高性能的滾珠絲杠副已成為數(shù)控機(jī)床設(shè)計中的重要選項之一,。所謂高性能就是指在高速的基礎(chǔ)上,，滾珠絲杠副具有高的精度及精度穩(wěn)定性,，達(dá)到高剛度、高承載,、自潤滑、低噪聲,、小溫升及長壽命等性能,。要實現(xiàn)滾珠絲杠副的高性能，需要在滾珠絲杠副的設(shè)計,、制造及試驗檢測技術(shù)上不斷地創(chuàng)新,。在加工中心、復(fù)合加工機(jī)床等數(shù)控機(jī)床設(shè)計中采用滾珠絲杠副組合直線導(dǎo)軌副的進(jìn)給系統(tǒng)非常普遍,。

滾珠絲杠副傳動的摩擦系數(shù)經(jīng)試驗測得，一般為0.0025-0.0035,其傳動摩擦阻力大幅減小,，傳動效率得 到很大提高,。如圖1-3所示，當(dāng)摩擦系數(shù)μ=0.003,、螺旋升角λ=2°時,，傳動效率可達(dá)90%以上；當(dāng)螺旋升角λ=3°時,，傳動效率可升至95%以上,； 當(dāng)λ繼續(xù)增大時，傳動效率的理論值可高達(dá)98%,但其速率增加的緩慢,。滾珠絲杠副傳動效率相當(dāng)于滑動螺旋傳動的2~4倍,，滾珠絲杠傳動相對滑動螺旋傳動來說,，能以較小動力推動較大負(fù)荷，而功率消耗只有滑動螺旋傳動的1/4~1/2,不僅能大幅減輕操作者的勞動強(qiáng)度,，而且對機(jī)械小型化,、起動后顫動和滯后時間的減少以及節(jié)省能源等方面都具有重要意義。

2.傳動的可逆性
滾珠絲杠副傳動不僅正傳動效率（簡稱正效率）高,，而且逆?zhèn)鲃有剩ê喎Q逆效率）也幾乎同樣高達(dá)98%(見圖1-3b),。它既可把回轉(zhuǎn)運(yùn)動變成直線運(yùn)動（簡稱正傳動）,又可把直線運(yùn)動變成回轉(zhuǎn)運(yùn)動（簡稱逆?zhèn)鲃樱Ｒ虼?，與滑動螺旋傳動相比,，滾珠絲杠副傳動突出的不同點是傳動具有可逆性，當(dāng)然,，滾珠絲杠傳動的逆效率高,，一方面固然帶來了逆?zhèn)鲃拥暮锰帲硪环矫鎱s沒有滑動螺旋傳動那樣的自鎖能力,，在某些機(jī)構(gòu)中,，特別是垂直升降機(jī)構(gòu)中使用滾珠絲杠副傳動時，必須設(shè)置防逆轉(zhuǎn)裝置,，因此,，與滑動螺旋傳動相比，帶來了機(jī)構(gòu)比較龐雜的缺點,。單與靜壓螺旋傳動相比,，機(jī)構(gòu)仍屬簡單緊湊，也易于維修,。

