滚珠丝杆是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。滚珠丝杆是工具机和精密机械上最常使用的传动元件，其主要功能是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反覆作力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。导轨和滚珠丝杠在精密数控机床上都有应用，数控机床需要安装有精密、耐用的主轴，而且应配有功能强大和操作灵活的控制器来控制复杂的程序。直线运动元件选用正确才能达到如此高的精度。

   
 在工具机数控机床上，机床滚珠丝杆（通过一钢制圆盘式联轴节与固定的电机连接）旋转，螺母顺轴向下运动。当丝杠转动时，螺母在轴上向前或向后运动，而滚珠无论如何必须在螺母内（在轴螺纹与螺母螺纹之间）循环运行。

 滚珠在螺母内循环运行时，其外部通过一滚珠回路管道、或内部通过滚珠偏转循环器，将滚珠导入螺纹滚道。滚珠回路管道的设计比较简单、直径较大、易于生产，一般价格较便宜。带有滚珠偏转器的螺母，结构比较紧凑，运行较平稳、顺畅，运行速度较高。

 在这两种情况下，轴向负荷均由滚珠承受。一般来说，这些零件首先受材料疲劳强度影响而磨损。滚珠丝杆的设计不能承受很大的侧向或径向负荷（这些负荷应该由导轨承受），这个时候就需要直线导轨助力啦，因为一般来说，直线导轨在任何方向上都能承受相等的负荷。

 数控机床滚珠丝杆选型除了直径外，最大特针就是导程（螺距），螺纹节距是指一个螺纹与相邻螺纹之间的距离，而丝杆螺距则是指丝杆旋转一周后螺母向前运动的距离。对于单一的起动螺纹而言，节距等于螺距。较低的节距（例如：5、6 mm或8 mm）在保持效率、负荷能力、速度、旋转和电机扭矩方面具有很好的综合性能。

 要提高各轴的速度，第一步通常是提高节距，其前提是假定电机有足够的扭矩防止机械优越性强度的降低，以及编码器要有足够的分辨率。较高的节距（例如：10、15 mm和20 mm）现在使用较普遍，因为速度的要求提高了，而且电机、放大器和编码器技术更先进了。对于大型龙门机床而言，其丝杆采用了极大的螺距（40 mm和50 mm）,即通常说的大导程滚珠丝杆，就是丝杆导程大于丝杆本身直径，因此速度甚至可以达到更高。因为与VMC或HMC机床相比，其负荷要轻得多，没有必要利用较小螺距的机械优越性。

 数控机床利用滚珠丝杆及直线导轨做传导向，不仅定位精度高，工作效率快，且使用寿命长，大大提高了数控机床的适用性能，发挥更大作用。