作为全球最大的车床消费国，中国制造业已经发展成为支柱产业。由于汽车工业的发展，对车床的速度和效率提出了新的更高的要求。据了解，我国车床数控化率正在快速发展。
台湾铣床的数控化率从40%提高到现在的90%，用了大约15年时间。从中国目前的发展速度来看，如果想达到美国现在的水平滚珠丝杠轴承安装方式，恐怕没有必要。花了这么多时间，提高数控铣床功能件的性能和质量，已成为中国车床行业发展的重中之重。
为了实现其高性能，在中国生产的车床驱动中使用高精度滚珠螺栓的比例已大大提高。目前车床用的球头螺栓是国产的，价格较低，进口德国、法国，精度较高。这些对加工速度、精度、寿命和稳定性有较高要求的车床多采用进口产品。
随着车床速度的提高，滑轨的使用也从滑动转向滚动。在我国，由于车床速度低和系统的主要原因，滑轨的使用仍占多数，但使用滚珠导轨和滚柱导轨的车床数量正在迅速增加。由于滚动滑块具有高速、长寿命、预紧、安装方便等优点，随着车床性能和数控要求的提高，提高滚动滑块的使用比例是必然趋势。
一、简介
滚珠丝杠是将旋转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为旋转运动的理想产品。
滚珠螺栓由丝杆、螺母、钢球、预压片、换向器和滤尘器组成。它的作用是将旋转运动转化为直线运动，是Acme螺杆的进一步延伸和发展。这一发展的重要意义在于将轴承从滑动动作变为滚动动作。球头螺栓由于摩擦阻力小，广泛应用于各种工业设备和精密仪器中。
滚珠螺栓是机床和精密机械中最常用的传动装置。其主要功能是将旋转运动转化为直线运动，或将扭转力转化为轴向重复斥力，同时兼顾高精度、可逆性和高效率的特点。
滚珠螺栓的主要参数有：公称外径和导程。
二、原理
1.根据国家标准GB/.3-1998及应用实例，滚珠螺栓（已基本取代矩形丝杠，又称丝杠）用于将旋转运动转化为直线运动；或将直线运动转换为旋转运动的执行装置，传动效率高，定位准确。
2.当使用滚珠螺栓作为主动体时，丝杠会根据相应尺寸的导程，随着丝杠的旋转角度转换成直线运动，被动腔可以由螺杆座和螺杆连接，从而实现相应的直线运动。
滚珠螺栓轴承为各种应用提供种类繁多的标准化产品。广泛用于铣床，球的循环形式有循环导管式、循环器式和端盖式。预紧形式包括定位预紧（双螺杆形式、位置预紧形式）和恒压预紧。可以根据应用选择合适的类型。蜗杆有高精度磨削精密滚珠螺栓（精度从CO-C7分为6个等级）和高精度热轧成型的热轧滚珠螺栓轴承（精度分为C7-C10 3个等级） )。
三、目的
超高DN值滚珠螺栓：高速机床、高速综合加工中心
端盖球螺栓：快速处理系统、通用工业机械、手动机械
高速球螺栓：CNC机械、精密机床、工业机械、电子机械、高速机械
精密研磨级滚珠螺栓：CNC机械、精密机床、工业机械、电子机械、输送机械、航空航天工业、其他天线执行器、阀门开关装置等。
螺母旋转（R1）系列滚珠螺栓：半导体机械、工业机器人、木工机械、激光加工机械、输送设备等
研磨级滚珠螺栓：低摩擦、运转平稳、交货快、价格低
重型滚珠螺栓：全电动注塑机、冲床、半导体制造设备、重型制动器、工业机械、锻造机械
四、类型
常用的循环形式有两种：外循环和内循环。球在循环过程中有时与螺栓不接触的情况称为外循环；球一直与螺栓保持接触的称为内循环。
