基于頻域三點(diǎn)法的主軸回轉(zhuǎn)誤差測(cè)量方法與應(yīng)用研究.pdf

1、精密測(cè)量技術(shù)是精密和超精密加工技術(shù)中的關(guān)鍵一環(huán),也是精密和超精密加工技術(shù)中備受國(guó)內(nèi)外重視的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。特別是基于誤差分離技術(shù)的形狀誤差和回轉(zhuǎn)誤差的測(cè)量和評(píng)定,一直是國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)。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,偏心誤差以及隨機(jī)性誤差。而對(duì)于高精度主軸回轉(zhuǎn)精度的測(cè)量,混入的形狀誤差不能忽略,同時(shí)要去除偏心和減小隨機(jī)誤差的影響,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。
　　 本課題對(duì)頻域三

2、點(diǎn)法誤差分離技術(shù)進(jìn)行了研究,并進(jìn)一步推導(dǎo)出了近似三點(diǎn)法。鑒于頻域三點(diǎn)法誤差分離原理的復(fù)雜性,從提高算法運(yùn)行速度和優(yōu)化用戶界面方面入手,通過(guò)Matlab和VC++聯(lián)合編程,運(yùn)用模塊化程序設(shè)計(jì)思想,編寫了主軸回轉(zhuǎn)誤差測(cè)量軟件系統(tǒng)。為確保頻域三點(diǎn)法回轉(zhuǎn)誤差分離技術(shù)的可行性和準(zhǔn)確性,對(duì)其進(jìn)行了更加深入的研究。首先根據(jù)誤差信號(hào)各組成部分的幾何特征,建立了一個(gè)模擬誤差數(shù)據(jù)模型。其次通過(guò)模擬誤差數(shù)據(jù)運(yùn)用Matlab對(duì)頻域三點(diǎn)法進(jìn)行仿真分析,分析結(jié)果驗(yàn)

3、證了頻域三點(diǎn)法的可行性。再次探討了頻域三點(diǎn)法主軸回轉(zhuǎn)誤差分離技術(shù)的誤差來(lái)源和抑制方法,并運(yùn)用Matlab對(duì)主要誤差來(lái)源進(jìn)行仿真分析,在仿真分析的基礎(chǔ)上,對(duì)比了頻域三點(diǎn)法與近似三點(diǎn)法的分離精度,研究了頻域三點(diǎn)法測(cè)量回轉(zhuǎn)誤差時(shí)傳感器安裝角度誤差、標(biāo)準(zhǔn)球精度量級(jí)以及噪聲對(duì)分離精度的影響。最后針對(duì)精密滾珠螺母機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)精度的測(cè)量要求,以仿真分析的結(jié)果為依據(jù),選擇優(yōu)化的傳感器安裝角度和位置公差,設(shè)計(jì)了一套適用于該主軸的測(cè)量裝置,并擬定了測(cè)量方案