1。2。1。2  选择安装方式、支撑方式，确认各种限制条件

安装方式有水平或垂直方式；支撑方式有两端固定、一端固定一端支撑、一端固定一端自由、两端支撑等多种方式；限制条件又包括各种软件所需的系数等。

1。2。1。3  计算得到选型的初始结果

选型的初选过程主要计算以下数据：

1）导程；                                                               

    2）预期额定动载荷；

    3）最小螺纹底径和丝杠长度等。

1。2。1。4  根据上一步的结果选出一个产品

    基于上述过程中计算得出的滚珠丝杠副的导程、最小螺纹直径、预期额定动载荷等，再结合所需的循环方式和螺母类型，可以初选一个合适的丝杠型号。

1。2。1。5  根据所选滚珠丝杠副型号，进行相应的校核验算

    初选出的型号并不能直接作为最后的选型结果，必须经过一系列检验校核，才能最终确定所选型号。校核主要包括以下几个方面：

    1）刚度校核；

    2）精度校核；

    3）临界压缩载荷校核；

    4）极限转速校核；

5）寿命校核等。

1。2。2  滚动直线导轨副的选型

    滚动直线导轨副的选型过程与滚珠丝杠副的选型过程类似，也主要分为用户条件输入、初选导轨副、优化选择及后续功能几个步骤。以南京工艺制造装备有限公司的滚动直线导轨副选型软件[12]为例，首先需要用户设定一系列使用条件，如安装方式、导轨及导轨上滑块的布局要求等，然后进行运动速度和运动周期（每分钟往返次数）的设置。接着便是受力参数设置，在这里用户可以添加导轨所受力的方向和大小。这些参数设置好后，软件根据编制的算法计算并记录导轨副某瞬时、某滑块的最大载荷、滑块最大等效载荷及各滑块的不同运行状态中的受力情况，并将计算结果自动提供给后续校核界面。最后，根据选择的导轨副类型，软件会自动进行相应的寿命校核分析，这样就完成了一个完整的滚动直线导轨副选型过程。

1。3  课题的研究目的与内容

本课题作为国家重大专项《数控机床功能部件优化设计选型工具开发及应用》的一个子课题，将研究滚动功能部件的选型软件，主要包括滚珠丝杠副和滚动直线导轨副的选型软件，并完成相应设计与优化，支持项目的研究工作。

课题的主要任务如下：

1）在现有的基础上设计掌握滚珠丝杠副、滚动直线导轨副选型软件的流程，并优化相关算法；

2）利用三维建模与三维模型显示功能实现软件的3D显示；

3）完善选型数据库；

4）针对选型软件进行调试。

2  滚珠丝杠副选型软件算法的设计与优化

2。1  滚珠丝杠副选型算法

    滚珠丝杠副选型流程（图2。1）可以分为四大步骤：用户输入、系统初步计算、性能校核和最终选择。

图2。1 滚珠丝杠副选型流程

2。1。1  用户输入

    为了能够顺利完成用户的选型要求，必须由用户先输入初始条件和相关参数。输入的内容大体可以分为工作条件输入（图2。2）、工作参数输入（图2。3）和相关设计要求输入（图2。4）。其中工作条件包括安装方式、支撑方式、定位精度、设计精度、使用用途和控制方式等；工作参数主要包括工作台质量、工件及夹具质量、有效行程、支撑间距、丝杠转速和工作台负载等；设计要求主要包括寿命要求、可靠性要求、相关载荷要求和相关系数要求等。文献综述