就我国目前制造业的技术水平及经济发展状况而言  ，采用半闭环控制系统的机床应用广泛  ，其加工精度很大程度上受机床精度影响  ，因而解决好由于机械间隙带来的加工误差问题  ，是保证加工质量的重要环节［1］ 。对于采用半闭环系统的机床来说  ，机械的制造误差以及装配精度对机床的最终精度起关键性的作用  ，而其中丝杠螺母副的反向间隙又是其中重要的影响因素之一［2］ 。作者在实践中改造的一台采用半闭环系统的钻攻中心的垂直轴 Z 轴 ( 带主轴头) 出现了反向间隙过大、无法使用静态反向间隙补偿从而精度达不到客户要求的状况 。经分析此反向间隙的形成原因  ，采用机械建模配合数控系统的电流测量等方法解决了此问题 。
1    故障现象
图1 是此钻攻中心垂直轴 Z 轴的雷尼绍定位精度检测曲线 ( 未经过任何补偿) 。
如椭圆标记所示  ，定位精度在 Z 轴运行的起始段急剧下降  ，像一个山谷  ，而在反向点时更像一个山峰  ，而且两条斜线几乎平行  ，值非常接近 。由此导致整个反向间隙不断变化  ，如图 1 所示  ，在两端反向间隙大  ，而在行程的中段反向间隙小 。机床的反向间隙补偿值是一个定值  ，如果出现如图 1 所示在整个行程内实际反向间隙变化较大的状况  ，则很难补偿  ，因为如果将两端的反向间隙补到允许值以内  ，则中段的反向间隙值反而会超差［3］ 。
文中所讲的 “反向间隙” 只是一种传统的讲法  ， 在经过预紧的滚珠丝杠副传动中  ，如果轴向力不大于 预紧力的 3 倍时  ，并不会有真正的 “间隙” 产生  ， 应叫 “反向矢动量” 比较恰当［4］ 。
由图 1 可见  ，在起始点时较短的一段距离内铣头实际走的距离短于理论距离  ，可能引起这一现象的影响因素有: ( 1) 导轨直线度; ( 2) 皮带松紧边的变换造成的反向间隙;  ( 3 ) 皮带初始张紧力的大小; ( 4) 丝杆自身的特性［5］ 。经作者详细排查及认真考虑  ，前 3 个因素都可排除  ，下面着重对第 4 点作一些分析 。

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结论
经过建模分析和实际采集的电流验证了钻攻中心丝杆轴向力与电机电流的关系  ，并且在文中计算的基础上为钻攻中心配备合适的丝杠  ， 解决了钻攻中心定位精度的问题 。
( 1) 在钻攻中心的整个行程内反向间隙如果变化比较大  ，不利于反向间隙的补偿;
( 2) 当铣头从上往下走时  ，丝杠钢球间的静摩擦力大于从下往上走时的静摩擦力  ，电机的电流也小于从下往上走时的静摩擦力;
( 3) 钢球间静摩擦力的变化是导致反向间隙变化的最主要因素;
( 4) 钢球间变化的静摩擦力 ( 正反向每一点不同) 来源于钢球从回珠器进入滚道的过渡阶段所产生的正压力;
( 5) 如果要控制反向间隙的变化量  ，在丝杆导程、预压量、长度、直径都不能更改的情况下  ，优化滚珠丝杠回珠器进入滚道的过渡阶段的形状及尺寸等要素是解决此问题的最有效方法 。