机械电子工程硕士论文-高速滚珠丝杠副综合性能的试验研究

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1、山东大学硕士学位论文高速滚珠丝杠副综合性能的试验研究姓名：刘剑申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：宋现春20050510山东人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。随着机械产品、数控机床向高速化、高精度化、复合化与环保化方向不断发展，对滚珠丝杠副的性能提出了越来越高的要求。随着滚珠丝杠副的高速化，单纯的依靠提高转速来获得较大的线速度已经不可能，我们必须以一个全新的角度来设计和分析高速滚珠丝杠副。目前我们国家除台湾地区外高速滚珠丝杠副的发展水平和国外相比还有不小的差距。除了原材料和加工设备的精度等

2、因素外，’没有完善的试验检测手段也是制约其发展的一个重要原因。为了对新设计的高速滚珠丝杠副的综合性能进行全面的检测，我们研制开发了高速滚珠丝杠副综合试验台。它能够实现对滚珠丝杠副的定位精度、加速度、速度、温升以及噪声等性能参数进行测量，整个测量过程简单易行，操作方便。通过采用高精度的传感器，保证了测量结果的准确性；通过USB接口和RS232串口，实现PC机与各个测量仪器的通讯；通过自行编写的软件，在屏幕上实时显示各被测参数变化曲线；对测量结果进行计算、分析，保存并打印输出符合有关标准的检测报告。研制试验台不是我们的最终目的，我们的最终目的是利用试验台对滚珠丝杠副的综合性能进行检

3、测，并对检测结果进行分析研究，进而对滚珠丝杠副的结构进行改进，加快对高速滚珠丝杠副的研发步伐。本文首先对滚珠丝杠副的工作原理、各种结构形式的优点和缺点做了较深入的研究分析，并对适用于滚珠丝杠副高速化的结构形式进行了有意义的探讨；然后对试验台的丌发和各项检测功能进行了详细的阐述。重点对试验结果进行了大量分析。关键词：高速滚珠丝杠副；试验研究；定位精度：加速度：速度；温升；噪声山东大学硕士学位论文ABSTRACTPrecisionhallScrewunitisthekeypartofNCmachine．anditsmanufacturingleveldeterminesthepre

4、cisionlevelofNCmachinetogreatextent．WiththedevelopmentofmechanicalproductionandNCmachineorientedtohigh．speed。high-precision,multi—purposeandenvironmentalization,theperformanceofhallscrewunitsisdemandedhigher．Withthehigh-speedofballscrewunits．itiSimpossiblethatwegetahighlinearspeedofballscrew

5、unitspurelyrelyingonincreasingrotatespeed．weshoulddesignandanalyzehalIscrewunitsbynewideas．Atpresent，thereiSstillalargegapbetweenOUgcountry(excludeTalwanregion)andsomedevelopedcountriesinhallscrewunits．Besidespoorqualityrawmatedalsandunadvancedequipments，thescarcityoftestapparatusalSOhinders

6、thedevelopmentofhigh-speedballscrewunits．FortestingtheperformanceofnewtypehallSCI'CWunits．wedesignhigh-speedhallscrewunitstestbench．Itcarltestaccuracyofpositioning，acceleration,speed，temperaturevariationandnoiseofballscrewunitsbysimulatingtheirworkingstatus．Byusinghighprecisionsensors，thever

7、acityofthemeasureresultcanbeensured．ByusingUSBinterfaceandRS232interface，thecommunicationbetweenPCandvariousapparatusesCanberealized．Byusingthesoftwareprogrammedbyourselves，manyfunctions，suchasplottingthecurveofthemeasureresultinreal-time，calculati