李 怀，祖 莉，邱亚兰

(南京理工大学机械工程学院，南京 210094)

0 引言

滚珠丝杠副是数控机床的关键功能部件，要提高机床的加工精度离不开滚珠丝杠副的精密定位性能。机床的热变形是影响机床加工精度的关键影响因素，由温升引起的滚珠丝杠副的热伸长又成为影响机床热变形关键因素。相关研究表明，热变形导致的误差占据数控机床整个传动误差链的70%左右[1]。因此，滚珠丝杠副的温度场及温升引起的误差补偿研究已经成为国内外学者的重要研究方向。

针对滚珠丝杠副的温度场研究，陈诚等[2]建立了滚珠丝杠副分段模型，能较好地预测滚珠丝杠副温度随时间的变化；Kim S K等[3]通过有限元模型对滚珠丝杠副温度场进行了二维仿真分析，利用修正的集总参数法对丝杠的温度场进行分析;Huang S C[4]利用多元线性回归，选取前轴承、丝杠螺母、后轴承温度作为独立变量，研究滚珠丝杠副的热变形和温度的关系。马彦等[5]使用Ansys软件在丝杠表面施加均匀的热流密度对其温度场进行分析。针对误差补偿研究,主要是对滚珠丝杠副的热致误差进行建模并通过NC控制器进行在线实时补偿[6-7]。但这些研究缺少对滚珠丝杠副运行过程中各个热源的传热机制进行系统的理论分析与试验研究，其次提出的误差补偿模型往往基于大量实验，补偿模型复杂，因此难以直接应用。

为了准确预测丝杠运行中的动态温升，详细分析了滚珠丝杠副各个热源的热传导机制。……