滚珠丝杠在数控机床中的作用

高速加工是面向21世纪的高新技术，其特点是效率高、精度高、表面质量高。它广泛应用于航空航天、汽车工业、模具制造、光电工程和仪器仪表等行业，得到了越来越广泛的应用，并取得了显着的技术和经济效益，是当代先进制造技术的重要组成部分。为了实现高速加工，首先需要高速数控机床。高速数控机床必须同时具备高速主轴系统和高速进给系统才能实现高速材料切削。为了实现高速进给，国内外厂商不断采取措施提高滚珠丝杠的高速性能。

主要措施有：

1、适当增加螺杆的转速、导程和螺纹头数。目前大导程滚珠丝杠公称直径与导程的匹配有：40mm×20mm、50mm×25mm、50mm×30mm等，进给速度可达60m/min以上。为了提高滚珠丝杠的刚性和承载能力，大导程滚珠丝杠一般采用双头螺纹，以增加滚珠的有效承载圈数。

2、改进结构，提高球运动的流畅性。改进滚珠循环换向装置，优化滚珠回程槽曲线参数，利用滚珠导管和滚珠回程装置的三维造型，真实地将滚珠沿导角引入螺母体内内螺纹方向，使滚珠运动顺畅。方向与滚道相切而不是相交。这最大限度地减少了冲击损失和噪音。

3、采用“中空强冷”技术。轴承高速滚珠丝杠在运转过程中因摩擦产生高温，导致丝杠热变形，直接影响高速机床的加工精度。采用“空心强制冷却”技术，即将恒温切削液通入空心滚珠丝杠的孔内，对滚珠丝杠进行强制冷却，使滚珠丝杠的温度保持恒定。该措施是提高中、大型滚珠丝杠的高速性能和工作精度的有效途径。

4、对于大行程的高速进给系统，可采用固定滚珠丝杠和旋转螺母的传动方式。此时，螺母旋转并沿固定丝杠轴向移动。由于滚珠丝杠不动，因此可以避免受到临界速度的限制，避免细长滚珠丝杠在高速运行时出现的各种问题。螺母惯性小，动作灵活，可达到的转速高。

5、进一步提高滚珠丝杠的制造质量。采取以上措施，在一定程度上是可以实现的克服了传统滚珠丝杠的一些问题。日本和瑞士在高速滚珠丝杠方面一直处于世界领先地位。最大快速移动速度可达60m/min，个别情况下可达90m/min，加速度可达15m/s。由于滚珠丝杠历史悠久、技术成熟、应用广泛、成本低廉，部分轴承用于一般高速加工中心和中等负荷、低进给速度要求、低行程范围（少大于4-5m）。在其他经济型高速数控机床上仍经常使用。

随着现代机床工业的发展日益向自动化、高速、精密、柔性、智能化方向发展，机床结构力求简单、可靠、部件专业化，其基础部件可分为数控部分。，传动部分，加工部分。传动部分和加工部分的代表部件有直线导轨、直线电机、滚珠丝杠副和电主轴。滚珠丝杠副是主要的传动部件之一。随着机械产品向高速、高效、自动化方向发展，进给驱动速度不断提高，大导程滚珠丝杠的出现满足了高速化的要求。