2米滚珠丝杠(副)动态测量系统设计与分析

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1、南京理工大学硕士学位论文2米滚珠丝杠（副）动态测量系统设计与分析姓名：印书范申请学位级别：硕士专业：机电工程指导教师：冯虎田;贾俐俐20041120摘要本文结合南京工艺装备制造厂2米滚珠丝杠动态测量仪改造项目，采用模块化硬件和软件重新设计Tig量及控制系统，介绍了数据采集原理及系统构成。对测量仪的主轴控制系统改造选用运动控制器作为伺服电机系统控制器，可方便地实现对伺服电机的控制。本文根据最新精度标准开发了滚珠丝杠副精度验收软件，建立了精度标准的数据库，实现精度自动判断。在滚珠丝杠副的误差评定中，采用最小二乘法原理求

2、回归系数，行程变动量的求取，采用了一种高速高精度的优化算法缩短了运算时间。本文对丝杠副行程误差产生的原因进行了探讨分析，给出了误差源分析的方法及实现的途径。开发了测量控制系统的软件，实现TN量的过程自动化，智能化。关键词：滚珠丝杠，动态测量，导程误差，误差评定AbstractThispaperintroducesanewdesignof2-metersbaliscrewdynamicmeasuringsystemtbrNanJingToolsFactory．MotioncontrollerisusedinACser

3、vosystem，whichdrivesthemainaxisofthemachine．Accordingtothelateststandardofballscrewaccuracyinchinathesystemsoftwareisdevelopedtoacceptaprogranasoffourspecificationsoftravelaccuracyofballscrewautomatically．Inerrorevaluationofballscrew,leastsquaremethodisadopted

4、tOcalculateregressioncoefficient．Ahigh-speedcomputationalmethodispresentedtocomputeevaluatingindexofleadprecisionofballscrewspair,whichalsoprovideahighcomputingprecision．Theerrorsourceofscrewpairareanalyzedanddiscussed，multiplelevererrorseparationisrealizedtod

5、ynamicerrordataofleadscrew．Thesoftwareofmeasuringandcontrollingsystemisdevelopedwhichmakesmeasuringprocesscompletedautomaticallyandintelligently．Keywords：Ballscrew,dynamicmeasuring，transmissionerror,errorevaluationII声明V683359本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，

6、除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名：口乒年D月昭日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的全部或部分内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的全部或部分内容。对于保密论文．按保密的有关规定和程序处理。研究生签名。弘铋坼：I=程硕十学位论文2米滚珠丝杠(副)动态测量系

7、统设计与分析1概论1．1滚珠丝杠副简介1)滚珠丝杠的结构与特点滚珠丝杠副是一种高精度、高效率的传动结构。滚珠丝杠副是在丝杠与螺母旋合螺旋槽之间放置适量滚珠作为中间传动体，借助滚珠返回通道，构成滚珠在闭合回路中循环的螺旋传动机构。”1滚珠丝杠副中以滚动代替普通丝杠副的滑动，为使滚珠丝杠副在工作过程中始终保持滚动摩擦，滚珠在螺母内循环滚动。典型的滚珠循环方式有内循环和外循环两种方式。滚珠丝相：和螺母的螺纹滚道与钢制滚珠之间运动是滚动摩擦，其摩擦系数仅为滑动摩擦的2％左右，传动效率提高到0．9以上。运用高精度螺纹磨床及其

8、他先进的加工方法和技术途径，滚珠丝杠具有越来越高的精度。滚珠丝杠与螺母之问轴向间隙为零，运动中没有阻滞和滑移，进给速度稳定，具有很高的定位精度和重复定位精度，同时具有精确的同步运动性能。滚珠丝杠的运动具有可逆性，逆传动效率高。滚珠丝杠、螺母、滚珠均选用综合机械性能比较好的钢材，经过热处理，硬度高，表面粗糙度小，滚动磨损少，具有良好的耐磨性，因而使用寿命较长。