滾珠絲杠摩擦力矩動態(tài)檢測系統(tǒng)的研制.pdf

1、隨著數(shù)控機床向高速且高精度的方向發(fā)展，滾珠絲杠的精度要求也隨之升高。滾珠絲杠的摩擦力矩是絲杠性能的一個重要指標。在國內(nèi)，絲杠摩擦力矩的檢測還處于一個比較落后的階段，目前中小絲杠企業(yè)大都采取靠工人手感來判定摩擦力矩是否符合標準。本文結(jié)合南靖長青精密絲桿制造有限公司的現(xiàn)有設備，在其基礎上研制了滾珠絲杠摩擦力矩動態(tài)檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)摩擦力矩檢測的自動化。
　　本文從滾珠絲杠傳動的特點出發(fā)，分析了滾珠絲杠摩擦力矩的產(chǎn)生機理?；趯︻A緊方式的介

2、紹，以Hertz接觸理論為基礎，計算后得到了預緊力對摩擦力矩的影響規(guī)律。通過使用簡化的反向器力學模型，對滾珠進出反向器產(chǎn)生的摩擦力矩波動性進行了分析。最終構(gòu)成了整個系統(tǒng)設計與驗證的理論指導部分。
　　在系統(tǒng)硬件部分，基于系統(tǒng)的設計要求，先對整個硬件系統(tǒng)做了總體設計。而后分運動控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)四個方面對系統(tǒng)進行詳細的設計。通過對運動控制卡、伺服電機、數(shù)據(jù)采集卡、電氣元件的選型，實現(xiàn)了運動控制系統(tǒng)的半閉環(huán)

3、控制、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設計以及配電系統(tǒng)的電路設計。
　　上位機軟件部分，使用Visual Basic語言編寫，具有十分良好的人機界面。以模塊化的程序設計理念，將軟件劃分為參數(shù)輸入模塊、電機控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)回放/保存模塊。通過使用運動控制卡、數(shù)據(jù)采集卡自帶動態(tài)鏈接庫內(nèi)的函數(shù)，實現(xiàn)了系統(tǒng)的檢測自動化。
　　最后進行了實際檢測的試驗，使用采集的樣品數(shù)據(jù)對螺母軸向速度進行驗證，通過對摩擦力矩的檢測數(shù)據(jù)進行FFT快速傅里