1）外循环：外循环是球体在循环过程结束后通过螺杆外表面的螺旋槽或导管回位螺栓和螺杆重新进入循环。外循环滚珠螺栓丝杠副按滚珠循环的返回方式主要有端盖式、插管式和螺旋槽式。常用外循环形式端盖式；导管类型；螺旋槽型。对于端盖类型，在螺杆上加工一个横向孔作为滚珠的返回通道。螺杆两端的盖板上开有滚珠的回流口，滚珠从这里进入回流管产生循环。导尿管式，采用弯头作为回流管路，这些结构的工艺性好，而且由于管路从螺母的外侧突出，径向尺寸较大。螺旋槽型，即在螺杆外圆上铣出螺旋槽，在槽两端钻通孔并与螺纹滚道相切，产生回流通道，这些结构小于导管直径结构，但制造更复杂。外循环滚珠螺栓 外循环结构和制造工艺简单，应用广泛。缺点是滚道的接缝难以平滑，影响球滚道的稳定性。
2）内循环：内循环采用换向器实现滚珠循环。有两种类型的反向器。锥形凸键反向器，其锥形部分嵌入螺钉内，端部有反向槽。反向槽由圆锥外圆面和下端圆键定位，保证与螺纹滚道方向对齐。扁平刀片反向器，反向器通常为尖头平键刀片，刀片嵌入螺钉的凹槽中，端部设有反向槽，与刀片的外轮廓定位。两种反向器相比，前者尺寸更小，从而减小了螺杆的径向尺寸，缩短了轴向尺寸。但是，这些反向器的外轮廓和螺丝上的凹槽规格要求很高。
类型选择
滚珠螺栓的螺杆按钢珠的循环形式可分为：弯头式、循环器式和端盖式。这三种循环形式的特点。
肘型
SBN、BNF、BNT、BNFN、BIF 和 BTK 型号）均可搜索。
循环导向型（HBN型）
此型号是最典型的螺杆类型，通过使用弯头使钢球循环。钢球从丝杠轴槽中被拉入弯头后，返回槽内做无限圆周运动。
循环器类型（DK、DKN、DIK、JPF 和 DIR 类型）
这种螺丝是最大的螺丝类型。它通过循环器改变钢球的行进方向，穿过丝杠轴的直径返回原位，做无限圆周运动。
端盖类型
（SBK、SDA、SBKH、WHF、BLK、WGF、BLW、WTF、CNF 和 BLR 类型）
此型号是最适合高速进给的螺杆。在端盖的帮助下，钢球从丝杠轴的凹槽中取出进入丝杠的通孔，并通过通孔返回凹槽，做无限圆周运动。
五、特点
1、摩擦损失小，传动效率高
由于滚珠螺栓副的螺栓轴与螺栓、丝杠之间有很多滚珠，因此可以获得较高的运动效率。与之前的滑动螺栓副相比，驱动扭矩不到1/3，即达到相同运动结果所需的功率是滑动螺栓副的1/3。对省电很有帮助。
2、高精度
滚珠螺栓副通常采用世界最高水平的机械设备连续生产，特别是在鞋厂的磨削、装配、检验各工序的环境方面，温度和湿度都受到严格控制，因为建立了质量管理体系充分保证了准确性。
3、可以高速进给和微动
由于滚珠螺栓副采用滚珠运动，启动力矩极小，不会出现滑动等爬行现象，可确保微进给准确。
4、高轴向挠度
滚珠螺栓副可以预紧，因为预紧可以使轴向游隙达到负值，从而获得更高的刚性（通过对滚珠螺栓中的滚珠施加预压，当实际用于机械装置等。因为滚珠的受力可以增加螺母部分的刚性）。
5、非自锁，传输可逆
六、滚珠螺栓保护
滚珠螺栓副可进行润滑，以提高耐磨性和传动效率。润滑剂分为两类：润滑油和润滑脂。润滑油防冻剂，90-180号透平油或140号主轴油。润滑脂可以是锂基润滑脂。在螺纹滚道和安装螺钉的外壳空间添加润滑脂，润滑油通过外壳上的油孔注入到螺钉空间中。
滚珠螺栓副等滚动摩擦传动装置，只要防止磨粒和物理活性物质进入，可以感觉到这类装置工作时几乎不会生锈。但是，如果滚道上有污垢，或者使用了难看的润滑油，不仅会阻碍滚珠的正常运转，还会大大减少生锈。
通常使用毡圈来密封螺丝对。毡圈的长度为斜率的2～3倍，但内孔做成螺纹状，这样可以紧紧地包住螺栓，在螺栓的两端放上螺丝或套筒。槽内。除厚毡外，密封圈也可用耐油橡胶或尼龙制成。由于密封圈与螺栓直接接触，防尘效果较好，但滚珠螺栓丝杠副的摩擦力矩也有所降低。为了防止这些摩擦和阻力矩，可以采用较硬塑料制成的非接触式迷宫密封，内孔做成与螺栓螺纹滚道相反的形状滚珠丝杠轴承安装方式，并留有一定的间隙。
