數控( NC) 機床的（de）進給伺服係統與普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（jīng）確地控製執行部件運動的位移、方向和速度, 並可使數個執行部件按一定的規律運動（dòng）以合成（chéng）一定（dìng）的運動軌跡。進（jìn）給伺服係統的性能在很大程（chéng）度上決定了數控（kòng）機床的加工精度、加工表（biǎo）麵質量和生產效率。而數（shù）控進給伺服係統的性能取決於它的（de）各（gè）個組成環節的特（tè）性及係統中各環節性能參數的合理匹配。滾珠絲杠是數控機床（chuáng）進給伺服係統中重要的機械傳（chuán）動部件（jiàn）, 滾（gǔn）珠絲（sī）杠（gàng）副的特點是:

      a) 傳動效率高。滾珠絲杠副的傳動效率很（hěn）高, 可達92% ~ 98%, 是普通絲杠的2~ 4 倍。

       b) 摩擦力小。因為動（dòng）、靜摩擦係數相差小, 因而傳動（dòng）靈敏, 運動平穩、低速不容（róng）易產生爬行, 隨動精度和定位精度高。

      c) 使（shǐ）用壽命長。滾珠絲杠采用優質合金製造, 表麵（miàn）粗糙度（dù）小, 其（qí）滾道表麵淬火硬度可達60HRC~ 62HRC。另外, 因為（wéi）是滾動摩（mó）擦, 磨損更小。

      d) 經預緊後可（kě）以消除軸向間（jiān）隙, 提高了係統的剛度。

      e) 反向運動（dòng）時無空（kōng）行程, 可以提高軸向運動（dòng）精度。

      f) 製造成本高, 不能自鎖, 有（yǒu）可逆性。

      滾珠絲杠（gàng）的精度將（jiāng）直接影響數控（kòng）機床各坐標軸的定位精度, 因此在數控機床（chuáng）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（yào）。

1 滾珠絲杠的選用

     滾珠絲杠的選用總體應依據機床的精度而（ér）定,具（jù）體地應根據機（jī）床的載荷來選定滾（gǔn）珠絲杠的直徑,滾珠絲杠的精度將直接影響數控機床各（gè）坐標軸的（de）定位精度, 各類滾珠絲杠副推薦精度等級列於（yú）附（fù）表。

      在設計和選用滾珠絲杠螺母副時, 首先要確（què）定螺距t、名義直徑D 0、滾珠直徑d0 等主要參數。在確定後兩個參數時（shí）, 采用與驗算滾珠軸承相似的方法, 即規定在（zài）最大軸向載荷Q 作用下, 滾珠絲杠可以33. 3r/ min 的轉速運轉（zhuǎn）500h 而（ér）不出現點（diǎn）蝕。

      選擇螺（luó）距t 時, 一般應根據絲（sī）杠的承載能力（lì）和剛度要求（qiú）, 首先確定名義直徑D0, 然後根（gēn）據D 0 盡量選取較大（dà）的螺距。常用的（de）螺（luó）距t = 4、5、6、8、10、12mm。螺（luó）距越小（xiǎo）, 在一定的軸（zhóu）向力的作用下摩擦力矩較小; 但t 太（tài）小時( 滾珠也小) , 導致滾珠絲杠承載能（néng）力顯著下降。另外（wài）, 如絲杠名義直徑D 0 一定時, t 減小, 螺旋升角B隨之減小, 傳動效率也隨之降低。絲杠名義直徑D0 是指滾珠（zhū）中心圓的直徑（jìng）, D 0 根（gēn）據承受的載荷來選取。D 0 越大, 絲杠承載的能力和剛度就越大。為了滿（mǎn）足傳動剛度和穩定性的要求, 通常D0 應該大於（yú）絲杠長度的1/ 30 ~ 1/ 35。滾珠直徑d 0 對承（chéng）載能力有直接（jiē）影響, 應盡可能取較大的數值。一（yī）般d0 U 0. 6 t , 其最（zuì）後的尺寸（cùn）按滾珠標準選用。

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

     絲杠溫升引起的變形量為:

2 滾珠絲杠的校核（hé）

      滾珠絲杠選用之後, 不能盲目進行安裝使用,否則會出現一些意想不到的事故（gù）和現（xiàn）象。因此, 為保證機床安裝調試後能正常運轉（zhuǎn）和工作, 必須對滾珠絲杠進行一係列的校核和（hé）驗算, 具體驗算內容（róng）包（bāo）括: 扭轉（zhuǎn）剛度、壓曲剛度、臨界轉速（sù）和工作壽命等。

2.1 滾珠絲杠（gàng）的剛（gāng）性

      滾珠絲杠的剛（gāng）度與（yǔ）直（zhí）徑大小直接（jiē）相（xiàng）關（guān）, 直（zhí）徑大, 剛度好, 但直徑大, 轉動慣量也大大增加（jiā）。所以, 一般是在兼顧二者的情況下選取最佳直徑。推薦如下: 小型加工中心采用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（rú）果認為滯後量過大, 則應選擇直徑dr 較大絲杠, 或者（zhě）減小L 2 的尺寸。

2.2 滾珠絲杠副臨界轉速nc

     對於數控車床來說, 滾珠絲杠的最高轉速是（shì）指快速移動時的轉速。因此, 隻要此時的轉速不超過臨界轉速就可以了。臨界（jiè）轉（zhuǎn）速一（yī）般以下列（liè）兩項內容進行校核（hé）:

      絲杠軸的轉速與絲杠自身的自振頻率是（shì）否接近。如果接近, 會導致強迫共振, 影響機床正常工作。從（cóng）自振頻率角度校核的臨界轉速nc