數控( NC) 機床的進給伺服係統與普（pǔ）通機床的進給伺服係統有本質上的區別, 數控機床能根據指令信（xìn）號自動精確地控製執行部件運動的位移、方向和速（sù）度, 並可使數個執行部件按一定的規律運動以合成一定的運動軌跡。進給伺服係統的性能在很大程度上決定了（le）數控機床的加工精度、加工表麵質量和生產效率。而數控進（jìn）給伺服係統的性能取決於它的各個組成環節的特性及（jí）係統中各環節性能（néng）參數的合理匹配。滾珠絲（sī）杠是數控機床進給伺服係統中重要的機（jī）械傳動部件, 滾珠絲杠副的特點是:

      a) 傳動效率高。滾珠絲杠副的傳動（dòng）效率很高, 可達92% ~ 98%, 是（shì）普通絲杠（gàng）的2~ 4 倍。

       b) 摩擦力小。因為動、靜摩擦（cā）係數相差（chà）小, 因而傳動（dòng）靈敏, 運（yùn）動平穩（wěn）、低速不容易產生爬（pá）行, 隨動精度和定位精（jīng）度高。

      c) 使用壽命長。滾珠絲杠采用優質合金製造, 表麵粗糙度小（xiǎo）, 其滾道表麵淬火硬度可達60HRC~ 62HRC。另外, 因為是滾動摩擦, 磨損更小（xiǎo）。

      d) 經預緊後可以消除軸向間隙, 提高了係統的剛度（dù）。

      e) 反向運動時無空行程, 可以提高軸向運動精度。

      f) 製造成本高, 不能自鎖, 有可逆性（xìng）。

      滾珠絲杠的精度將直接影響數控機床各坐標軸（zhóu）的定位精度, 因此在數控機床維修和機床的數控改造過程中, 滾珠絲杠的選用和校核顯得尤為重要。

1 滾珠絲（sī）杠的選用

     滾珠絲杠的選用總體（tǐ）應依據機床的精度而定,具體地應根據機床（chuáng）的載荷來選（xuǎn）定（dìng）滾珠絲杠的直徑,滾（gǔn）珠絲杠（gàng）的精度將直接影響數（shù）控機床（chuáng）各（gè）坐標軸的定位精度, 各類滾珠絲杠（gàng）副推薦精度等級列於附表。

      在設計和選（xuǎn）用滾珠絲杠螺母（mǔ）副時, 首先要確定螺距t、名義直徑D 0、滾珠（zhū）直徑d0 等主要參數。在確（què）定後兩個參（cān）數時, 采用與驗算滾珠軸承相似的（de）方（fāng）法, 即規定在最大軸向載荷Q 作用下, 滾珠絲杠可以33. 3r/ min 的轉速運轉500h 而不出（chū）現點蝕。

      選擇螺距t 時, 一般應根據絲杠的承（chéng）載（zǎi）能力和剛度要求, 首先確定名（míng）義直徑D0, 然後根據D 0 盡量選取較大的螺距（jù）。常用的螺距t = 4、5、6、8、10、12mm。螺距（jù）越小, 在一定的軸向力（lì）的作用下摩擦（cā）力矩較小; 但t 太小時( 滾（gǔn）珠也小) , 導（dǎo）致滾珠絲杠承載能力顯著下降。另外, 如絲杠名義（yì）直徑D 0 一定（dìng）時, t 減小, 螺旋升角B隨之減小, 傳動效率也隨之降低。絲（sī）杠名義直徑D0 是（shì）指滾珠中心圓的直徑（jìng）, D 0 根據承受的載荷（hé）來選取。D 0 越大, 絲杠承載的能力和剛度就越大。為了滿足（zú）傳動剛度（dù）和穩定性的要求, 通常D0 應該大於絲杠長（zhǎng）度的1/ 30 ~ 1/ 35。滾珠直徑d 0 對承載能力有直接影響, 應盡可能取較大的數值。一般d0 U 0. 6 t , 其最後的（de）尺寸按滾珠標準選用。

      值得注意的是絲杠精度中的導程誤差對（duì）機（jī）床定位精度影響最明顯, 而絲（sī）杠在運轉中由於溫升引起的絲杠伸長, 將直接影響機床的定位（wèi）精度。通常需要把導程值（zhí）預（yù）先置為負值, 這叫絲（sī）杠的方向目標T 。用戶在定購（gòu）滾珠絲杠時, 必須提出滾珠絲（sī）杠（gàng）的方向目標值。

     絲杠溫升（shēng）引起的變形量為:

2 滾珠絲杠的校核

      滾珠絲杠選用之後, 不能盲目（mù）進行安裝使用,否則會出現一些意想不到的事故和現象。因此（cǐ）, 為保證機床安（ān）裝調試後能正常（cháng）運轉和工（gōng）作, 必須對滾珠絲杠進行一係列的校核和驗算, 具（jù）體驗算內容包括: 扭轉剛度、壓曲剛度、臨界轉速和工作（zuò）壽命等。

2.1 滾珠絲杠的剛性

      滾珠絲杠的剛（gāng）度與直（zhí）徑大小直接相關, 直徑大, 剛度好, 但直徑大, 轉動慣量（liàng）也大大增加。所以（yǐ）, 一般是在兼顧二者（zhě）的情況下（xià）選取最佳直徑。推薦如（rú）下: 小型加工中心采（cǎi）用32、40mm, 中型加工中心采用40、5 0mm, 大型加工中心采用50、63mm 的滾珠絲杠。

     扭轉剛度K S2

      如果認為（wéi）滯後量過大, 則應選擇直徑dr 較（jiào）大絲杠, 或者減小L 2 的（de）尺（chǐ）寸。

2.2 滾珠（zhū）絲杠副臨界轉速nc

     對（duì）於數控車床來（lái）說（shuō）, 滾珠絲杠（gàng）的最高轉速（sù）是指快速移（yí）動時的（de）轉速。因此, 隻要此時的轉速不超過臨界轉（zhuǎn）速就（jiù）可以（yǐ）了。臨（lín）界轉速一般以（yǐ）下列兩（liǎng）項內容進行校核:

      絲杠軸（zhóu）的（de）轉速與（yǔ）絲杠自身的自振頻率是否接近。如果接近, 會導致強迫共振, 影響機床（chuáng）正（zhèng）常工作（zuò）。從自振頻率角度校核的臨界轉速nc