主軸運動精度的測試與研究.pdf

1、高速數(shù)控機床技術水平的高低和擁有量的多少是衡量一個國家制造業(yè)水平高低的標志。主軸單元是決定高速機床高速高精度性能的基礎和關鍵。高速電主軸是高速機床的基本結構單元,在工具零件的制造過程當中,主軸組件的性能是影響工件加工品質與生產(chǎn)效率及其重要的關鍵因素。主軸回轉誤差是主軸最關鍵性能參數(shù)之一。因此主軸精度的測試,一直是各國學者研究的重點問題。
　　 在如今的工程設計領域,測試分析是驗證設計優(yōu)劣、變更設計的參考依據(jù)。在如今的裝配業(yè)領域,

2、測試分析是驗證組裝優(yōu)劣的依據(jù),并且作為提升產(chǎn)品性能的參考。在客戶群中,測試分析的結果與需求相比較之下,可以作為購買機械設備的參考。
　　 主軸回轉精度的測量不可避免會混入被測件本身的形狀誤差,而對于高精密主軸回轉精度的測量,混入的形狀誤差不能忽略,因此主軸回轉精度測量技術的研究焦點在于誤差分離技術的研究。本課題以機床主軸與高速精密電主軸作為研究對象,在對三種主要誤差分離技術深入研究的基礎上,結合高速高精密主軸工作的新特性,開發(fā)了

3、一種基于數(shù)理統(tǒng)計法誤差分離技術的簡便、準確能用于工況狀態(tài)下進行回轉誤差實時動態(tài)測量的系統(tǒng),闡述了數(shù)理統(tǒng)計法誤差分離技術的理論,給出了完整的測量方法及具體的數(shù)據(jù)處理方法。
　　 根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計法誤差分離技術測量方法的要求,正確選擇滿足測量要求的組件,搭建了一套適用于高速高精度主軸回轉精度測量的硬件系統(tǒng);基于虛擬儀器技術,以LabVIEW8.5為開發(fā)平臺,同時以采樣定理、濾波等基本理論為依據(jù)。在該仿真系統(tǒng)上,應用數(shù)理統(tǒng)計法誤差分離技術

4、分別對隨機性和周期性主軸回轉誤差進行了仿真測量研究,根據(jù)仿真測量結果觀察數(shù)理統(tǒng)計法誤差分離技術的分離效果。另外,研究了統(tǒng)計轉數(shù)對測量結果精度的影響規(guī)律。
　　 在高速主軸回轉誤差動態(tài)測試系統(tǒng)上對北京工業(yè)大學機械制造技術實驗室的機床主軸和高速精密電主軸進行回轉誤差的測量實驗研究,通過對測量數(shù)據(jù)的分析評定并與美國API公司的SPN300主軸誤差測量儀測試結果進行比對,評價自行開發(fā)的基于數(shù)理統(tǒng)計法誤差分離技術系統(tǒng)的有效性及測量方法的可