滚珠丝杠作为数控机床及其他精密机械设备中的定位和传动的关键零部件,其性能的高低在很大程度上影响了设备的制造水平。磨削工艺是加工高精度滚珠丝杠的主要方法,由于磨削加工的不确定性、随机性和磨削机理的复杂性,使我们无法有效的控制磨削过程,如何提高滚珠丝杠的磨削加工精度尤其是螺距磨削加工精度已经成为制造领域关键核心技术。本文首先介绍了目前国内外滚珠丝杠螺距误差检测技术及螺距误差补偿技术的研究现状与应用,对几种常见的滚珠丝杠螺距检测与补偿技术进行总结。在此基础上分析了滚珠丝杠磨削加工中的螺距误差来源,重点分析了磨削加工中对滚珠丝杠螺距误差影响较大的主要因素。其次,利用理论分析解法和ANSYS有限元法得出滚珠丝杠在磨削过程中的温度场与热变形的分布。分析了在移动热源的作用下工件上的温度与热变形在时间上空间上的分布变化规律。最后,根据滚珠丝杠螺距精度检测的需要,设计了基于加工过程在线检测的螺距误差测量装置,对该装置的整体结构包括硬件部分与软件部分的设计方法以及实现的功能进行介绍。通过Ti400型热像仪对加工中的滚珠丝杠在不同加工阶段的整体温度分布进行测量,并与有限元仿真分析获得的温度场分布进行对比分析。同时,通过螺距误差测量装置测量滚珠丝杠的螺距误差分布情况,并与热变形的仿真分析结果进行对比分析,进而对滚珠丝杠螺距误差分布曲线进行修正,提出基于西门子840D数控系统的分段补偿方法。