电主轴回转误差的测量与研究

为得到不同转速下主轴的回转精度,采用双向动态测量法测量液体静压轴承电主轴的径向位移误差,借助激光位移传感器记录主轴径向误差数据,利用自主开发的数据处理软件实现测量数据的误差分离,通过最小二乘圆法评定主轴的回转精度,为主轴最优工作转速的选取提供理论依据。     

主轴回转精度测试中的误差分离技术

用标准件进行机床主轴回转精度测量时,所得误差信号中同时含有主轴径向误差运动成分和标准球相对主轴的安装偏心分量。本文在分析主轴误差信号的基础上,提出了有效地分离安装偏心的理论,从而开发出一种测试结果与偏心无关的测试方法,该方法测量精度高,过程简便,易于实现。     

基准球安装偏心误差的分析

本文对宁夏工学院测试车床主轴回转误差运动时基准球安装偏心引起的误差进行了分析，并提出了剔除该误差的方法。     

误差分离技术在主轴回转精度测量中的应用

本文提出一种单向法测量主轴回转精度时,标准球的偏心误差和主轴动不平衡误差的分离与修正方法。该法在消除偏心误差的同时,保留了主轴动不平衡引起的、与主轴旋转频率ω_0相同的振动位移分量,提高了测试精度。且可根据分离出的动不平衡的大小和方向,对主轴进行动平衡调整。     

主轴回转精度动态测试

对主轴的回转精度进行动态测试，采用双向测试法．运用计算机、A／D板实现数据的自动采集与处理。应用数学方法——曲线拟合法对测量信号中与转速同频的偏心运动和主轴误差运动中的一次误差运动进行了有效的识别分离，正确消除了偏心运动，实现了主轴误差的准确评定。     

基于LabVIEW 8的实验虚拟圆度仪系统

为满足回转工件的圆度加工精度要求,以M(National Instruments)公司的最新版图形化编程软件LabVIEW 8为圆度仪的虚拟界面编程平台,结合步进电动机控制的旋转工作台、电感位移传感器、USB插口的数据采集卡和自行设计的信号调理电路等硬件组成部分,设计了实验虚拟圆度仪系统.测量时,采用两种误差分离技术分离圆度仪主轴误差,然后根据不同的圆度误差评定标准,进行圆度评定,计算出圆度误差.圆度误差值为组建用于动态测量精度理论研究的分析实验系统做准备.     

空气静压轴承主轴回转精度的检测

研制空气静压轴承主轴回转精度检测系统,提出正弦回归法分离测量球的安装偏心,采用“反向法”剔除测量球的形状误差,并引用实验予以验证。     

计算机辅助主轴回转误差测试与分析

讨论了计算机辅助主轴回转误差检测原理,分析了影响测量精度的因素,通过傅立叶变换分析,指出检测元件安装偏心和形状误差是影响主轴回转误差测量精度的主要因素.采用滤波技术消除检测元件安装偏心和形状误差的影响,达到精确获取主轴回转误差信息的目的.     

计算机辅助主轴回转误差测试与分析

讨论了计算机辅助主轴回转误差检测原理，分析了影响测量精度的因素，通过傅立叶变换分析，指出检测元件安装偏心和形状误差是影响主轴回转误差测量精度的主要因素．采用滤波技术消除检测元件安装偏心和形状误差的影响，达到精确获取主轴回转误差信息的目的．     

机床主轴回转精度微机测量和数据处理系统

本文以Apple-Ⅱ微机为基础,应用计算机辅助试验(CAT)技术,提出了一种高精度主轴回转精度在线测量和数据处理系统,该系统由标准球、通用仪器、微型机和成套数据处理软件组成。文中在采用统计消偏和改进单纯形方法的基础上,对数据处理和误差评定进行了探讨,将系统用于外圆磨床主轴回转精度的实际测量,给出了砂轮和工件主轴回转误差的处理结果,并进行了相应的分析。     

回转精度的测试与评价

本文以复数型频率分析的回转精度理论为基础,通过实测坐标镗床主轴的回转精度,并利用APPLEⅡ微型计算机系统对测试数据进行A/D转换、软件采样、快速富里叶变换、误差运动圆图象的显示及不圆度的计算等处理,探讨回转精度的评定方法。主要研究了下列问题:①动、静态偏心的区别及其意义;②用三维图形表示不圆度值与同心圆圆心分布的关系;③基础圆半径取值对不圆度计算结果的影响;④计算圆图象的最小二乘方圆心的新方法;⑤误差运动轨迹的最小包络圆的计算。     

