[1]商苏成,陈蔚芳,崔榕芳.滚珠丝杠副使用寿命预测建模技术研究[J].机械与电子,2019,(07):3-9.
　,Study on Life Prediction Modeling Technology of Ball Screw Pair[J].Machinery & Electronics,2019,(07):3-9.
点击复制

滚珠丝杠副使用寿命预测建模技术研究()
分享到：

机械与电子[ISSN:1001-2257/CN:52-1052/TH]

卷:
期数:
2019年07期
页码:
3-9
栏目:
设计与研究
出版日期:
2019-07-24

文章信息/Info

Title:
Study on Life Prediction Modeling Technology of  Ball Screw Pair
文章编号:
１００１- ２２５７（２０１９）０７- ０００３- ０７
作者:
商苏成; 陈蔚芳; 崔榕芳
南京航空航天大学机电学院，江苏 南京２１００１６
Author(s):
ＳＨＡＮＧＳｕｃｈｅｎｇ; ＣＨＥＮＷｅｉｆａｎｇ; ＣＵＩＲｏｎｇｆａｎｇ
ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓａｎｄＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００１６，Ｃｈｉｎａ
关键词:
滚珠丝杠; 疲劳损伤; 寿命模型; 切削实验; 数控系统采集
Keywords:
ｂａｌｌｓｃｒｅｗ; ｆａｔｉｇｕｅｄａｍａｇｅ; ｌｉｆｅｍｏｄｅｌ; ｃｕｔｔｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ; ＣＮＣｓｙｓｔｅｍａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ
分类号:
ＴＨ１３２
文献标志码:
A
摘要:
以数控机床进给轴的滚珠丝杠副为研究对象，结合滚珠丝杠疲劳损伤寿命的定义，分析了工艺参数对滚珠丝杠副寿命的影响，提出了一种滚珠丝杠副使用寿命预测建模方法。该方法通过对疲劳损伤寿命的进一步理论推导，使疲劳寿命公式更为详细且可以对不同切削路径和切削参数进行使用寿命的预测，得出丝杠上不同位置的使用寿命情况。在现有数控机床的基础上，选用三向测力仪器，采集卡等组成实验的切削力数据采集部分，运用 ＶＢ开发的采集软件对数控机床 ＯＰＣ系统进行信息采集，建立不同工艺参数的切削实验，对特定零件进行加工，采集实际加工过程中的信息。运用 ＭＡＴＬＡＢ结合使用寿命预测模型对实验数据进行分析。实验结果表明，所建立的使用寿命预测模型能够反映各种工艺参数下的丝杠疲劳损伤寿命情况及变化规律。
Abstract:
ＴａｋｉｎｇｔｈｅｂａｌｌｓｃｒｅｗｐａｉｒｏｆｔｈｅｆｅｅｄｓｈａｆｔｏｆＣＮＣｍａｃｈｉｎｅｔｏｏｌａｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｂｊｅｃｔ，ａｎｄ ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｎｔｈｅｌｉｆｅｏｆｂａｌｌｓｃｒｅｗｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｏｆｆａｔｉｇｕｅ ｄａｍａｇｅｌｉｆｅｏｆｂａｌｌｓｃｒｅｗ．Ａ ｍｅｔｈｏｄｆｏｒｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇｔｈｅｌｉｆｅｏｆｂａｌｌｓｃｒｅｗｐａｉｒｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈｆｕｒｔｈｅｒｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｄｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆｆａｔｉｇｕｅｄａｍａｇｅｌｉｆｅ，ｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅｆｏｒｍｕｌａｃａｎｂｅｍｏｒｅｄｅｔａｉｌｅｄａｎｄｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｕｔｔｉｎｇｐａｔｈｓａｎｄｃｕｔｔｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｃａｎｂｅｐｒｅｄｉｃｔｅｄ，ａｎｄｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｎｔｈｅｌｅａｄｓｃｒｅｗｃａｎｂｅｏｂｔａｉｎｅｄ．ＯｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｅｘｉｓｔｉｎｇＮＣｍａｃｈｉｎｅｔｏｏｌｓ，ｔｈｒｅｅ ｗａｙｆｏｒｃｅ ｍｅａｓｕｒｉｎｇｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｎｄａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｃａｒｄａｒｅｓｅｌｅｃｔｅｄｔｏｃｏｍｐｏｓｅｔｈｅｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｐａｒｔｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｃｕｔｔｉｎｇｆｏｒｃｅ．ＴｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＯＰＣｓｙｓｔｅｍｏｆＮＣｍａｃｈｉｎｅｔｏｏｌｓｗａｓａｃｑｕｉｒｅｄｂｙＶＢｄｅｖｅｌｏｐ
ｍｅｎｔａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅ，ｃｕｔｔｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓｗｅｒｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ，ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｐａｒｔｓｗｅｒｅｐｒｏｃｅｓｓｅｄ，ａｎｄｃｕｔｔｉｎｇｉｎａｃｔｕａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｗａｓｃｏｌｌｅｃｔｅｄ．Ｔｈｅｆｏｒｃｅａｎｄｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｂｙｕｓｉｎｇＭＡＴＬＡＢｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｌｉｆｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ ｔｈｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｌｉｆｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌｃａｎｒｅｆｌｅｃｔｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｄａｍａｇｅｌｉｆｅｏｆｔｈｅｌｅａｄｓｃｒｅｗ ｕｎｄｅｒｖａｒｉｏｕｓ ｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｔｈｅｃｈａｎｇｉｎｇｌａｗ．

