滚珠丝杠螺旋线误差动态测量系统的研究

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1、山东建筑大学硕士学位论文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

2、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了详细介绍。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ASIC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Rs232串口，实现上、下位机的通讯，能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

3、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0．1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，结果表明其精度在设计要求之内。关键词：滚珠丝杠，螺旋线误差，动态测量，误差分析山东建筑大学硕士学位论文Resear

4、chondynamicmeasuringsystemforhelixlineerrorofprecisionballscrewZhangQiang(SchoolofMechanicalandElectronicEngineering)DirectedbySongXianchunABSTRACTPrecisionballscrewunitisthekeypartofNCmachine，anditsmanufacturingleveldeterminestheprecisionlevelofNCmachine

5、togreatextent．Studyingthemeansandtheapparatus’composinginhighprecisedynamicmeasuringforhelixlineerrorofballscrewhaveimportantacademicmeaningandpracticalappliedvalue．Combining、ⅣitlltechniquereconstructprojectsofShandongJiningBestPrecisionScrewsManufacturin

6、gLTD．，thepaperdevelopeda“dynamicmeasuringsystemforhelixlineerrorofprecisionballscrew”，whichCanfulfilltherequestsofproductqualityinspection,controlandmanagementinfactories．First，thepaperintroducedthedevelopmentalactualityofballscrewandsummarizedthecurrentm

7、easurementofdynamicmeasuringforhelixlineerrorofballscrew,narratedthemeasuringtheoryandrealizemethodofhighfrequencypulsesignalsubdivisioncountingmethods，advancedtheholisticdesignprojectofdynamicmeasuringapparatusforhelixlineerrorofprecisionballscrewandintr

8、oducedtheselectandfixofsensorindetail．Wedesignedhardwarecircuitofdynamicmeasuringsystemforhelixlineerrorofprecisionballscrewbasedonhi．ghfrequencypulsesignalsubdivisioncountingmethod．Adoptmodularizemethoddesignstheci