滾珠絲杠副和滾動(dòng)直線導(dǎo)軌作為影響數(shù)控機(jī)床加工質(zhì)量的核心功能部件,其性能的高低直接影響到數(shù)控機(jī)床的水平。為了提高實(shí)際工況下滾珠絲杠副和滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的剛度,常采用增加滾珠絲杠副和直線導(dǎo)軌副的預(yù)緊力的方法提高剛度。在實(shí)際使用過(guò)程中,由于滾動(dòng)體和滾道的摩擦磨損會(huì)導(dǎo)致預(yù)緊力下降、精度降低。為了提高滾珠絲杠副、導(dǎo)軌副的精度保持性和可靠性,各生產(chǎn)企業(yè)研究開(kāi)發(fā)了許多加載試驗(yàn)臺(tái),開(kāi)展了大量的試驗(yàn)研究工作,現(xiàn)有試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)方案基本是通過(guò)對(duì)滾珠絲杠副或?qū)к壐笔┘右欢ㄝd荷,然后進(jìn)行運(yùn)行測(cè)試試驗(yàn),對(duì)滾珠絲杠副和導(dǎo)軌副的試驗(yàn)是分開(kāi)進(jìn)行的。這和實(shí)際機(jī)床上滾珠絲杠副、導(dǎo)軌副同時(shí)承受變化的載荷情況不同。本課題開(kāi)發(fā)能夠模擬滾珠絲杠副導(dǎo)軌副在機(jī)床上實(shí)際載荷工況,同時(shí)對(duì)絲杠副和導(dǎo)軌副進(jìn)行加載試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置,完善測(cè)試系統(tǒng)并開(kāi)展相關(guān)試驗(yàn)研究。首先介紹了模擬實(shí)際工況的滾珠絲杠副導(dǎo)軌副綜合性能試驗(yàn)臺(tái)的主要設(shè)計(jì)要求和性能指標(biāo),對(duì)試驗(yàn)臺(tái)的機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要設(shè)計(jì)方案和各功能模塊組成進(jìn)行了介紹;分析了試驗(yàn)臺(tái)測(cè)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案,滿(mǎn)足了精度保持性試驗(yàn)各項(xiàng)測(cè)試的要求;完成了試驗(yàn)臺(tái)測(cè)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì),為下一步測(cè)量軟件的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)提供條件。以銑削45#鋼作為實(shí)際加工工況,根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn),設(shè)計(jì)了絲杠和導(dǎo)軌的受力大小與進(jìn)給速度,并由此確定了試驗(yàn)臺(tái)的加載力大小以及變化規(guī)律,根據(jù)其加載工況選擇了液壓加載方式,并對(duì)液壓伺服加載系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)與工作方式進(jìn)行了介紹。其次,然后根據(jù)滾珠絲杠副與滾動(dòng)直線導(dǎo)軌精度保持性的測(cè)試要求,介紹了滾珠絲杠副螺旋線精度檢測(cè)原理,并完成在測(cè)量系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與硬件選型。設(shè)計(jì)了滾珠絲杠副與導(dǎo)軌副的加載力檢測(cè)系統(tǒng),完成了摩擦力、溫度、振動(dòng)的在線測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì),包括測(cè)量原理、傳感器的選取、安裝使用方法以及軟件的設(shè)計(jì)流程、測(cè)試功能的實(shí)現(xiàn)方法等。最后進(jìn)行加載運(yùn)行試驗(yàn),對(duì)滾珠絲杠副的運(yùn)動(dòng)精度、振動(dòng)、摩擦力矩等參數(shù)進(jìn)行在線檢測(cè),并將滾珠絲杠副的運(yùn)動(dòng)精度檢測(cè)結(jié)果與離線檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了本系統(tǒng)檢測(cè)的準(zhǔn)確性與可靠性。對(duì)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副進(jìn)行了摩擦力、溫升、振動(dòng)等在線檢測(cè),為進(jìn)一步開(kāi)展精度保持性理論研究提供了技術(shù)手段和試驗(yàn)方法。
【學(xué)位單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TG659
【部分圖文】：

(a) 滾珠絲杠副 (b) 滾動(dòng)直線導(dǎo)軌圖 1.1 滾動(dòng)功能部件珠絲杠副與導(dǎo)軌副方向上研發(fā)與生產(chǎn)已有 50 多年，國(guó)內(nèi)出現(xiàn)很多現(xiàn)滾珠絲杠副與導(dǎo)軌副的規(guī)模化、系列化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了從“省能

模擬實(shí)際工況的滾珠絲杠副導(dǎo)軌副綜合性能試驗(yàn)臺(tái)實(shí)物照片

圖 2.3 試驗(yàn)臺(tái)測(cè)控系統(tǒng)原理圖 2.3，伺服系統(tǒng)通過(guò)伺服電機(jī)控制控制絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)速度與方向。光柵尺采集滾珠絲杠副的位移信號(hào)與轉(zhuǎn)角信號(hào)，經(jīng)計(jì)數(shù)采集卡傳輸?shù)缴衔粰C(jī)序?qū)⒂?jì)數(shù)采集卡的信號(hào)進(jìn)行換算，計(jì)算得到的螺母理論位移與測(cè)量得
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2881956