参考文献/References:

［１］ 孙奎洲，周金宇，谢里阳．数控机床滚珠丝杠可靠性优化设 计 ［Ｊ］．机 械 科 学 与 技 术，２０１０，２９（１１）：１５３０-

１５３３．
［２］ 钟洋，陶卫军，韩军．滚珠直线导轨副精度损失模型研究［Ｊ］．组合机床与自动化加工技术，２０１３（１２）： ３３-
３６．
［３］ ＢｒｅｃｈｅｒＣ，ＷｉｔｔＳ，ＹａｇｍｕｒＴ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｏｉｌａｄｄｉｔｉｖｅｓｏｎｔｈｅｗｅａｒｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｂａｌｌｓｃｒｅｗｓ［Ｊ］．ＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００９，３（３）：３２３- ３２７．
［４］ 高宏力，李登万，许明恒．基 于 人 工 智 能 的 丝 杠 寿 命
预测技术［Ｊ］．西南交通大学学报，２０１０，４５（５）：６８５-
６９１．
［５］ 徐向红，汤文成，俞涛，等．基于 Ａｒｃｈａｒｄ理论的滚珠丝杠磨损预 测 ［Ｊ］．组合机床与自动化加工技术，２０１６ （２）：５４- ５９．
［６］ ＷｅｉＣＣ，ＬｉｎＦＪ，ＨｏｒｎｇＪＨ．Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆａｂａｌｌｓｃｒｅｗ ｗｉｔｈａｐｒｅｌｏａｄａｎｄｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＴｒｉｂｏｌｏｇｙＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，２００９，４２：１８１６- １８３１．
［７］ ＶｅｒｌＡ，ＦｒｅｙＳ．Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｆｅｅｄｖｅｌｏｃｉｔｙａｎｄ ｐｒｅｌｏａｄｉｎｇｉｎ ｂａｌｌｓｃｒｅｗ ｄｒｉｖｅｓ［Ｊ］．ＣＩＲＰ Ａｎｎａｌｓ ＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１０，５９：４２９- ４３２．
［８］ 董亮，汤文成，刘立．滚珠丝杠进给系统混合建模及其振动时变性分析［Ｊ］．振动与冲击，２０１３，３２（２０）：１９６- ２０２．
［９］ 张筱辰，高宏力，黄海凤，等．数控机床滚珠丝杠副性能退化评估技术［Ｊ］．计算机集成制造系统，２０１５，２１（５）：
１２９３- １３００．
［１０］ 沈嘉禾．精密滚珠丝杠副精度保持性及其试验方法研究［Ｄ］．南京：南京理工大学，２０１３．

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：２０１８- １２- ０５
基金项目：国家０４科技重大专项（２０１５ＺＸ０４００１００２）
作者简介：商苏成 （１９９３－），男，山东邹城人，硕士研究生，研究方向为滚珠丝杠；陈蔚芳（１９６６－），女，江苏无锡人，教授，博士研究生导师，研究方向为数控技术。
更新日期/Last Update: 2019-10-21