对于外露的螺栓，通常采用螺旋钢带、伸缩套、锥形套和折叠塑料或人造革等形式的保护套，以防止灰尘和磨粒附着在蜗杆表面。除了滑轨的防护罩外，这些防护罩的一端与滚珠丝杠的锥面相连，另一端固定在滚珠螺栓的轴承座上。这样会更可靠。
七、线程的主要参数
1）直径d（外径）（D）——与外螺纹牙顶重合的假想圆锥面的半径——也称为公称外径
2）管径（小径）d1(D1)——与外螺纹牙根重合的假想圆锥面的半径，作为估计的外螺纹半径硬度估算中的危险段
3）中径d2——在轴向截面上齿厚和齿间宽度相等的假想圆锥面的半径，约等于螺纹的平均半径d2≈ 0.5(d+d1)
4）缸径P——相邻两齿中径锥面母线上对应两点的轴向距离
5）导程(S)——同一螺旋上相邻两齿的中径锥面母线上对应两点的轴向距离
6）线数n——螺旋线数，通常容易制作n≤4斜率、导程、线数关系：S=nP
7）螺旋角ψ——中径圆锥面上螺旋切线与垂直于螺旋轴线的平面之间的倾角。
8）牙型角α——螺纹牙型一侧在螺纹轴向平面内的倾角9）牙型斜角β——螺纹牙型侧边垂直到螺纹轴线平面的倾角。
具有对称牙型的各类螺纹（圆螺纹除外）的主要几何规格可以在相关标准中找到——公称规格是螺纹的直径约等于管子的外径管螺纹。
球头螺栓选择过程中需要注意的主要参数如下：
1、公称外径
螺栓直径，常用尺寸为12、14、16、20、25、32、4 0、50、63、80、100、120，但是请注意这个尺寸，每个厂家通常只准备16~50，也就是比如说，其他半径大部分是证券（见单产，交货期约30~60天，日产约2~2.5个月，欧美产约3~4月） .
公称外径与载荷基本成反比。半径越大，负载越大。具体数值可以在制造商的产品目录中找到。这里只解释两个概念：额定动载荷和额定静载荷，后者是指运动状态下的额定轴向载荷，前者是指静止状态下的额定轴向载荷。设计时可以参考后者。需要注意的是，额定负载不是最大负载。实际载荷与额定载荷的比值越小，螺栓的理论寿命就越高。建议：半径尽量选择16~63。
2、领导
称为倾角，即螺杆每转一圈直线运动的距离。常见的引线是 1、2、4、6、8、1< @0、16、20、25、32、40，中小铅库存产品一般只有5、10，大铅一般有1616、2020、2525、3232、4040（4位前两位指半径，后两位指行程），其他尺寸大部分厂家参考生产订单。导程与线速度有关。在输入怠速不变的情况下，导程越大，转速越快。建议：尽量选择 5 和 10 作为lead。
3、长度
宽度有两个概念，一个是全长，一个是螺纹粗细。有的厂家只估算全长，但有的厂家需要提供螺纹宽度。螺纹宽度也有两部分，一是螺纹全长，二是有效行程。后者指螺纹部分的总宽度，前者指螺纹直线连接的理论最大宽度，螺纹宽度=有效行程+螺纹宽度+设计余量（如需加装防护罩，还应考虑防护罩的压缩宽度。，通常估计为防护罩最大宽度的1/8）。
设计图纸时，螺栓总长度可根据以下参数粗略累加：螺栓总长度=有效行程+螺杆宽度+设计余量+两端支撑宽度（轴承@ > 长度+锁紧螺钉间距+边距）+电源输入连接宽度（如果使用蝶阀，大约为衬套宽度的一半+边距）。非常需要注意的是，如果你的宽度太长（小于3米）或者长宽比太大（小于70），最好提前咨询厂家销售人员是否可以一般情况是国外厂家常规产品最大宽度3米，特殊产品16米，美国厂家常规产品6米，特殊产品22米。意思是国外厂家不能生产更长的，但是定制产品的价格离谱。建议：尽量选择6米以下的宽度，用蜗杆和蜗杆比较经济。
4、坚果方式
