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AC直線電動機與精密滾珠絲杠副的必然性
具有成熟制造技術和產業化規模的滾珠絲杠副，從它誕生至今已有100多年歷史，在中國也有46年歷史。其產品功能隨主機的發展不斷擴展、提高，從zui初的“敏捷省能傳動”（上世紀六十年代前）到“精密定位”（上世紀七十年代后），再從“大導程快速驅動”（上世紀八十年代）到“精密高速驅動”（上世紀九十年代中期），“速度”與“精度”的發展可謂與時俱進，特別是進入21世紀，PHS-BS得到迅速發展，成為數控裝備伺服快速進給系統中與AC-LM并列的兩顆耀眼明星。
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- 對循環返向裝置進行了優化設計。試驗研究證明循環返向裝置是直接影響PHS-BS滾珠流暢性和動態特性、振動和噪聲的關鍵環節，它制約了DN值的提高。早期的PHS-BS采用厚壁切入式的導珠管，使滾珠螺母螺旋線的延伸方向與導珠管對接。近年又流行一種新的內循環結構，它是在滾珠螺母的螺旋線兩端配置“端塞式”返向裝置，使DN值達到200000，噪聲降低6-7dB（A），螺母徑向尺寸縮小30%左右。
- 優化滾珠鏈結構。為減小高速旋轉時滾動體的離心力，采用小徑球、Si3N4陶瓷球或DS改質球。為了隔斷滾動體在高速運轉時相互碰撞、擠壓、摩擦，在滾珠鏈中增加用特殊工程塑料制作并有潤滑功能的隔離器，從而有效降低溫升和噪聲，增加滾動體的流暢性。
- 為減少高速時“楔效應”對滾動體流暢性的影響，對內外螺紋滾道的幾何參數進行優化設計，并降低滾道面的粗糙度，或對表面進行改質處理，改善摩擦特性。
- 將滾珠絲杠做成空心，從絲杠內部實施強冷。有的企業還在內孔中配置阻尼棒，抑制高速時的振動。HIWIN公司的“Cool Type I”系列還同時對滾珠螺母實施強冷。
- 近年德國Rexroth、INA、日本THK等公司推出AC電機直接驅動滾珠螺母的高速線性驅動裝置（詳見《中國機械與金屬》2005年12期）。
- 絲杠和螺母分別由兩個AC電機驅動，借助于兩者轉速大小和施轉方向的疊加，既可成倍提速，又能實現微量進給。
- 充分利用滾珠絲杠副能完成同步運動的功能，采用雙電機雙絲杠驅動方式，提高伺服進給系統在高速時的平穩性，改善動能特性，例如：美國CINCINNATI LAMB公司的HPC-800HP高速臥式加工中心（見圖3）。此外，德國DMG的DMC63H，瑞士DIXI公司的DHP-80-5x，日本牧野公司的A55E，中國大連機床集團的DHSC500，寧江機床集團的NJ-5HMC40等，也采用雙電機、雙絲杠驅動。
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本文有蘇州中航長風數控科技有限公司各系列電火花機床，火花機整理發布在 公司上。
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