针对磨削加工中滚珠丝杠振动信号低信噪比、非平稳特性,提出基于经验模式分解（EMD）的振动信号滤波方法。通过EMD将滚珠丝杠振动信号分解为多个平稳的固有模态函数（IMF）,并选择包含振动信号特征的若干IMF分量重构,提高了振动信号的信噪比,实现了对振动信号的平稳性分析,得到了振动信号的本质特征,为磨削滚珠丝杠实时监测和故障诊断提供了有效的理论基础。并通过仿真及实验数据分析,验证了EMD滤波技术是表征振动信号的非平稳特征及提高信号信噪比的有效工具。

分析刀柄加工特点，设计一种卧式锥孔专用磨床。在设计过程中。对机床的关键部件滚珠丝杠进行了受力分析与校核，对关键零件滑动底座进行了动态性能的分析及拓扑优化，减轻了质量，使其结构更加合理。该机床采用高精度的主轴直接装夹工件，利用数控系统的自动补偿功能。补偿修整砂轮后的尺寸。使加工产品的尺寸更加精确，可节省生产成本。提高加工效率。

针对伺服驱动系统受滚珠丝杠轴向及扭转共振影响的缺点，提出一种新的滚珠丝杠进给控制系统的设计方法，通过降低止推轴承刚度以承担驱动过程中较大的轴向载荷，同时并联具有较大阻尼系数的阻尼减震器来提高整体系统的动态刚度。通过实验进行验证，证明了该方法能够增大伺服控制系统带宽，同时为滚珠丝杠驱动系统设计理想的阻尼减震器提供了基础。

通过对原有数控机床滚珠丝杠支承端轴承易损坏的现象总结分析,找出造成数控机床定位精度不稳定及滚珠丝杠支撑端个别轴承损坏的主要原因,提出了滚珠丝杠传动支撑端结构改进设计方案和应采取的措施。通过设计改进后实际测试结果验证了改进的效果,将改进的结构成功应用于多种同类型数控机床的滚珠丝杠传动中,提高了滚珠丝杠传动的可靠性,保证了数控机床定位精度的稳定。

为探究滚珠丝杠滚道的研磨工艺,应用自主研制的滚珠丝杠研磨工装及研磨试验台,对单根丝杠进行分段研磨试验,重点研究了丝杠行程误差、滚道表面粗糙度及表面残余应力随研磨周期的变化情况。结果表明,使用自制的研磨工装可有效改善滚珠丝杠的行程误差,减小左右滚道粗加工时存在的粗糙度差异。其中,左右滚道全程变动量分别下降46.5%、24.2%,表面粗糙度Ra分别达到0.2658μm、0.2843μm。此外,研磨前滚道表面残余应力在-200MPa以下,随研磨周期数增加,滚道表面残余应力增大,研磨后表面残余压应力可达-450MPa以上,有利于疲劳寿命。试验验证了自主研制的丝杠研磨装置及丝杠研磨工艺的有效性,并为深入研究研磨参数对滚道表面的影响提供了借鉴意义。

考虑滚珠丝杠进给系统的机电耦合特性,对系统结构进行分块细化,降低系统的耦合复杂度,提出了丝杠进给系统的分-总式建模方法。将滚珠丝杆系统作多自由度柔体处理,综合考虑系统的弯曲、扭转及沿丝杠轴向的变形,基于动力学理论,采用瞬时变分法,推导出滚珠丝杠进给系统动力学模型,分析得出基于系统结构柔性影响与丝杠轴弯曲剪切综合变形而引起的耦合影响,不同于以往滚珠丝杠进给系统集中质量模型（混合模型）下各向振动之间的耦合影响及振动方程。通过振动实验,借助主分量分析法验证了所建立的动力学模型的正确性,为后续的丝杠进给驱动系统的动力学分析提供研究依据。

利用软件Pro/E5.0对滚珠丝杠副进行三维建模,详细介绍了内循环滚珠丝杠副中反向器回珠曲线的创建方法。借助于动力学分析软件ADAMS对滚珠丝杠副模型进行了动力学仿真,分析了不同转速下丝杠、螺母的运动特性以及滚珠与丝杠、螺母、反向器的接触特性。借助有限元软件ANSYS分析了丝杠的固有频率,为避免共振提供了理论依据。研究发现高转速对滚珠丝杠副的动态特性有着很大的影响。

滚珠丝杠的性能直接影响数控机床整机的质量和寿命。基于HyperWorks软件平台对滚珠丝杠进行疲劳寿命仿真，验证其疲劳寿命符合设计要求，为滚珠丝杠的可靠性提高及其结构优化提供重要依据。

针对以往装配出现的问题，提出了一种有效的数控插齿机滚珠丝杠装配工艺方法。对装配效果的现场检测数据进行了分析对比，验证了该装配调整工艺方法的可靠性、正确性、可行性。

随着现代化生产的工业自动化程度越来越高，客户对高精度、高效率传动要求越来越多。很多传统的传动方式很难满足设备的精度要求，并且容易起伏不定，给生产带来很多不便。滚珠丝杠作为高精密传动部件在工业应用中越来越广泛。滚珠丝杠是精密机械上最常用的传动元件，其主要功能是将旋转运动转化为线性运动，或将扭矩转换成轴向反复作用力，同时兼具高精度、高效率和可逆性的特点。