通过有限元分析方法,对滑枕不同伸出状态下滚珠丝杠预紧力及其平衡油缸支撑力对滑枕共同作用进行仿真,得出了滑枕伸长与加工精度误差的对应关系。并提出了通过实施反变形工艺,对滑枕进行修整从而提高机床加工精度的改进方法。总结部分提出的建议能够大大提高该结构类型机床刀架的加工精度可靠性,具有一定的实际应用价值。

针对在更换滚珠丝杠副的新滚珠过程中滚珠容易掉落出来和进入两个反向器之间的技术难题,研制了一种新型滚珠丝杠副装配与调试设备。螺母与丝杠在旋合过程中要始终保持同轴心状态,使丝杠与螺母的滚道保持一致。该设备主要由两个V形座、两个调节板、两个支撑板和滑动导轨组成,利用调节板的垂直移动和沿T形槽的水平移动来调整两个V形座的位置,使丝杠与螺母的轴心线重合。该设备操作方便,定位精度高,解决了滚珠丝杠生产厂家和滚珠丝杠维修人员的技术难题。

采用JIS B 1192—1997《日本工业标准题录机械卷J51系列机床零部件部分》与我国GB/T 17587.3—1998《滚珠丝杠副第3部分验收条件和验收检验》技术指标对比分析法,分析了两国对精密丝杠的3个检测项目有效行程内允许行程变动量,任意300 mm行程内允许的行程变动量以及2π弧度内允许的行程变动量。分析结果表明我国1级精度标准的精密丝杠比日本同级别的丝杠平均低1.4μm,我国滚珠丝杠公称直径在125~200 mm范围内缺少丝杠支撑轴径端面1级圆跳动精度标准,螺母外径在250~500 mm范围内缺少1级、2级精度圆跳动精度标准。我国目前尚缺少中大直径滚珠丝杠精度等级标准规范,依赖于国外标准。

基于赫兹接触理论和经典的碰撞理论，建立了滚珠丝杠工作过程中滚珠与导珠管接触碰撞的多体动力学模型，该模型充分考虑了碰撞刚度和碰撞阻尼，并考虑滚珠丝杠导珠管的外形，丝杠旋转速度等因素对碰撞力的影响。应用多体动力学软件RecurDyn根据实际物理参数建立了滚珠丝杠循环系统的几何模型，对滚珠在导珠管中的运动情况进行仿真模拟，获得了滚珠在导珠管中运动的速度加速度以及碰撞力的变化过程。理论计算与仿真试验结果基本吻合，这对于进行滚珠丝杠的优化设计以及研究开发新的滚珠丝杠副有重要意义。

介绍了滚珠丝杠激光动态测量系统的设计，包括动态测量原理，激光测量系统的布局，主轴伺服电动机的控制等; 并制定了滚珠丝杠激光动态测量仪的检定规程，对该测量仪进行动态测量，给出了测量数据与结果统计分析。该系统检测效率高，操作性强，性能可靠，已在陕西汉江机床有限公司稳定运行。

机床的热误差已成为影响机床工作性能的最主要因素之一,滚珠丝杠作为机床进给系统关键部件,其热变形直接影响着机床的加工精度。因此,对滚珠丝杠进行热误差控制与补偿十分重要。过去几十年里,国内外学者对滚珠丝杠进给系统热误差研究可以分成三部分内容:热特性研究,热误差建模和热误差补偿。先通过滚珠丝杠热特性分析获取必要的参数,然后以此为基础进行合理的热误差建模,最后进行热误差检测及其补偿。以此为脉络展开,分别探讨了三部分内容国内外的研究现状以及存在的优缺点,并对未来的研究趋势进行了展望。

绳锯机是开采和加工石材板料的一种重要工艺装备,绳锯机进给系统直接影响到整机功能.基于进给系统的运动学和动力学分析,以功能和强度要求为约束条件,以轻量化为目标,运用SUMT非线性规划,实现最佳设计——采用具有低速、大扭矩特点的摆线液压马达,通过蜗杆减速器,驱动滚珠丝杠,实现整个循环系统的上下运动；根据优化结果,确定了进给系统的核心部件一滚珠丝杠的结构尺寸,从而保证进给系统和整机功能的实现.

通过对滚珠丝杠结构特征和工艺过程的分析研究,设计和开发出了滚珠丝杠BGS-CAPP系统。该系统为综合式CAPP系统,既可以实现对已有滚珠丝杠标准工艺的查询,又可以对相似的滚珠丝杠检索出同族零件的典型工艺,同时系统还能自动编制出滚珠丝杠的工艺规程。滚珠丝杠BGS-CAPP系统大大提高了工厂的生产效率,缩短了生产周期,节约了生产成本,为企业的信息化进程奠定了基础。

运用专业的三维建模软件Pro/E建立了滚珠丝杠副系统的零件装配模型,并通过ANSYS-Workbench有限元分析软件对建立的滚珠丝杠副装配模型进行静力结构有限元仿真分析,得出滚珠丝杠副滚珠、丝杠、螺母和滚珠丝杠副整机的等效应力图和等效应变图。结果表明,滚珠丝杠副的等效应力主要在于滚珠与滚道接触区域,且滚珠与滚道间的接触区域呈椭圆状分布,接触应变值由中心向外逐渐变小,符合赫兹接触理论。仿真结果证实了所建仿真模型的有效性,为滚珠丝杠副更好地向高速、高效和高精度的发展提供了基础,并为其优化设计提供了技术支持。

针对某数控镗铣床滚珠丝杠断裂情况,制定了修复工艺,并提出具体实施方案。