技術(shù)專欄“AI機(jī)械理解實(shí)驗(yàn)室”發(fā)布案例，展示如何利用AI自動生成滾珠絲杠軸的三維CAD模型。該系列通過輸入直徑、導(dǎo)程等5項(xiàng)基礎(chǔ)變量，由AI自動計算螺旋路徑坐標(biāo)并生成超過200行建模代碼，實(shí)現(xiàn)精密傳動部件的數(shù)字化設(shè)計。

滾珠絲杠軸通過鋼球在螺桿與螺母間的滾動替代傳統(tǒng)梯形螺紋的滑動摩擦，摩擦系數(shù)降低數(shù)個數(shù)量級，傳動效率可達(dá)90%以上。該部件廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床的X/Y/Z軸進(jìn)給系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)直線執(zhí)行器，以及半導(dǎo)體制造設(shè)備與注塑機(jī)的精密進(jìn)給機(jī)構(gòu)。

滾珠絲杠的核心在于容納鋼球的哥特式拱形螺旋槽。AI根據(jù)設(shè)計師設(shè)定的名義直徑（Φ20mm）、導(dǎo)程（5mm）、槽圓弧半徑（1.7mm）、鋼球直徑（Φ3.175mm）及軸長（72mm），自動離散化生成每圈32點(diǎn)、共約295點(diǎn)的螺旋中心路徑。隨后AI構(gòu)建垂直構(gòu)造平面，執(zhí)行掃掠切除特征以成型螺旋槽，并確保槽體不穿透或分割軸體。

在實(shí)體生成階段，AI首先通過三次拉伸與重疊合并操作構(gòu)建Φ20mm的軸毛坯，隨后沿螺旋路徑切割出截面為圓弧形（半徑1.7mm）的溝槽。接著在中央一圈按60°間隔放置6顆Φ3.175mm鋼球，各球體保持獨(dú)立且間距大于球徑。AI通過斷言語句驗(yàn)證鋼球體積與理論公式（4/3·π·r3）誤差小于1e-4，并確認(rèn)Zui終實(shí)體數(shù)量為1個軸體加6個獨(dú)立鋼球。

盡管AI能高效處理由標(biāo)準(zhǔn)與數(shù)學(xué)公式唯一確定的幾何參數(shù)，但涉及實(shí)際工程設(shè)計的自由度仍由人類把控。例如槽型采用單圓弧簡化還是雙圓弧哥特式輪廓、循環(huán)回珠管的結(jié)構(gòu)設(shè)計，以及預(yù)壓值的設(shè)定，均超出當(dāng)前自動化生成的范圍。該系列下一篇將轉(zhuǎn)向滾珠絲杠螺母的變量分析。本次三維模型與代碼驗(yàn)證均由Claude Fable 5模型完成。

資料來源：Note（ノート）；原文發(fā)布日期：2026-10-09。本文為資料編譯。