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。     

机床主轴旋转精度的频率分析

本文对关于机床主轴旋转精度的一些基础理论问题(如主轴误差运动的数学描述、误差运动的频率分析、误差运动各次频率分量对加工的影响等)进行了数学推导和理论分析。对于进一步研究主轴旋转精度的各种具体的测试方法,特别是测试数据的处理方法,这些内容可以提供理论性的依据。文章还指出了目前广泛使用的园图象法存在的问题。最后,介绍了直角座标法的基本原理。     

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。     

主轴径向误差运动评定中若干基本问题的探讨

本文讨论了主轴径向误差运动评定中几个主要问题,指出在分析和评定中不可忽视随机因素的影响,提出用主轴截面投影的平面运动描述主轴径向误差运动,用相对回转中心的位移作为评定它的依据,并用数学期望和方差表示其大小和分散程度。     

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.     

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。     

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.     

时间序列分析与主轴回转误差诊断

本文指出了在主轴回转误差诊断的研究中，把误差运动当作确定性周期过程，用谐波分析法进行分析处理存在的问题，提出了把主轴回转误差运动当作平稳随机过程，应用时间序列分析法对动态测试数据进行分析处理，讨论了时间序列分析法的建模问题，拟定了相应的误差诊断闲测试分析系统方案。     

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。     

三维激光球杆测量装置及其应用

研制了一种三维激光球杆装置,能方便地测量机床主轴或刀具的空间运行位置,介绍了装置的组成,误差分析和精度较正过程,该装置用于并联机床主轴空间运动位置的测量,实验和测量结果表明具有较高的测量精度和广泛的应用前景。     

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。     

计算机软件定点采样主轴回转精度测量系统

本文提出了一种测量精密轴系回转精度的新方法——计算机软件定点采样主轴回转精度测量系统,并利用该系统对精密主轴进行了回转精度实测和评定,采样点数的最大误差为1。和原耒的定点采样及定时采样法相比,既简化了装置,又提高了测试精度。     

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。     

动态参数影响下液体静压主轴运动精度分析及优化

针对现有液体静压主轴运动误差分析及优化的不足,基于液体静压主轴的结构参数,建立了主轴运动误差的动力学模型,定量分析了在不平衡质量作用下主轴转子不同转速下的动态参数变化规律。以主轴运动误差数学模型作为目标函数,以主轴系统参数作为设计变量,采用遗传算法对液体静压主轴系统的运动误差进行优化分析。单一因素优化分析时,主轴系统径向误差运动x、y、主轴倾角θ的优化效率分别为41.22%、25.21%、66.16%,多目标优化时效率为4.7%。优化后的主轴运动精度都有了显著的提高,并得到了提高液体静压主轴运动精度的结构参数组合。     

旋转轴线误差运动的测量和分析

在机械工程中,常常需要测量旋转轴线的误差运动。本文对现行的极坐标显示法和直角坐标显示法进行了详细的分析,对如何正确定义测量对象的旋转中心提出不同意见,并在此基础上推荐一种新的测量方法。采用这种方法不仅可以消除测量球的偏心产生的基波,而且能够识别并保留轴线误差运动中与转速同频率的成分,从而测得完整的轴线旋转误差。文中以机床主轴为测量对象,具体介绍了新方法的测量原理、测试装置和应用实例。     

主轴径向回转误差测试中的误差分析

对以圆柱体作为被测试对象在主轴径向回转误差的测试中可能引入的测量误差进行了分析。讨论了主轴安装倾斜或偏心引入的测量误差、测头安装偏心引起的测量误差、以及测量仪器引起的线性漂移等误差项的来源及对实际误差的精度影响，并给出了误差表达公式。指出精密主轴的偏心运动和安装测头的装夹偏心有相关性，实际分离的偏心值为两者的耦合项；偏心运动与主轴和被测试对象材料存在相关性；由主轴轮廓外形引入的测量误差在满足精度的前提下，可以使用标准圆柱体作被测试对象。     

六自由度并联机器人结构误差的识别与修正

鉴于机械制造中测量结构尺寸误差比较困难,提出了确定结构误差值的计算方法．让结构参数从初始的理想无误差状态一轮一轮地修正,直到使修正后的结构参数达到用它所求的主轴端位置同测量的主轴端位置基本吻合,即可认为各项误差已修正完毕．在计算当中,首次提出用位置反解来求解的方法,突破了求正解时需要解非线性方程组的传统思路,考虑到机构运动过程中的连续性和可实现性,所求正解是机构运动过程中的惟一解