隨著數(shù)控機(jī)床高速高精度的發(fā)展的需要，滾珠絲杠作為數(shù)控機(jī)床的主要進(jìn)給功能部件之一，為確保機(jī)床傳動(dòng)精度，其選型及安裝顯得尤為重要。

1.滾珠絲杠副簡介

    滾珠絲杠副是由滾珠、絲杠、螺母等組成的機(jī)械元件，是將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)直接轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的理想產(chǎn)品，是對傳統(tǒng)絲絲杠的進(jìn)一步發(fā)展.滾珠絲杠副因優(yōu)良的摩擦特性，廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備、精密儀器、精密數(shù)控機(jī)床等機(jī)械設(shè)備中。滾珠絲杠副作為機(jī)床直線驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件，極大的推動(dòng)了機(jī)床行業(yè)的數(shù)控化發(fā)展。究其原因主要是滾珠絲杠具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)良特性：

1）傳動(dòng)效率高，一般可達(dá)92%-98%，是滑動(dòng)絲杠傳動(dòng)的2-4倍；

2）運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、摩擦力小、靈敏性高、低速無爬行；

3）可以預(yù)警、消除絲杠副間隙提高軸向接觸剛度；

4）定位精度和重復(fù)定位精度高；

5）使用壽命為普通絲杠的4-10倍；

6）同步性好，用幾個(gè)相同的滾珠絲杠副同時(shí)傳動(dòng)幾個(gè)相同的部件或裝置時(shí)，可獲得較好的同步性；

2.滾珠絲杠副的選用

    滾珠絲杠副主要是用來實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床 移動(dòng)部件的進(jìn)給和準(zhǔn)確定位，滾珠絲杠副的精度將直接影響數(shù)控機(jī)床各坐標(biāo)軸的定位精度。滾珠絲杠副的選用總體應(yīng)依據(jù)機(jī)床的載荷和定位精度而定。在設(shè)計(jì)和選用滾珠絲杠副時(shí)，需要確定的參數(shù)有：絲杠導(dǎo)程、公稱直徑、螺母型式、螺紋長度、絲杠副的精度等級(jí)等主要參數(shù)。

選擇螺母型式

    滾珠絲杠螺母有各種結(jié)構(gòu)形式。按滾珠循環(huán)方式分外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩大類，外循環(huán)回珠器用插管式較多，內(nèi)循環(huán)回珠器用腰槽式較多，內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠副的螺母安裝直徑緊湊，因此得到廣泛應(yīng)用。

確定絲杠螺紋長度

    滾珠絲杠是驅(qū)動(dòng)移動(dòng)部件實(shí)行直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到設(shè)備所要求的行程并確保在行程范圍內(nèi)保持很好的精度，通常這個(gè)行程是由控制系統(tǒng)軟件來給定的，為確保設(shè)備使用的安全，通常在軟件控制行程范圍意外要機(jī)械限位，即有一個(gè)機(jī)械zui大程，另外受滾珠絲杠軸加工工藝的影響，加工螺紋端部因出道的原因會(huì)導(dǎo)致端部有部分螺紋精度達(dá)不到加工精要求，所以實(shí)際螺紋長度基礎(chǔ)是增加2-4導(dǎo)程。

滾珠絲杠副支承型式及軸承選用

    為了滿足高精度、高剛度進(jìn)給系統(tǒng)的要求，處理要采用高精度、高剛度的滾珠絲杠副外，海必須重視支承結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)；注意選用軸向剛度高、摩擦力矩小、運(yùn)轉(zhuǎn)精度高的軸承。

    滾珠絲杠副常見的支承型式有三種：固定-固定安裝，固定-支持安裝，固定-自由安裝。其中兩端固定的支承形式，剛性zui高同時(shí)可實(shí)現(xiàn)預(yù)拉伸，是數(shù)控機(jī)床滾珠絲杠副支承常用型式。

    數(shù)控機(jī)床滾珠絲杠副支承軸承一般選用60°接觸角推力角球軸承，該軸承是滾珠絲杠副配套用支承軸承。具有以下特點(diǎn)：

1）既能承受軸向載荷又能承受徑向載荷；

2）根據(jù)載荷形式軸承可以進(jìn)行各種組合；

3）軸承在按規(guī)定的預(yù)緊力供應(yīng)的使用時(shí)不需要進(jìn)行調(diào)整。

3.滾珠絲杠副的安裝

    數(shù)控機(jī)場在進(jìn)給過程中產(chǎn)生精度誤差的主要姻緣有導(dǎo)軌本身的精度和進(jìn)給系統(tǒng)的剛性。這些可以通過產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和加工得到解決。而對于滾珠絲杠副，雖然在設(shè)計(jì)選用中考慮過溫升產(chǎn)生的位移變化，導(dǎo)程值預(yù)先置為負(fù)值并經(jīng)過精密加工達(dá)到較高的精度，但機(jī)床在使用過程中滾珠絲副的溫升與絲杠副的轉(zhuǎn)速及周圍環(huán)境溫度變化密切相關(guān)，即溫升不是一個(gè)固定不變的數(shù)值，絲杠因溫升產(chǎn)生不確定性的熱變形而無法滿足高精度的定位要求，從而影響機(jī)床的進(jìn)給精度。所以在絲杠的安裝上必須考慮采用預(yù)拉伸安裝方式，通過對滾珠絲杠進(jìn)行一個(gè)固定值預(yù)拉伸量，使導(dǎo)程達(dá)到理想值，同時(shí)絲杠內(nèi)部產(chǎn)生了一定的拉應(yīng)力，這樣在機(jī)床使用過程中，絲杠因溫度升高產(chǎn)生的熱應(yīng)力會(huì)與預(yù)拉伸產(chǎn)生的拉應(yīng)力相互抵消，絲杠不纏身熱伸長。從而使得滾珠絲杠副在一定的溫升范圍內(nèi)有很好的精度保持性。

滾珠絲副兩種預(yù)接伸安裝方式：

1）調(diào)整墊片拉伸法。

2）蝶形彈簧拉伸法。