汽車工業、航空航天工業的發展對輕合金的高速切削加工越來越重視，加工中心、工業機器人、CNC鍛壓機械、FMS及各類數控機床和自動化機械的進給驅動速度不斷提高。以加工中心為例，工作臺的移動速度在80年代僅為15～20m/min、加速度0.5g左右，90年代中前期為30～50m/min，加速度1g左右，到90年代后期已達60～80時min，加速度1.5g以上，并向更高速度推進。作為伺服進給驅動系統中的重要執行機構—滾珠絲杠副，因具有高效快速、節省能源、零間隙高剛度傳動、跟隨靈敏、不污染環境且對周邊環境的適應性強等特點，始終占據直線運動應用領域的絕大部分市場。為適應高速切削加工的要求，在滿足定位精度的同時，如何進一步提高進給速度和加(減)速度成為業內人士當前關注的焦點。

精密滾珠絲杠副實現高速化要解決的主要矛盾

在精度、線速度、加(減)速度都要兼顧的情況下，需要解決以下問題。 

第一、滾珠絲杠副的最大工作轉速不能超過產生共振的臨界轉速Nc。Nc與絲杠的材質、螺紋小徑、兩端支承方式、支承間距等因素有關。隨著科學技術的發展，Nc值也在不斷提高。 

第二、滾珠在螺紋滾道和返向裝置中既通暢又可靠地循環滾動的安全轉速，可用類似軸承的d0n值表示(d0為滾珠絲杠的名義直徑，n為絲杠轉速)。要實現高速化，必須通過改進滾珠螺母返向裝置、提高制造精度、安裝精度和支承剛度來提高d0n值。現在d0n值已由70000提高到150000。 

第三、要解決高速化帶來的噪聲、溫升與熱變形。據有關試驗表明:當未采取減噪、減振措施時，滾珠絲杠轉速每增加1000r/min，噪聲增高4～5dB(A)，滾珠螺母的溫度升高5～6℃。 

以上三點說明:只用增加絲杠的轉速來提高進給驅動速度是不明智的。 

為了改善滾珠絲杠副的加(減)速度特性，提高對運動指令的快速跟蹤能力，必須提高滾珠絲杠軸系的系統剛度和絲杠副的軸向剛度，減小起動和停止瞬間彈性變形。要解決滾珠絲杠副及周邊元件在高速運行中的可靠性。

產品結構創新是實現高速化的基礎

　　第一、適度增大滾珠絲杠副的導程Pn和螺紋頭數是實現高速化的最佳選擇。我國早在1989年就完成了大導程滾珠絲杠副的“七?五”攻關，螺旋升角為f>9°～17°的大導程滾珠絲杠副已能批量生產。但是由于螺紋磨床傳動鏈誤差“基因”的遺傳，導程越大，導程精度越難提高。因此，兼顧精度的需求，導程Pn的增大要適度，例如名義直徑與導程的匹配d0×Pn以40mm×20mm，50mm×25mm，50mm×30mm等為宜，線速度均可達到60m/min以上。而采用雙頭螺紋是為了增加滾珠的有效承載圈數，從而提高絲杠副的剛度和承載能力，提高滾珠螺母在高速運行中的平穩性。雖然超大導程滾珠絲杠副（f>17°）可以獲得更高的線速度，但它很難滿足精度和加（減）速度的要求。
　　第二、空心強冷。在高速運轉時絲杠軸的熱變形是加工誤差的來源之一。同時為了提高系統剛性對絲杠軸預拉伸也會產生熱量。解決發熱問題的有效辦法是將冷卻液通入空心絲杠內部進行強制循環冷卻。空心絲杠軸還有助于減小高速運轉時的慣性，增加絲杠軸的扭曲剛度。北京機床研究所曾于1997年與成都工具研究所合作，完成大型空心滾珠絲杠的深孔加工，并從中摸索出合金鋼精密深孔工藝的經驗，可在高速滾珠絲杠生產中推廣應用。