各个厂家的产品样品上的螺丝方式有很多种。通常，模型中的前几个字母表示螺钉方法。按法兰方式，大概有圆法兰、单切边法兰、双切边法兰和硬法兰。根据螺丝的粗细，有单螺杆和双螺杆（注意单螺杆和双螺杆在载荷和刚度上没有区别，不要听厂家销售人员讲话，主要区别单螺杆和双螺杆是前者可以调节预紧力，后者不可以，前者的价格和宽度大约是后者的两倍）。在安装规范和性能允许的情况下，设计者在选择时尽量选择常规方法，以防止维修时出现备件交货时间问题。建议：频繁运动和高精度维护选择双丝杆，其他场合选择双丝杆和单丝杆。建议：螺纹形式尽量选择内循环双修边法兰单螺杆。
5、准确度
滚珠螺栓按国标分为P类和T类，即传动类和定位类。精度等级为1、2、3、轴承0@>....美国产品通常以C0~C10或具体数值表示，无论传动或定位。一般机械或普通数控机械一般选用C7（定位偏差在任意300冲程±0.05）或以下，C5（±0.018）以上C3（高精度CNC机械为±0.008）以下，光学或检测机械C3以上。
需要注意的是，准确度和价格是密切相关的，准确度的概念是组合和维护。也就是说，丝杠的导程偏差不能说明整套螺栓的偏差，出厂合格的精度也不能说明额定用途。这种准确性在其整个生命周期内都保持不变。这是一个可靠性问题，与制造商的生产过程有关。建议：尽量选择 C7 准确度。
轴承7@>
以上是主要参数，选型时必须用到以下参数：珠子的数量、珠子的直径、制造方法的代号、预紧等级等。分别说明如下：
6、珠子数
这个参数通常在模型的前导之后表示，比如4010-4。这个“-4”是珠子的数量。由于循环形式的问题，说起来比较复杂，用户可以简单理解为滚动体。循环次数，“-4”为4循环，数值越大，负载越大，螺杆宽度越长。
轴承9@>珠径
该参数是指滚动体的半径，模型中不显示，在各厂家技术参数表中注明。通常与公称外径和导程有关，用户无需关注。而有些用户在使用不当导致滚珠掉出丝杠需要重新装滚珠时需要注意这个参数。该规范通常精确到 0.001。其实不建议用户自行安装，否则厂家不提供免费维修。 ，虽然该产品仍在保修期内。如果球不慎掉落，应通知供应商协助安装。
8、制造方法代码
滚珠螺栓的制造方法主要有两种：坯料和磨削，后者称为轧制或再制造，通常用F表示。前者称为轧机制造。
通常用G表示。由于工艺不同，两者可以达到不同的精度等级。目前空白法能达到的最高精度是C5，我只知道能达到这个精度。磨削可以生产出精度更高的产品。但是请注意，这两种制造方式对精度和性能没有逆向必然性，也就是说，如果您选择的精度是C7，则与它的制造方式无关。其实我见过很多厂家的专业销售人员，不一定知道两者的详细区别，所以我多说几句：毛坯属于批量制造，磨削属于精密制造，生产效率后者远低于前者。并且后者的制造设备成本远低于前者。换言之，铣削螺栓的准入门槛较低，而坯料生产的准入门槛较高。可以生产铣削螺栓的制造商通常也可以生产地脚螺栓，而那些可以生产铣削螺栓的制造商不一定能够生产轧机。螺栓。所以，同样精度的产品，如果能买到轧制产品，就不要买碾磨产品，原因很简单：实惠。还有一点需要注意的是，毛坯和磨削只指螺丝，螺丝全是切削和制造。
9、预加载
这称为预加载。关于预紧，用户不需要知道具体的预紧力和预紧形式，只需要根据厂家样品选择预紧等级即可。
级别越高，螺丝和螺丝配合越紧，级别越低，越松。应遵循的原则是：在大半径、双螺杆、精度高、驱动扭矩大的情况下，可以提前一点选择预紧等级，反之亦然。
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