作为伺服进给驱动系统中的重要执行机构—滚珠丝杆副，因具有高效快速、节省能源、零间隙高刚度传动、跟随灵敏、不污染环境且对周边环境的适应性强等特点，始终占据直线运动应用领域的绝大部分市场。为适应高速切削加工的要求，在满足定位精度的同时，如何进一步提高滚珠丝杆进给速度和加(减)速度成为业内人士当前关注的焦点。

1、精密滚珠丝杆副实现高速化要解决的主要矛盾：

滚珠丝杆副的最大工作转速不能超过产生共振的临界转速Nc。Nc与丝杆的材质、螺纹小径、两端支承方式、支承间距等因素有关。随着科学技术的发展，Nc值也在不断提高。

滚珠在螺纹滚道和返向装置中既通畅又可靠地循环滚动的安全转速，可用类似轴承的d0n值表示(d0为滚珠丝杆的名义直径，n为丝杆转速)。要实现高速化，必须通过改进滚珠螺母返向装置、提高制造精度、安装精度和支承刚度来提高d0n值。现在d0n值已由70000提高到150000。

要解决高速化带来的噪声、温升与热变形。据有关试验表明:当未采取减噪、减振措施时，滚珠丝杆转速每增加1000r/min，噪声增高4～5dB(A)，滚珠螺母的温度升高5～6℃。

以上三点说明：只用增加丝杆的转速来提高进给驱动速度是不明智的。

为了改善滚珠丝杆副的加(减)速度特性，提高对运动指令的快速跟踪能力，必须提高滚珠丝杆轴系的系统刚度和丝杠副的轴向刚度，减小起动和停止瞬间弹性变形。要解决滚珠丝杆副及周边元件在高速运行中的可靠性。

2、产品结构创新是实现高速化的基础

适度增大滚珠丝杆副的导程Pn和螺纹头数是实现高速化的最佳选择。我国早在1989年就完成了大导程滚珠丝杆副的“七•五”攻关，螺旋升角为f>9°～17°的大导程滚珠丝杆副已能批量生产。但是由于螺纹磨床传动链误差“基因”的遗传，导程越大，导程精度越难提高。因此，兼顾精度的需求，导程Pn的增大要适度。而采用双头螺纹是为了增加滚珠的有效承载圈数，从而提高丝杠副的刚度和承载能力，提高滚珠螺母在高速运行中的平稳性。虽然超大导程滚珠丝杠副(f>17°)可以获得更高的线速度，但它很难满足精度和加(减)速度的要求。

3、提高工艺水平和制造质量是高速化的关键

为了确保高速运行时的安全和可靠性，要从冷热工艺入手严格控制产品的内在质量，首先要严格控制原材料的品质，其次要在冷热加工的全过程实施“小变形无裂纹”工艺。采用CNC中频淬火工艺既能达到硬度和硬化层深度的要求，还可减少淬火过程中的弯曲和轴向变形，使丝杠全长上硬度均布。对滚珠螺母实施光亮(真空)淬火不但可减小变形、避免淬裂倾向，还能改善硬化层的质量，提高疲劳寿命。

对于空心滚珠丝杆，采用BAT内排屑深孔钻和DF双喷油深孔钻系统，能够满足高速滚珠丝杆对深孔的直线度、粗糙度以及与外圆同轴度的要求。

为提高滚珠丝杆副的初始接触刚度，避免在工作中预紧力丢失，高速滚珠丝杆副在零件装配后的加载跑合应比一般产品要求更严格，跑合时间应更长。