机床主轴回转精度测试系统的设计陈涛

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1、毕业设计说明书题目：机床主轴回转精度测试系统设计学院：机械工程学院专业：机械电子工程班级：0701学号：200702170131学生姓名：陈涛指导老师：陈小异完成日期：2011年6月7号34诚信声明本人声明：1、本人所呈交的毕业设计（论文）是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果；2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料；3、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。作者签

2、名：日期：年月日34毕业设计（论文）任务书题目：机床主轴回转精度测试系统设计姓名陈涛学院机械工程学院专业机械电子工程班级0701学号31指导老师陈小异职称教授教研室主任陈小异一、基本任务及要求：机床主轴回转精度测试是机床几何精度检验的项目之一，通过对主轴旋转时误差信号的采集，可以了解回转主轴的运转状态并判断误差产生的原因，从而保证机床的加工精度；本设计利用计算机并配以必要的传感器、数据采集卡，实现对机床主轴回转误差信号的采集，通过设计一个数据处理系统，实现对误差数据的分析、处理。课题基本任务及要求：1.

3、熟悉信号采集、信号处理的目的及意义；2.掌握MatLab（或LabVIEW）软件的使用及在信号采集、信号处理中的应用；3.掌握数据采集硬件的原理、设计一个基于MatLab（或LabVIEW）数据采集系统；4.设计一个基于MatLab（或LabVIEW）数据处理系统以实现对采集数据的处理；二、进度安排及完成时间：1.明确设计任务、熟悉设计课题、搜集有关资料；2月25日前完成2.在熟悉课题要求的前提下，进入课题实施阶段，进行有关方面知识的准备、撰写开题报告；3月15日前完成3.根据课题要求熟悉有关软件的使用

4、；4月1日前完成4.进行数据采集系统的设计；4月20日前完成5.进行信号处理系统的设计；5月10日前完成6.编写毕业设计说明书并打印；5月25日前完成7.程序文件的整理、存储介质的制作、准备答辩；5月31日前完成8.毕业设计答辩。6月10日前完成34目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1引言11.2国内外研究概况11.2.1国外研究概况11.2.2国内研究状况11.3课题研究的背景目的与意义21.3.1课题研究的背景21.3.2课题研究的目的与意义2第2章机床主轴回转精度的概念和基本问题42.

5、1机床主轴回转精度的主要概念42.1.1机床主轴的回转轴线的定义42.1.2转子回转误差运动的定义42.2主轴回转精度对加工精度的影响62.2.1纯径向跳动对加工精度的影响62.2.2纯轴向窜动对加工精度的影响72.3主轴回转精度的测量方法及理论82.3.1双向测量法介绍82.3.2回转误差的表达方式82.3.3主轴回转误差的评定82.4误差分离技术92.4.1反转法102.4.2多点法112.4.3多步法122.4.4主轴回转误差分析中存在的问题122.5主轴回转误差分离成份分析12第3章主轴回转精度

6、误差的测试14343.1测试系统的硬件的构成143.1.1电涡流传感器153.1.2实验组件和设备163.2测试系统的软件设计163.2.1数据处理和数据采样相关问题163.3回转误差测试的实验实施243.3.1实验步骤233.3.2实验的调试243.3.3实验数据的分析处理25结论31参考文献33致谢3434机床主轴回转精度测试系统设计摘要:主轴在作转动运动时，在同一瞬间，主轴上线速度为零的点的联机，称为主轴在该瞬间的回转中心线，在理想状况下，主轴在每一瞬间的回转中心线的空间位置，相对于某一固定的参考

7、系统（例如：刀架、主轴箱体或工具机的工作台面）来说，应该是固定不变的。但实际上，由于主轴的轴颈支承在轴承上，轴承又安装在主轴箱体孔内，主轴上还有齿轮或其它传动件，由于轴颈的不圆、轴承的缺陷、支承端面对轴颈中心线的不垂直，主轴的挠曲和工具机结构的共振等原因，主轴回转中心线的空间位置，在每一瞬时都是变动的。而主轴回转精度对加工精度具有重大影响。本文介绍了一套基于虚拟仪器的主轴回转精度测量系统，该系统由多功能转子测控模块参与具体试验，主要的实验设备包含电涡流传感器、微机和数据处理软件。软件系统基于LabVIE

8、W虚拟仪器技术开发，硬件部分采用了电涡流传感器等组成的双向测量系统，对实验数据进行误差分离和处理评定。采用数字滤波法方法消除一次偏心分量，在此基础上对数据处理和误差评定进行了探讨，该系统用于车床主轴回转精度的实际测量取得了良好效果。关键词：；虚拟仪器；误差分离；最小二乘法；回转精度；34SpindlerotatingaccuracytestsystemAbstract:Forrotatingthespindleinmotion,atthes