發(fā)布時間：2017-04-16 06:25

  本文關鍵詞：主軸運動精度的測試與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 高速數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。在如今的裝配業(yè)領域，測試分析是驗證組裝優(yōu)劣的依據，并且作為提升產品性能的參考。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)了一種基于數理統(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據處理方法。 根據數理統(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。在該仿真系統(tǒng)上，應用數理統(tǒng)計法誤差分離技術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，根據仿真測量結果觀察數理統(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，通過對測量數據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靠性。
【關鍵詞】：高速主軸 誤差分離 回轉誤差 形狀誤差 虛擬儀器
【學位授予單位】：北京工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TG659
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 課題研究背景9
• 1.2 轉子回轉誤差的主要概念和基本問題9-11
• 1.2.1 轉子回轉軸線的定義9-10
• 1.2.2 轉子回轉誤差運動的定義10-11
• 1.3 主軸回轉誤差對加工精度的影響11-14
• 1.3.1 純徑向跳動對加工精度的影響11-13
• 1.3.2 純軸向竄動對加工精度的影響13
• 1.3.3 純角度擺動對加工精度的影響13-14
• 1.4 主軸回轉誤差的國內外研究現狀14-16
• 1.5 本課題來源及主要研究內容與意義16
• 1.6 本文結構16-18
• 第2章 主軸回轉誤差測量方法與理論18-33
• 2.1 主軸回轉誤差的測量方法18-21
• 2.1.1 打表測量法18-19
• 2.1.2 單向測量法19
• 2.1.3 雙向測量法19-20
• 2.1.4 CCD 測量法20-21
• 2.2 圓度誤差21-24
• 2.2.1 圓度誤差的幾何特征21-22
• 2.2.2 圓度誤差的評定方法22-24
• 2.3 主軸回轉誤差的評定方法24-25
• 2.4 誤差分離技術25-31
• 2.4.1 反轉法26-27
• 2.4.2 多點法27-29
• 2.4.3 多步法29-30
• 2.4.4 回轉誤差分析中存在的問題總結30-31
• 2.5 主軸回轉誤差成份分析31-32
• 2.6 本章小結32-33
• 第3章 數理統(tǒng)計法回轉誤差分離技術及其仿真分析33-43
• 3.1 數理統(tǒng)計法主軸回轉誤差測量技術33-38
• 3.1.1 數理統(tǒng)計法的數據處理33-37
• 3.1.2 數理統(tǒng)計法的適用范圍及特點37-38
• 3.2 數理統(tǒng)計法誤差分離技術的仿真系統(tǒng)介紹38-39
• 3.2.1 仿真系統(tǒng)實現原理39
• 3.3 主軸回轉誤差測量的仿真分析39-41
• 3.3.1 周期性主軸回轉誤差的仿真測量39-40
• 3.3.2 統(tǒng)計轉數對測量精度影響的仿真分析40-41
• 3.4 本章小結41-43
• 第4章 高速主軸回轉誤差的測試43-58
• 4.1 測試系統(tǒng)硬件構成43-47
• 4.1.1 測試對象44
• 4.1.2 NI 數據采集卡44-45
• 4.1.3 電渦流微位移傳感器45-46
• 4.1.4 周時鐘發(fā)生器及劃定每轉采樣點46-47
• 4.2 測試系統(tǒng)軟件設計47-50
• 4.2.1 虛擬儀器與LabVIEW47-48
• 4.2.2 軟件功能與程序流程48-50
• 4.3 回轉誤差試驗實施50-57
• 4.3.1 實驗方案50-51
• 4.3.2 實驗調試51-53
• 4.3.3 實驗數據與分析53-57
• 4.4 本章小結57-58
• 第5章 SPN300 回轉測量儀簡述58-65
• 5.1 SPN300 硬件組成及功能58-59
• 5.2 SPN300 軟件構成及操作59-61
• 5.3 SPN300 對機床主軸測試試驗61-64
• 5.4 本章小結64-65
• 第6章 回轉誤差試驗可信度評定65-69
• 6.1 回轉誤差軌跡圖評定65-67
• 6.2 徑向回轉誤差及軸向誤差數據評定67-68
• 6.3 本章小結68-69
• 結論69-71
• 參考文獻71-73
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學術論文73-74
• 致謝74

【引證文獻】

中國期刊全文數據庫 前1條

1 姚俊;王平;;主軸回轉精度測量方法[J];制造技術與機床;2011年12期

中國碩士學位論文全文數據庫 前2條

1 黃建建;基于頻域三點法的主軸回轉誤差測量方法與應用研究[D];廣東工業(yè)大學;2011年

2 文耀華;應用于高精度主軸回轉誤差監(jiān)測的柱狀電容傳感器研究[D];浙江大學;2012年

  本文關鍵詞：主軸運動精度的測試與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：310231