主軸運(yùn)動(dòng)精度的測(cè)試與研究.pdf

1、高速數(shù)控機(jī)床技術(shù)水平的高低和擁有量的多少是衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平高低的標(biāo)志。主軸單元是決定高速機(jī)床高速高精度性能的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。高速電主軸是高速機(jī)床的基本結(jié)構(gòu)單元,在工具零件的制造過程當(dāng)中,主軸組件的性能是影響工件加工品質(zhì)與生產(chǎn)效率及其重要的關(guān)鍵因素。主軸回轉(zhuǎn)誤差是主軸最關(guān)鍵性能參數(shù)之一。因此主軸精度的測(cè)試,一直是各國學(xué)者研究的重點(diǎn)問題。
　　 在如今的工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域,測(cè)試分析是驗(yàn)證設(shè)計(jì)優(yōu)劣、變更設(shè)計(jì)的參考依據(jù)。在如今的裝配業(yè)領(lǐng)域,

2、測(cè)試分析是驗(yàn)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(cè)試分析的結(jié)果與需求相比較之下,可以作為購買機(jī)械設(shè)備的參考。
　　 主軸回轉(zhuǎn)精度的測(cè)量不可避免會(huì)混入被測(cè)件本身的形狀誤差,而對(duì)于高精密主軸回轉(zhuǎn)精度的測(cè)量,混入的形狀誤差不能忽略,因此主軸回轉(zhuǎn)精度測(cè)量技術(shù)的研究焦點(diǎn)在于誤差分離技術(shù)的研究。本課題以機(jī)床主軸與高速精密電主軸作為研究對(duì)象,在對(duì)三種主要誤差分離技術(shù)深入研究的基礎(chǔ)上,結(jié)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(jì)法誤差分離技術(shù)的簡便、準(zhǔn)確能用于工況狀態(tài)下進(jìn)行回轉(zhuǎn)誤差實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量的系統(tǒng),闡述了數(shù)理統(tǒng)計(jì)法誤差分離技術(shù)的理論,給出了完整的測(cè)量方法及具體的數(shù)據(jù)處理方法。
　　 根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)法誤差分離技術(shù)測(cè)量方法的要求,正確選擇滿足測(cè)量要求的組件,搭建了一套適用于高速高精度主軸回轉(zhuǎn)精度測(cè)量的硬件系統(tǒng);基于虛擬儀器技術(shù),以LabVIEW8.5為開發(fā)平臺(tái),同時(shí)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(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)法誤差分離技術(shù)

4、分別對(duì)隨機(jī)性和周期性主軸回轉(zhuǎn)誤差進(jìn)行了仿真測(cè)量研究,根據(jù)仿真測(cè)量結(jié)果觀察數(shù)理統(tǒng)計(jì)法誤差分離技術(shù)的分離效果。另外,研究了統(tǒng)計(jì)轉(zhuǎn)數(shù)對(duì)測(cè)量結(jié)果精度的影響規(guī)律。
　　 在高速主軸回轉(zhuǎn)誤差動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng)上對(duì)北京工業(yè)大學(xué)機(jī)械制造技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的機(jī)床主軸和高速精密電主軸進(jìn)行回轉(zhuǎn)誤差的測(cè)量實(shí)驗(yàn)研究,通過對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的分析評(píng)定并與美國API公司的SPN300主軸誤差測(cè)量儀測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比對(duì),評(píng)價(jià)自行開發(fā)的基于數(shù)理統(tǒng)計(jì)法誤差分離技術(shù)系統(tǒng)的有效性及測(cè)量方法的可