3,、同步性能好
由于滾珠絲杠副傳動的滾動摩擦特性，摩擦阻力幾乎與運(yùn)動速度無關(guān),，靜摩擦力矩極小,，起動摩擦力矩與運(yùn)動摩擦力矩接近相等。因此,，運(yùn)動起動時無顫動,，低速下運(yùn)轉(zhuǎn)無爬行。這不但縮短了起動時間,，消除了在滑動螺旋傳動中的滑移現(xiàn)象,，而且大大提高了傳動的靈敏度與準(zhǔn)確度，具有持續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行的特點,。如果用幾套同樣的滾珠絲杠副同時驅(qū)動幾個相同的部件或裝置時,，包括起動的同時性、運(yùn)行中的速度和位移等，都具有準(zhǔn)確的一致性,，這就是所說的同步性,。這種技術(shù)特性已成功地應(yīng)用到各種具有同步要求的機(jī)構(gòu)中。
滿足主機(jī)超長行程,、重載,、高速的需求，滾珠絲杠副的驅(qū)動方式從傳統(tǒng)的“絲杠旋轉(zhuǎn)主驅(qū)動”發(fā)展為“螺母旋轉(zhuǎn)主驅(qū)動”,，從“單一驅(qū)動”到“雙驅(qū)動、多驅(qū)動”,，對“旋轉(zhuǎn)”與“直線”兩大運(yùn)動方式進(jìn)行優(yōu)化組合與疊加,，使產(chǎn)品功能得到進(jìn)一步延伸與擴(kuò)展。在大型,、超長滾珠絲杠副中,，滾珠螺母旋轉(zhuǎn)主驅(qū)動具有以下特點：因絲杠固定不動，避免了大型絲杠旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的振動和噪聲,，大大改善了同服進(jìn)給系統(tǒng)的動態(tài)特性,；轉(zhuǎn)動慣量小，節(jié)省能源,；因避開了絲杠旋轉(zhuǎn)時兩端支承方式和間距對臨界轉(zhuǎn)速的制約,，有利于高速驅(qū)動；支承旋轉(zhuǎn)螺母的軸承遠(yuǎn)大于支承絲杠的軸承,，軸向支承剛度更高,；可擴(kuò)展主機(jī)功能，完成一軸多驅(qū)動,。據(jù)統(tǒng)計,，國內(nèi)典型重型、超長CNC機(jī)床,，例如：CNC大型動梁雙坐標(biāo)落地鏗床,、CNC大型龍門鏗銑床、SK7450×10mCNC超長絲杠磨床,、CNC水刀切割機(jī),、CNC鋪射加工機(jī)及動梁式雙驅(qū)動龍門雕鐵床（見圖1-4)等都已成功地采用了這一新的驅(qū)動產(chǎn)品。滾珠螺母主驅(qū)動比直線電動機(jī)更節(jié)能,、成本低,；比曾長期用于重型機(jī)床的齒輪-齒條傳動，其傳動效率更高,、運(yùn)動流暢平穩(wěn),、噪聲小；相比“滾珠蝸母條”,，它的結(jié)構(gòu)較為簡單,，制造、裝配,、調(diào)試也頗為方便,。在大行程、重載,、高速領(lǐng)域,，滾珠螺母主驅(qū)動型是結(jié)構(gòu)先進(jìn)的、具有推廣價值的綠色產(chǎn)品,，有較大市場潛力,。

4.傳動精度高
傳動精度主要是指進(jìn)給精度和軸向定位精度。經(jīng)過溶硬和精磨螺紋滾道后的滾珠絲杠副,，本身就具有較高的進(jìn)給精度,。當(dāng)采用預(yù)緊螺母時，則能完全消除軸向間隙,。如果預(yù)緊力適當(dāng)（即最佳預(yù)緊力）,在不增加驅(qū)動力矩和基本不降低傳動效率的前提下,，能提高傳動系統(tǒng)的剛度和定位精度；在帶有反饋系統(tǒng)的滾珠絲杠傳動中,，通過機(jī)電補(bǔ)償向服系統(tǒng),，能獲得較高的重復(fù)定位精度。由于滾珠絲杠副傳動摩擦小,，工作時本身幾乎沒有溫度變化,，因此不但進(jìn)給速度穩(wěn)定，而且絲杠尺寸也非常穩(wěn)定,，這就是具有很高定位精度和重復(fù)定位精度的重要原因,。滾珠絲杠副傳動之所以能在高精度數(shù)控機(jī)床、多工序自動數(shù)控機(jī)床,、精密機(jī)床和密測量儀器中獲得廣泛應(yīng)用,，特別是成為要求靈敏而精確配合同服系統(tǒng)所不可缺少的配套元件，其重要原因正是其傳動精度高,。
傳動精度是數(shù)控機(jī)床的重要技術(shù)指標(biāo)之一,。定位精度是指數(shù)控機(jī)床工作臺等移動部件實際運(yùn)動位置與指令位置的一致程度，其不一致的差量即為定位誤差,。定位誤差包括同服系統(tǒng)吳差,、檢測系統(tǒng)誤差、進(jìn)給系統(tǒng)誤差等系統(tǒng)誤差,，還包括移動部件導(dǎo)軌的幾何誤差等,。定位吳差將直接影響零件加工的位置精度,。重復(fù)定位精度是指在同一臺數(shù)控機(jī)床上，應(yīng)用相同程序相同代碼加工一批零件,，所得到的連續(xù)結(jié)果的一致程度,。重復(fù)定位精度受伺服系統(tǒng)特性、進(jìn)給系統(tǒng)的間隙與剛度以及摩擦特性等因素的影響,。一般情況下,，重復(fù)定位精度是呈正態(tài)分布的偶然性誤差，它影響一批零件加工的一致性,，是一項非常重要的性能指標(biāo),。
近年來，隨著數(shù)控機(jī)床的發(fā)展和機(jī)床結(jié)構(gòu)特性的提高,，數(shù)控機(jī)床的性能與質(zhì)量都有了大幅度的提高,。中等規(guī)格的加工中心，其定位精度普通級達(dá)到±5pm~±8pm/300mm,精密級達(dá)到±1pm~±3pm/全程,；普通級加工中心的加工精度達(dá)到±1.5pm,。如圖1-5所示VDWA50,、B50五軸立式加工中心及MDH-A系列臥式加工中心是大連機(jī)床（DMTG)開發(fā)生產(chǎn)的具有國內(nèi)領(lǐng)先水平,、國際先進(jìn)水平的臥式加工中心，該機(jī)床廣泛適用于汽車,、模具,、機(jī)械制造等行業(yè)的箱體零件、殼體零件,、盤類零件,、異形零件的加工，零件經(jīng)一次裝夾可動完成四個面的鐵,、鏗,、鉆、擴(kuò),、餃及攻螺紋的多工序加工,。采用內(nèi)部兩檔變速的高速電主軸保證機(jī)床高低速的加工性能。

