滾珠絲杠的精度和各項性能直接影響數控機床的定位
滾珠絲杠的精度和各項性能直接影響數控機床的定位
滾珠絲杠是數控機床進給系統的核心部件，采用滾珠絲杠是提高系統靈敏度、定位精度和防止爬行的有效措施。滾珠絲杠的精度和各項性能直接影響數控機床的定位精度和重復定位精度，特別是滾珠絲杠的導程誤差對加床定位精度的影響最為明顯。數控技術是機械加工技術、電子技術、計算機技術、自動控制技術、監控監測技術等多 學科緊密結合的新技術。數控技術保證產品達到極高的加工精度和穩定加工質量，操作過程易于實現自動化，生產效率高，生產準備周期短，可以大大的節省專用工藝設備，特別是在適應機械產品更新換代、小批量、多種產品生產方面。而加工中心，柔性制造單元、柔性制造系統以及計算機集成制造系統是數控發展的必然趨勢。
數控機床的精度指標主要有加工精度、定位精度和重復定位精度，其中加工精度是數控機床追求最終的精度，是衡量數控機床工作性能的非常重要的精度指標，而數控機床的加工精度受到數控機床、裝配精度、伺服系統性能、工藝參數及外界環境等因素的影響。隨著對數控機床加工的要求不斷提高，如何提高數控機床加工精度將成為機床研究的重點研究方向。
滾珠絲杠進給系統的動態特性受到機械間隙、絲杠的扭轉剛度、螺距周期誤差、摩擦以及慣性的影響。他們的存在，增加了工作臺運動對CNC指令的反應時間。此外，這些元件還容易磨損，必須對其進行定期的維護，這將進一步降低滾珠絲杠的精度和工作可靠性。另外，當工作臺行程較長時，細長的絲杠剛性較差，進給系統的動態性能會大大降低。而且傳統的旋轉點擊帶動滾珠絲杠的進給傳動方案，因為工作臺的慣性以及受螺母絲杠本身結構的限制，其進給速度一般小于20~30m/min，加速度很難突破1g。但在我國主要的進給系統仍然是傳統的滾珠絲杠進給系統占主導地位。
滾珠絲杠在傳動過程中存在很多的誤差，包括滾珠絲杠自身的制造誤差、熱變形誤差、受力變形誤差、安裝誤差等。大量的研究表明，熱誤差是影響高速機床加工精度的主要因素之一，約占機床總誤差的40%~70%。熱變形誤差產生的過程為：發熱部位產生熱量，熱量通過接觸面向周圍傳遞，最終導致機床關節部件變形，從而產生誤差。與之相對的，防止減少熱變形誤差的方法有三種：降低熱源；控制熱流；熱穩定結構設計。滾珠絲杠進給系統的主要熱源是螺母的移動引起的摩擦生熱和軸承的旋轉摩擦生熱。影響此摩擦生熱的主要因素包括螺母的移動速度、潤滑劑的使用情況以及零件之間的裝配關系。
隨著數控機床、加工中心、CIMS等高科技技術的迅猛發展，對滾珠絲杠的精度及其各項性能指標提出了越來越高的要求。所以研究滾珠絲杠進給系統，特別是滾珠絲杠的工作過程中的變形規律，提高定位精度，使我國機床達到低成本精度對我國機床行業有著很多的作用。
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