滾珠絲杠在數控機床中的作用

高速加工是面向21世紀的高新技術，其特點是效率高、精度高、表面質量高。它廣泛應用于航空航天、汽車工業、模具制造、光電工程和儀器儀表等行業，得到了越來越廣泛的應用，并取得了顯著的技術和經濟效益，是當代先進制造技術的重要組成部分。為了實現高速加工，首先需要高速數控機床。高速數控機床必須同時具備高速主軸系統和高速進給系統才能實現高速材料切削。為了實現高速進給，國內外廠商不斷采取措施提高滾珠絲杠的高速性能。

主要措施有：

1、適當增加螺桿的轉速、導程和螺紋頭數。目前大導程滾珠絲杠公稱直徑與導程的匹配有：40mm×20mm、50mm×25mm、50mm×30mm等，進給速度可達60m/min以上。為了提高滾珠絲杠的剛性和承載能力，大導程滾珠絲杠一般采用雙頭螺紋，以增加滾珠的有效承載圈數。

2、改進結構，提高球運動的流暢性。改進滾珠循環換向裝置，優化滾珠回程槽曲線參數，利用滾珠導管和滾珠回程裝置的三維造型，真實地將滾珠沿導角引入螺母體內內螺紋方向，使滾珠運動順暢。方向與滾道相切而不是相交。這最大限度地減少了沖擊損失和噪音。

3、采用“中空強冷”技術。軸承高速滾珠絲杠在運轉過程中因摩擦產生高溫，導致絲杠熱變形，直接影響高速機床的加工精度。采用“空心強制冷卻”技術，即將恒溫切削液通入空心滾珠絲杠的孔內，對滾珠絲杠進行強制冷卻，使滾珠絲杠的溫度保持恒定。該措施是提高中、大型滾珠絲杠的高速性能和工作精度的有效途徑。

4、對于大行程的高速進給系統，可采用固定滾珠絲杠和旋轉螺母的傳動方式。此時，螺母旋轉并沿固定絲杠軸向移動。由于滾珠絲杠不動，因此可以避免受到臨界速度的限制，避免細長滾珠絲杠在高速運行時出現的各種問題。螺母慣性小，動作靈活，可達到的轉速高。

5、進一步提高滾珠絲杠的制造質量。采取以上措施，在一定程度上是可以實現的克服了傳統滾珠絲杠的一些問題。日本和瑞士在高速滾珠絲杠方面一直處于世界領先地位。最大快速移動速度可達60m/min，個別情況下可達90m/min，加速度可達15m/s。由于滾珠絲杠歷史悠久、技術成熟、應用廣泛、成本低廉，部分軸承用于一般高速加工中心和中等負荷、低進給速度要求、低行程范圍（少大于4-5m）。在其他經濟型高速數控機床上仍經常使用。

隨著現代機床工業的發展日益向自動化、高速、精密、柔性、智能化方向發展，機床結構力求簡單、可靠、部件專業化，其基礎部件可分為數控部分。，傳動部分，加工部分。傳動部分和加工部分的代表部件有直線導軌、直線電機、滾珠絲杠副和電主軸。滾珠絲杠副是主要的傳動部件之一。隨著機械產品向高速、高效、自動化方向發展，進給驅動速度不斷提高，大導程滾珠絲杠的出現滿足了高速化的要求。