评定主轴径向回转误差的最小区域环计算法

主轴径向回转误差是影响机床加工精度和圆度等仪器测量精度的重要因素。主轴径向回转误差的测量和评定,对于减少其误差,提高机床的加工精度和圆度等仪器的测量精度都具有积极作用。本文提出了一种评定主轴径向回转误差的最小区域环计算法,在计算中不需要试探,可以直接确定出最小区域环圆心移动的最佳方向和步长,较之以往的传统计算方法具有速算速度快和计算精确的特点。     

磁致伸缩的响应速度特性及其校正

本文研究了磁致伸缩微小位移机构的传递函数和动态响应特性;研究了采用单板机进行最少拍校正和等速率双拍校正,进一步提高其响应速度的理论和方法;并利用计算机闭环校正控制系统进行了车床主轴回转误差补偿信号的跟踪模拟实验。提出的等速率校正的控制思想,对于其它类似的控制问题也具有一定的参考价值。     

非正交双回转摆臂机构的主轴轴心偏差的检测

非正交双回转摆臂机构回转范围广、灵活性强,能实现复杂曲面的加工.但该类型回转摆臂机构的主轴轴心偏差会直接影响被加工工件的面形精度.为了有效分析并测量出主轴轴心偏差进而改善机床精度,基于多体系统理论建立了非正交双回转摆臂机构的主轴轴心运动误差模型,此模型包含了回转轴A、B各6项静态结构误差;通过对此运动误差模型进行ANSYS静态仿真分析,获得了回转摆臂机构B在不同回转角度下主轴轴心的运动轨迹;基于Renishaw公司开发的QC10球杆仪测量原理设计了5种不同实验测量路径,验证了主轴轴心运动误差模型可用于非正交回转机构主轴轴心的误差辨识.     

回转误差检测实验台的研制与应用

为解决在实验教学中动态信号检测学习过程中的信号来源问题,作者设计制作了测量机床主轴回转误差的模拟实验台,根据实际检测要求设计了误差测量系统,并利用自制实验台完成了回转误差的采集.     

车削工件2-D表面形貌检测方法研究

主轴回转误差影响车削工件的加工精度,本文通过对主轴回转误差的分析和研究,提出了一种基于回转误差的车削工件2-D表面形貌检测方法,并建立了车削过程数学模型. MATLAB仿真结果表明,主轴径向回转误差会影响工件的车削半径和表面形貌,进而造成工件的同轴度误差、圆度误差,并增大表面粗糙度.为验证所提方法的有效性,搭建了2-D表面形貌检测平台进行数据采集,得到了主轴在切深方向的回转误差和车削工件的平均半径误差.实验结果表明实验与仿真结果在特性上具有一致性,验证了方法的可行性,对机床的性能调试及提高工件的加工质量具有参考价值.     

主轴回转误差的动态数据模型研究

从车床切削过程的动态模型出发，分析了用动态数据系统（ＤＤＳ）方法建立主轴回转误差模型的理论基础，直观，深入地展示了模型建立的条件和实质，进一步对实测的多组主轴回转误差信号，建立了ＡＲ模型。通过模型的预测误差研究，验证了模型和文中理论分析的正确性，本文结论可用于实时误差补偿系统中，为主轴回转误差的建模和预测方案设计提供依据。     

机床主轴回转误差运动的在线测量法

本文建立了机床主轴回转误差运动在线测量的数学模型,提出了一种废弃附加测量球的在线测量新方法.根据数学模型,设计了实验方法,同时还研制了实验装置.通过对CA6140车床的实验证明,该方法不仅能测得机床主轴回转运动误差的值,还为谱分析和寻找影响机床主轴误差运动的因素提供了依据.     

基于精密球面磨床的球度在位测量方法

提出了一种基于精密球面磨床的球度在位测量方法.在精密球面磨床上建立测量基准和自动测量方法,利用经纬法测量球面被测点的半径偏差及对应的经度和纬度,根据最小二乘法建立最小二乘球的球心坐标和半径的数学模型,并通过实际测量点与最小二乘球拟合所得最小二乘球对比,实现了球度误差的在位测量.结果表明,所测指标满足用户要求,所测球度误差与千分尺测量方法的结果相符,从而验证了球度在位测量方法的可行性.     

8098单片机控制的车床主轴回转误差在线检测系统

阐述了8098单片机对车床主轴回转误差在线检测的原理、硬件设计及软件原理.