作者:John Feitl, NSK精密美国公司应用工程师，富兰克林，印第安纳州
了解制造精密滚珠丝杠所需的关键特性有助于选择正确的滚珠丝杠并确保较长的产品寿命。
很少，如果有的话，外部因素提供关于精密滚珠丝杠质量的线索，定义为那些精度在5微米以内的滚珠丝杠。大多数情况下，在组件过早失效之前，质量低下通常都没有被发现。在了解滚珠丝杠制造的一些细节，并知道要问您的滚珠丝杠制造商的正确问题之后，您可以自信地选择正确的精密滚珠丝杠。
一个外径(OD)磨床显示在这里磨削精密滚珠丝杠的外径。
制造过程
制造高质量的精密滚珠丝杠始于选择合适的钢材。在加工钢的过程中，材料中会形成微观夹杂物，最终导致裂纹的扩展和其他表面疲劳，缩短滚珠丝杠的使用寿命。钢铁生产技术已经发展到可以显著减少夹杂物数量和尺寸的程度。然而，这些高质量的钢材成本更高。通常，最好的材料是真空脱气净化合金钢。
滚珠丝杠部件在制造过程中的某个时刻进行热处理，以加强材料。如果热处理过浅，滚珠丝杠的使用寿命会显著降低。这是因为球和轴之间的硬度差异，在球槽中产生微观压痕的球的压缩。通常情况下，球将在洛氏硬度标尺62和64HRC之间。例如，如果轴的硬度为56HRC，那么在重载条件下，滚珠将在螺母或轴的滚道中产生压痕。随着时间的推移，这会在压痕点慢慢磨损，使孔变大，并对整个系统造成污染，从而导致早期故障。这些问题并不明显。出于这个原因，你要事先询问热处理过程。
滚珠丝杠轴热处理应均匀，并覆盖整个螺纹长度。如果热处理少于所需的螺纹长度，与球槽的其余部分相比，未经处理的区域将较软，并将过早磨损。要了解滚珠丝杠制造商在制造过程中如何处理质量和一致性，请询问热处理期间的质量检查。滚珠丝杠制造商应完成严格的质量检查，以验证沿轴长度的热处理深度和数量。
在整个加工和磨削过程中保持一致性也需要严格的工艺控制。这尤其适用于需要几微米公差的磨削轴承轴颈。由于要达到可靠的精度和较长的产品寿命，需要极高的精度，滚珠丝杠组件应在严格控制温度的环境中进行研磨。即使两个相互作用的组件是按照精确的规格制造的，当它们放在一起时，温度差异也会导致它们超出公差。询问制造商有关其设施的气候控制。
在磨削球轴和球螺母滚道时，严格的工艺控制，确保接触角符合设计规范。对研磨过程的良好控制应允许从标称球的尺寸范围较小。从标称球的大范围允许接触角偏移，并可能导致寿命降低。大多数(如果不是全部的话)高质量滚珠丝杠制造商都记录了预紧力和扭矩的验证，并编制了在热处理、车削、磨削、引线精度和生产装配阶段所采取的测量。在制造精密滚珠丝杠时，系统应到位，以确保完成公差检查，并将超出公差的零件从工艺中移除。应向滚珠丝杠供应商询问他们在制造过程中的工艺控制，制造检查发生的点，以及保留哪些文件，并应要求提供哪些文件。
另外，还要考虑最终产品的包装。如果滚珠丝杠在很长一段时间内处于库存中，这一点尤其适用。适当的润滑剂和包装材料可以显著减少长期储存的负面影响，包括氧化和生锈。
预紧力矩测量确保预紧力是正确的。在这一点上，许多其他的测试，如法兰垂直度，螺母外径的同心度，和总指示跳动轴。超出指定公差范围的测量值可能会导致滚珠丝杠过早磨损和对准错误。
检查设计
经过验证的滚珠丝杠设计使用管子或偏转板进行球的再循环，最近还使用了内部球的再循环系统。这种最新的方法可以使滚珠丝杠螺母更小。由于没有管道或偏流板，这些小球运行起来更安静更快，与传统的再循环方法相比，运行速度更高，噪音更低。
在考虑产品规格时，包括滚珠丝杠的精度等级(见侧栏)，选择正确的精密滚珠丝杠需要对滚珠丝杠的应用和工作环境有全面的了解。例如，加工中心通常使用C5精度级滚珠丝杠。要求更高分辨率的图像处理机器或检测设备等应用可能需要更高的C3或C1精度等级。考虑到C级和Ct级滚珠丝杠之间的差异也很重要。根据行业标准，通过滚动而不是研磨制造的滚珠丝杠必须标记运输等级，即Ct。Ct级可能适用于一些应用，其中更高质量的滚珠丝杠的额外成本是不必要的。然而，对于许多应用来说，Ct等级的宽松公差可能会导致精度或产品寿命降低，从长远来看成本更高。
这个表面疲劳的例子显示了材料从滚道撕裂的局部区域。一个可能的原因可能是材料中存在微观夹杂物，这些夹杂物传播到表面，或者滚珠丝杠轴热处理不当，使得滚道比较硬的钢球更软。
在为特定应用进行设计时，操作环境在滚珠丝杠的选择中起着重要的作用。例如，温度条件和正在加工的材料都会影响哪种类型的滚珠丝杠将是最佳配合。例如，在典型的木工应用中，木材颗粒可能会粘在滚珠丝杆上，这就需要特殊的密封来防止污染物进入滚珠螺母。另一种应用可能需要在难以到达的位置放置滚珠丝杠，使具有免维护润滑系统的模型更可取。
告诉您的滚珠丝杠制造商您的特定应用的细节，包括环境，以便做出最佳的滚珠丝杠选择。在选择滚珠丝杠制造商时，要考虑工程人员的经验以及对您的应用的理解程度。请记住，制造商的工程人员应该是选择适合您应用的滚珠丝杠的专家。
精度等级
对于精密滚珠丝杠，有许多标准规定了从材料到数学公差的基本规格。这些标准包括ANSI-B5.48, DIN 69051, ISO 3408和JIS B1191标准。
对于任何滚珠丝杠来说，最重要的规格是引纬误差和引纬精度。导程误差是指丝杠螺母的规定距离与实际行程距离之差。该参数表示为在指定行程距离上的误差，有助于确定滚珠丝杠的精度等级。
滚珠丝杠的常用型号有定位用的c系列(JIS标准)和cp系列(相当于ISO)，运输用的ct系列。关于滚珠丝杠的精度等级，惯例是编号越低，误差越小，因此精度越好。例如，精度等级为C0的精密滚珠丝杠比C2的更精确，C3的比C5的更精确，等等。
精密滚珠丝杠导丝精度符合JIS标准中规定的四个特征;ep, vu, v300，和v2π。它们代表:
- ep:指定行程公差:由实际平均行程减去指定行程得到
- - - - - - vu:相对于螺纹有效长度的最大范围
- - - - - - v300:在螺纹有效长度范围内，相对长度为300mm的最大范围
- - - - - - v2π:在螺纹的有效长度内，对应于任何单一旋转(2 π rad)的最大范围
了下:滚珠丝杠•丝杠，直线运动•幻灯片，运动控制•电机控制
你好，我是saravana，来自saravana engg works，我们是塑料挤出机的制造商。我想了解一下螺杆研磨机，请问您能帮我操作这台机器吗