5.使用壽命長
滾珠絲杠副的絲杠,、螺母和滾珠都經(jīng)過粹硬處理,，而且滾動摩擦產(chǎn)生的磨損極小，故絲杠副經(jīng)長期使用仍能保持其精度,，工作壽命很長,，這是滑動螺旋副無法比擬的。一般說來,，滾珠絲杠副壽命比滑動螺旋副高5~6倍,，而在某些使用場合下可高達(dá)10倍左右,。使用壽命長這一優(yōu)點，可相對地彌補(bǔ)滾珠絲杠傳動制造成本較高的不足,。
基于以上特點,，通常情況下超高Dn值滾珠絲杠副適用于高速數(shù)控車床、高速數(shù)控加工中心,；端返式滾珠絲杠副適用于快速搬運(yùn)系統(tǒng),、一般產(chǎn)業(yè)機(jī)械及自動化機(jī)械；高速滾珠絲杠副適用于CNC機(jī)械,、精密機(jī)床,、產(chǎn)業(yè)機(jī)械、電子機(jī)械及高速化機(jī)械,；精密研磨級滾珠絲杠副適用于CNC機(jī)械,、精密機(jī)床、產(chǎn)業(yè)機(jī)械,、電子機(jī)械,、輸送機(jī)械及航天工業(yè)等；螺母旋轉(zhuǎn)式系列滾珠絲杠副適用于半導(dǎo)體機(jī)械,、產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人,、木工機(jī)、鋪射加工機(jī)及搬送裝置等,；軋制級滾珠絲杠副適用于低摩擦,、運(yùn)轉(zhuǎn)順暢等機(jī)械傳動場合，同時供貨迅速且價格低廉,；重負(fù)荷滾珠絲杠副適用于全電式注塑成形機(jī),、沖壓機(jī)、半導(dǎo)體制造裝置,、重負(fù)荷制動器,、產(chǎn)業(yè)機(jī)械及鍛壓機(jī)械等。

山東理工精密機(jī)械聯(lián)合我國材料研究所共同研制開發(fā)并采用特殊材料制造的高耐磨滾珠絲杠經(jīng)客戶測試驗證,，使用壽命超出國內(nèi)常規(guī)滾珠絲杠的7倍,，目前已經(jīng)形成批量化生產(chǎn)，該技術(shù)的成功應(yīng)用標(biāo)志著我國的滾動功能部件產(chǎn)品制造水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了國外的產(chǎn)品,。