滾動功能部件精度衰退模型及精度保持性研究.pdf

1、滾動功能部件是以滾動摩擦代替滑動摩擦為特征的零部件組成，它包括滾珠絲杠副、滾動直線導(dǎo)軌副等幾大類。具備高效省能、精密定位、精密導(dǎo)向等優(yōu)點(diǎn)，其作為重要的基礎(chǔ)功能部件廣泛應(yīng)用于機(jī)床、醫(yī)療、航天、汽車等領(lǐng)域。
　　本課題以國家科技重大專項(xiàng)“國產(chǎn)滾動功能部件在中高檔數(shù)控機(jī)床上的示范應(yīng)用”(項(xiàng)目編號2012ZX04011-021)為背景，針對國產(chǎn)中高檔數(shù)控機(jī)床配套的國產(chǎn)滾動功能部件在精度保持性方面與國外同類產(chǎn)品存在很大差距這一突出問題，以V

2、MC850E立式加工中心上X軸的國產(chǎn)某型號滾動直線導(dǎo)軌副和滾珠絲杠副為研究對象，對其進(jìn)行了精度衰退基礎(chǔ)理論研究、精度保持性試驗(yàn)臺設(shè)計(jì)開發(fā)和精度保持性試驗(yàn)的研究。通過以上研究，可以得到其精度衰退規(guī)律，為滾動功能部件和機(jī)床整體的性能測試、壽命預(yù)測，以及產(chǎn)品的進(jìn)一步升級改進(jìn)提供參考。
　　在基礎(chǔ)理論研究方面，分析了滾動功能部件的精度衰退機(jī)理和影響精度衰退的因素。針對滾珠和滾道間的彈性變形和摩擦磨損這兩個主要原因，基于赫茲（Hertz）接

3、觸理論，對加載條件下導(dǎo)軌副和絲杠副的接觸部分進(jìn)行受力和彈性變形分析，計(jì)算變形量；基于Archard磨損理論、運(yùn)動特征和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對滾動體和滾道在加載條件運(yùn)行一定里程后的磨損量進(jìn)行預(yù)測。在兩者基礎(chǔ)上分別建立了滾動導(dǎo)軌副和滾珠絲杠副的精度衰退預(yù)測模型。本模型可以理論分析精度的衰退量隨時間的變化情況。
　　在試驗(yàn)臺的設(shè)計(jì)方面，根據(jù)提出的試驗(yàn)?zāi)康暮托阅芤?，在VMC850E立式加工中心基礎(chǔ)上提出改造總體方案。對需要重新設(shè)計(jì)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，基于