陈维范 薛 丹

(①辽宁装备制造职业技术学院，辽宁 沈阳110161；②沈阳机床股份有限公司，辽宁 沈阳 110142)

滚珠丝杠副在工作时难免要发热，其温度将高于床身。滚珠丝杠的热膨胀将使导程增大，影响机床定位精度[1-2]。研究表明，热变形引起的误差通常会占到工件加工总误差的40%～70%[3-5]。在实际生产中，一般都采用快速升温，待机床热平衡后再进行加工，这需要机床先热机，造成生产效率降低。

目前，减小机床热误差主要有误差预防和误差补偿两种基本方法[6-7]。采用软件补偿消除误差，需要对机床进行大量的试验后建立误差预测模型，对数控系统要求较高，有时还需要进行二次开发[8-9]。滚珠丝杠预拉伸就是在机床装配时对滚珠丝杠轴向施加预拉伸力，使滚珠丝杠被拉长，而被拉伸后的滚珠丝杠在温度再有变化时，只是内应力起变化，而螺距精度保持不变[10-11]。常见的滚珠丝杠预拉伸结构存在支承轴承因承受较大轴向力而导致使用寿命降低的问题。

在对某型数控车床原有X轴滚珠丝杠结构进行分析的基础上，设计了卸荷式滚珠丝杠预拉伸结构。新设计的结构在滚珠丝杠两端支承的轴承座内设置推力球轴承，滚珠丝杠预拉伸产生的轴向力由推力轴承承担，用于支承滚珠丝杠的推力角接触球轴承达到了卸荷的目的。

1 数控车床X轴滚珠丝杠结构

本文所研究的数控车床X轴滚珠丝杠原有结构采用一端固定、一端简支的形式，如图1所示。滚珠丝杠两端分别采用2个20TAC47B推力角接触球轴承4和9。……