠是十分有效的。

設計思路：使使用者理解給定參數意義，設計可修改式輸入參數對話框、確定循環方式選擇對話框、滾珠絲杠螺母副的類型確定對話框、完成剛度校核等步驟，來進行判斷絲杠選擇的是否合適，若不合適，系統則會給出判斷結果，并給出修正方案，修正后返回到相應對話框進行修改，直至合理。

設計方法：用VB設計對話框，各對話框均有相應的約束條件，根據工作狀態的不同進行分析、判斷，條件符合，進行下一個參數的選擇，否則繼續設計。

2 制作滾珠絲杠選擇課件的基本思想

（1）設計參數輸入窗

絲杠的選用依據就是保證用戶對裝備各項技術指標的要求，學生給出的設計思路是依據機床基本工作參數及設計機床的基本要求，結合這些要求來設計課件的主選擇參數界面，目的是使學生對設計前的給出機床參數以及機床改造的目標參數的作用及重要性有個整體認識，輸入參數框采用可修改式，這樣便于誤操作帶來的麻煩。

（2）滾珠絲杠螺母副的循環方式的選擇

循環方式影響的是絲杠的結構尺寸、載荷能力、加工工藝等，因此要根據機床的結構、工藝、性能、性價比等的要求，來確定其循環方式，由此來促進學生認識不同的循環方式，了解不同的循環方式及不同循環方式的特點，課件中給出了外循環中的螺旋槽式及插管式，內循環的圓柱凸鍵式及扁圓嵌塊式。

（3）滾珠絲杠螺母副的選型

滾珠絲杠的滾動體對滾珠絲杠的工作狀態、承載性能、工作精度都有影響，因此，要根據所設計的機床的工作情況、載荷特點進行初選，初選依據一是類比，這種方法簡單方便直觀，二是計算，這種方法精確，工作量相對大些，課件設計的基本思路以計算為先，目的是提升學生的設計思想及提高學生的設計能力，類比只作為粗選范圍的引導，不作為設計依據，這樣可以縮短設計過程，減少不必要的冗余計算。

（4）若輸入參數對絲杠進行的剛度校核，結果若符合要求，則進行步進電機的初選，若校核結果不合適，則要進行修正，修正內容主要在于機械傳動過程中有阻力產生，影響傳動效率的部分，可進行分項目修正，也可同時修正，內容有導軌、軸承、潤滑、支承等均屬于可進行修正，目的是提高傳動效率，減少傳動阻力，修正合格絲杠選擇結束，給出絲杠參數表和絲杠工作圖。

（5）若初選不合適則重選或對導軌進行處理

修正也是有范圍的，修正也要保證性價比最優，若修正之后依然不合適，就要重新選擇，此時程序設計返回到第一步，就原來輸入的參數進行小范圍的調整，再重新進行絲杠的選擇計算。

3 結語

該課件使學生對專業部件的認識深刻了許多，課件的優勢在于將影響絲杠工作狀態的全部知識點都融進了課件里，絲杠的結構、絲杠的工作參數、絲杠的循環方式、絲杠的安裝、絲杠的潤滑、絲杠的載荷、絲杠的參數表、絲杠的工作圖等等，均通過課件體現出來，這樣的認識全面深刻，學生使用獲得了一致好評。

參考文獻

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