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直线滑台是工业应用里比较广泛的一种典型机构。

1. 问题描述

想设计一个直线运动机构，负载2Kg，中等速度，往复行程大约120mm，除原点外有3次停留，定位误差0.1mm左右，初步考虑使用步进电机驱动丝杠来完成，有哪些需要注意的地方？另外还有别的更好更便宜的方案吗？

2. 讨论

电机+丝杠的组合在直线运动单元中应该是应用较广泛的一种，其原理不用怀疑，但选用何种丝杠却应该考究一下。提问者说，在一些产品的标准件书上看到丝杠分精密滚珠丝杠、压轧滚珠丝杠、30度梯形丝杠三种，但不明白这几种丝杠具体有什么区别，以及其分别应用的场合。

甲回答说，前两种都是滚珠丝杆：较初滚珠丝杆的丝杆体用圆钢切削成型，因切削表面光洁度不够，再用成型砂轮磨出螺旋槽。后来工艺发展，丝杆体可以不再需要切削，直接压轧而成，并且压轧后具有相当的精度尺寸和光洁度，在没有很高精度要求的场合，可以直接使用，于是就有了“压轧滚珠丝杠”这一种类；目前压轧工艺制作的滚珠丝杆体还不能达到很高精度，精密滚珠丝杠还必须采用磨削工艺，滚珠丝杆的螺母螺旋槽和丝杆螺旋槽间置有钢球，把螺母和丝杆间旋合移动从滑动变成了滚动，所以可以高速轻巧动作；30度梯形丝杠是传统的机械结构，普通车床的丝杆就是很好的例子。

乙补充说，方便起见，这次的设计应以滚动直线导轨配合滚珠丝杆为宜；直线运动器件和滚珠丝杆都可以很方便在市场购得，东西小，2轴滑台，所费也有限；如果采用滑动导轨和30度梯形丝杠，不会有现成的，滑台，恐怕都要设计和逐一加工出来，费时费工，代价也许更高。况且精度要求并不高，一些便宜的丝杠和导轨都可以达到要求。

甲给出了如图设计方案，并解释说，导轨用了两根表面淬火，磨削后镀硬铬的光杆，配合加长直线轴承，滑块和导轨支架用硬铝块以线切割制作；丝杆用市售普通M12X1.75三角螺纹螺柱改制，螺母用青铜相配，丝杆与支座间用618系列的深沟球轴承支承，51000推力轴承和圆螺母消除轴向间隙；光杆的价格约100元/米，直线轴承几十元一个，轴承几元一个，加上其它，滑台厂家，代价不会**过500元，滑台价格，这样的结构，完全可以适应要求的工况并有较长工作寿命。

 机器人会毁灭人类统治世界，这听起来很荒谬，但人类发展的趋势就是有可能由机器来统治人类，由机器来掌管**、刑律和秩序等等而取代人类。    

德国汉诺威工业展，向**展示了一种新的技术趋势：未来工厂的生产手段讲求灵活性和多样性，朝向高度自动化的“工业4.0”时代发展，未来的机器系统甚至可以互相交流，工厂不再需要有工人。未来机器人可以执行人类的职务，可以和人类互动。

   可是近来有电脑*警告，军事和经济的高度需求促使自动化机械迅速发展，有可能在不久的将来高度自动化的机器将有能力取代人类，甚至毁灭人类。

   “未来的工厂还有人影吗?”这是德国之声中文网的文章“机器人时代的汉诺威工业展”问出的问题。文章报导了2014年度德国汉诺威工业展展示了自动化系统的新趋势。西门子的自动控制系统能和SAP的加工软件和其它系统交流，所有系统都可不断相互交流，从而不断改进，并可以灵活实现所有要求。这个时代被称为“工业4.0”，意味着“智能工厂”时代来临，以后的工厂可能不再有工人。