滚珠丝杠螺旋线误差动态测量系统的研究（可复制论文）.pdf

山东建筑大学
硕士学位论文
滚珠丝杠螺旋线误差动态测量系统的研究
姓名:张强
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:宋现春
20080401
摘要精密滚珠丝杠副是数控机床的关键功能部件,其制造水平的高低在很大程度上决定了数控机床的精度高低,研究高精度滚珠丝杠螺旋线误差动态测量方法和仪器组成具有重要的理论意义和实际应用价值。本课题结合山东济宁博特精密丝杠有限公司技术改造项目,研究开发精密滚珠丝杠螺旋线误差动态测量系统,使其适应工厂现代化生产质量检验、控制与管理的要求。本文首先介绍了滚珠丝杠的发展现状,对当前应用的滚珠丝杠动态测量方法进行了归纳总结,详细叙述了本系统中使用的高频脉冲细分计数法的测量原理及实现方法。提出了滚珠丝杠螺旋线误差动态检测仪的总体设计方案,并对传感器的选取和安装做基于高频脉冲细分计数测量方法,设计了滚珠丝杠螺旋线误差动态测量系统硬件电路。电路采用模块化设计方法,包括外围控制模块、数据采集模块以及数据通讯模块。数据采集模块采用专用集成电路代替分立元件,提高了硬件电路的稳定性。测量系统采用上、下位机的测量方案,通过冢迪稚稀⑾挛换耐ㄑ叮够在屏幕上实时显示误差曲线,可实现测量结果的计算、分析、保存和打印检测报告等内容。实现了误差求取的自动化,满足了现代测量技术实时、高效的要求。模拟实验表明该测量系统具有很高的精度,理论上测量系统的分辨率可达微米;误差分析计算迅速、准确,测量结果直观。最后对影响滚珠丝杠螺旋线误差动态测量系统测量精度的主要因素进行了理论分析,根据误差来源及传递规律,对各部分误差进行了详细的分析计算。这些误差通过合理的补偿措施是可以减少和消除的,有些误差因素是可变的,为进一步提高滚珠丝杠测量精度提供了理论依据。分析计算了测量仪的综合测量精度,结果表明其精度在关键词:滚珠丝杠,螺旋线误差,动态测量,误差分析了详细介绍。设计要求之内。山东建筑大学硕士学位论文
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日期越益圭日期塑:豪迹学位论文作者签名:丞选銎亟日期竺塑:≤:兰』原创性声明学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解山东建筑大学有关保留、使用学位论文的规定,本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师的指导下,独立进行研究取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,论文中不舍其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得山东建筑大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。学位论文作者签名:即:山东建筑大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权山东建筑大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其它手段保存、汇编学位论文。保密论文在解密后遵守此声明。签导师名:
、新材料的发展,特别是微型计算机的普及应用,推动了现代机械制造技术的发展。现代机电设备的结构越来越复杂,它融机、光、电、液于一体,功能也越来越完善,并向高精度、高速度、高可靠性以及智能化、数字化、绿色环保方向发展。在这种情况下,如何保证产品加工质量,也就是如何提高加工机床的精度是现代制造技术迫切需要解决的关键问题之一。数控机床的加工精度包括静态精度和动态精度,而决定加工精度的主要因素是数控机床基本部件的精度及其运动精度。因此,测量数控机床的运动误差,分析机床加工误差的产生原因,寻找误差产生的规律具有十分重要的现实意义。高质量、高生产率和高精度一直是国内外先进制造技术的追求目标。由于传动的效果最终是以整条传动链的传动表现出来,因此要获得高质量的传动,光靠研究单个齿轮的加工以及误差是不够的,只有通过对整条传动链传动误差的精密测量,对其做出客观正确的评价,并准确分析产生这些误差的原因,才能为产品的加工制造提供指导性的依据,达到事半功倍的效果。精密滚珠丝杠传动副作为确定机床线性位移精度的最关键部件之一,在机械设备中应用极为广泛。特别是随着数控机床、加工中心、等高科技技术的迅猛发展,作为基本功能部件之一的精密滚珠丝杠副的加工精度要求越来越高、驱动线速度越来越快。随着滚珠丝杠副的应用范围进一步扩大,高精度,高速化已成为近年来国内外滚珠丝杠提高滚珠丝杠的加工精度,特别是螺距加工精度,是高精度滚珠丝杠副加工的主要目标之一,国内外的许多研究工作者正在从事这方面的工作【。精密光栅尺、磁尺、感应同步器等先进的检测元件的广泛应用以及自动检测技术的发展,推动了精密滚珠丝杠副的设计和制造水平的发展。但是由于影响滚珠丝杠副加工精度的因素很多,而且各种因素之间的关系复