道。在滚道内装有滚珠，当丝杠与螺母相对运动时，滚珠沿螺旋槽向前滚动，在丝杠上滚过数圈以后通过回程引导装置，逐个地又滚回到丝杠与螺母之间，构成一个闭环的回路。
1.2．滚珠丝杠螺母副的选用设计
1、主切削力计算：
在以工作寿命为基础进行计算时，应按实际加工过程平均铣削条件为准，因此取ae=2.5mm, fz=0.2mm/齿，ap=70mm,z=4, d0=50mm,对圆柱高速铣刀，
CFZ=68.2，则
Fc=9.81CFZae0.86fz0.72apzd0?0.86?5855（N）
对圆柱铣刀逆铣加工，各切削分力有Ff=1～1.2Fc,FfN ＝ 0.2～0.3 Fc，
F0=0.35～0.4Fc，取中间值即Ff=1.1Fc，FfN=0.25Fc，F0=0.38Fc，则：
F0=0.38Fc=0.38×5855=2225Nn=2.225(kN)
而插补平面内合力
F=Ff?FfN?Fc1.12?0.25?1.13Fc=6616(N)
22在一周的切削过程中取平均切削力为
FX=
22F=×6.616=4.14（KN） 33工作时的周向压力为
Fm?kFx??(Fz?2Fy?G)
对于三角形形导轨，k=1.15, ?=0.2,而Fy=0，Fz=F0=2.225(KN),G=1.4(KN),则
Fm=1.15×3.1+0.2（2.225+1.4）=3887（N）
2、进给传动系统滚珠丝杠的计算
滚珠丝杠的名义直径，滚珠的列数和工作圈数应按当量动载荷Cm选择。 丝杠的最大载荷，当切削时的最大进给力加摩擦力，最小载荷即为摩擦力。已知最大进给力Ff=2.225KN，工作台加工件的质量M=140Kg，导轨的摩擦因数为
0.1，故丝杠的最小载荷（即摩擦力）
Fmin=fG=0.1×140×10=140 N
丝杠最大载荷
Fmax=2225+140=2365 N
轴向工作载荷（平均载荷）
Fm=3887 N
其中，Fmax，Fmin分别为丝杠最大、最小轴向载荷；丝杠的最高转速为1500r/min,工作台最小进给速度为1mm/min,故丝杠的最低转速为0.1r/min,可取为0，则平均转速n=(1500+0)/2=750r/min.故丝杠工作寿命为
L?60nT60?750?15000??675 661010式中 L—工作寿命 ，以106r为1个单位 N—丝杠转速 r/min
T—丝杠使用寿命，对数控机床可取T=15000h 计算当量动载荷Cm为
Cm=
Fm3Lkpka3887?3675?1.5==49（Kn）
0.9式中 kp—载荷性质系数，无冲击1～1.2，一般情况取1.2～1.5，有较大冲击振动时取1.5～2.5。本设计kp=1.5ka—精度影响系数，对于4、5级滚珠丝杠取ka=0.9。查表12—1—13，Cm＜Ca，由此确定滚珠丝杠副的型号和尺寸为内循环浮动式反向器FFZ5020—３，丝杠底径d1＝42.8mm
名义直径d=50,额定动载荷Cm=49Kn，符合设计要求。轴向刚度kc=1138 Cm＜Ca，N/?m.预紧力Fp=Ca/4=49/4=12.3KN，只要轴向载荷值不达到或不超过预紧力
Fp的3倍，就 不必对预紧力提出额外的要求。本设计中丝杠最大载荷为 Fmax=2.36kN远小于3Fp。
3、主传动系统的滚珠丝杠的计算
滚珠丝杠的名义直径，滚珠的列数和工作圈数应按当量动载荷Cm选择。丝杠的最大载荷，当切削时的最大进给力加摩擦力，最小载荷即为摩擦力。已知最大进给力Ff=2.225KN，工作台加工件的质量M=140Kg，导轨的摩擦因数为0.1，故丝杠的最小载荷（即摩擦力）
Fmin=fG=0.1×200×10=200 N
丝杠最大载荷
Fmax=2225+200=2425 N
轴向工作载荷（平均载荷）
Fm=3947 N
其中，Fmax，Fmin分别为丝杠最大、最小轴向载荷；丝杠的最高转速为1500r/min,工作台最小进给速度为1mm/min,故丝杠的最低转速为0.1r/min,可取为0，则平均转速n=(1500+0)/2=750r/min.故丝杠工作寿命为
L?60nT60?750?15000??675 661010式中 L—工作寿命 ，以106r为1个单位 N—丝杠转速 r/min
T—丝杠使用寿命，对数控机床可取T=15000h 计算当量动载荷Cm为
Cm=
Fm3Lkpka3947?3675?1.5==58（Kn）
0.9式中 kp—载荷性质系数，无冲击1～1.2，一般情况取1.2～1.5，有较大冲击振动时取1.5～2.5。本设计kp=1.5ka—精度影响系数，对于4、5级滚珠丝杠取ka=0.9。查表12—1—13，Cm＜Ca，由此确定滚珠丝杠副的型号和尺寸为内循环浮动式反向器FFZ5020—4，丝杠底径d1＝42.8mm 名义直径d=50,额定动载荷Cm=58KN ,Cm＜Ca，符合设计要求。轴向刚度kc=1476 N/?m.预紧力
Fp=Ca/4=60/4=15KN，只要轴向载荷值不达到或不超过预紧力Fp的3倍，就 不必对预紧力提出额外的要求。本设计中丝杠最大载荷为Fmax=2.42kN远小于3Fp。
4、滚珠丝杠支承的选择
本设计传动系统的丝杠采用一端固定，一端铰接，因为轴向刚度kc=1138 N/?m大，而且适用于对刚度和位移精度要求高的场合，丝杠的静态稳定性和动态稳定性都较高，适用于中等回转速度。
图3.1.1.4 选定后的丝杠的支承简图
固定端采用一对60 的角接触球轴承面对面相配合。 5、主轴传动系统的制动方式
0 由于滚珠丝杠副的传动效率高，无自锁作用（特别是滚珠丝杠处于垂直传动时），为防止因自重下降，故必须装有制动装置。如下图所示为数控铣床主轴箱进给丝杠制动装置示意图。机床工作时，电磁铁通电，使摩擦离合器脱开。运动有电机经减速装置传给丝杠，使主轴箱上、下移动。当加工完毕或中间停车时，电机和电磁铁同时断电，借压力弹簧作用合上摩擦离合器，使丝杠不能传动，主轴箱便不会下落。图如下所示：