专用螺纹车床改造方案
系统描述
该机床是某量具厂用来加工螺旋测微仪螺杆（M7.5*0.5，螺纹有效长度4~10mm）的专用车床，工件的旋转

和刀具的进给全部是通过复杂的机械传动来完成；由于螺旋测微仪螺杆本身的精度要求很高，在长期使用

的过程中，Z轴丝杠（专用高精度丝杠，价格昂贵）的磨损导致加工出的螺杆精度降低，为此必须定期更换

丝杠。该厂同类型的机床大约20台以上，一般按照1根/台·年更换一次，那么，每年将需要近30万的备件

更换。同时由于更换周期长，原机床加工效率低，给生产带来很大的影响。

工作原理：C轴旋转一周，同时Z轴进给一个螺距导程。
Y轴的进给由单独的伺服进给。


用户需要由西门子系统保证的精度要求：
1） 螺纹在任意两扣长度上的公差不大于2~3u，即0.5±0.002/0.003 （mm）;螺纹全长40mm上螺距误

差不大于2~3u；即40±0.002/0.003 （mm）
2） 最少200个螺距误差补偿点，每两个补偿点之间的距离为一个螺距长度，即0.5mm
3） 磨削的进刀量及转速：
粗磨：Y轴进刀量0.245mm，C轴的旋转速度为25~40rpm
精磨：Y轴进刀量0.02~0.035mm，C轴的旋转速度为20~30rpm


从用户的要求我们发现，该机床的加工精度要求极高，即使单一轴C轴或者Z轴能达到很高的定位精度，但

是在同时运动合成以后就不一定能达到精度的要求；它要求参与运动的两个轴要具有良好的定位精度、机

械刚性、相同的加减速特性和同步性能。

选型：
螺纹的切削实际上可以看成是两个运动的合成，伺服主轴在位置模式的旋转运动C，同时一个进给轴Z进给

一个螺距。
各位同仁帮我看看能不能这样设计？
1.由于用户需要的转速并不高，可以采用减速比为20~30的减速箱，这样设计出的最高转速大约在

100~150rpm。
2.由于螺纹切削的动力来自于三相异步电机带动的砂轮片，所以C轴和Z轴只是参与螺纹形线的插补。需要

的动力很小，伺服电机需要的功率在500~800瓦为宜。

3.由于该机床需要三给进给轴，故可以选802C或者802D。
4.选用高分辨率的增量式编码器（如2500线）做闭环反馈。


关于C轴，我有两种想法，这里向同仁请教：
1))用进给电机1FK7代替主轴电机1PH7，并C轴配制成主轴模式。这种做法是否可行，在用G331/G332刚性攻

丝（实际为车外螺纹）的时候，同步精度是否可以提高？
2))用主轴电机1PH7配置主轴。在用G331/G332刚性攻丝（实际为车外螺纹）的时候，能否保证其精度？
3))用进给电机1FK7将C轴配置成进给轴（旋转轴）。这样C和Z两个同步轴的插补在理论上将可以很好的保

证螺纹的精度？我这样分析正确吗？ 如果这样可行的话，那么又这样车任意长度的螺纹呢？请同仁指教

。