主轴回转精度动态测试技术研究

随着磨床技术发展,对主轴回转精度的要求越来越高。回转精度包括了轴的径向误差、轴向误差、角度误差及由此衍生出的表面误差和半经误差五种。其中,径向误差尤其重要。对于径向误差的动态测量及分析,我们采用了单向测量法和双向测量法,测得主轴不同转速下的同步误盖值及非同步误差值,以选取主轴最佳磨削转速。     

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。     

动不平衡对高速主轴回转运动的影响

为了改善高速磁浮主轴的径向回转精度,该文提出了二维傅里叶频率分析的新方法。采用此方法分析了主轴高速运转时前后轴承处的径向回转误差,表明影响高速主轴径向回转精度的主要原因是该轴的动不平衡。 文章中提出的分析方法为进一步测定和提高精密主轴的径向回转精度提供了理论依据。     

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。     

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。     

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．     

基于虚拟仪器的车床主轴回转精度测量仪的设计

车床主轴回转精度是衡量车床性能的重要指标.为此设计一款基于虚拟仪器的车床主轴回转精度测量仪,在数字式单向测量法的基础上改进了测量方法,并使用频谱校正的方法达到分离基准球偏心信号的目的.通过对测量方法仿真,验证了测量方法的可行性.该测量仪硬件部分采用了位移传感器、位移测量仪和数据采集卡采集主轴的回转误差信号并送入计算机;软件部分基于LabVIEW虚拟仪器技术开发,由采集、滤波、FFT、信号处理四个模块组成.当采集测量信号后,首先通过低通滤波消除高频干扰;然后对信号进行频谱分析和校正,实现对基准球偏心信号的分离;最后通过最小二乘圆中心对平均误差运动圆图像进行评定,最终确认车床主轴的回转误差。通过对测量仪的软件进行测试,验证了所设计的车床主轴回转精度测量仪能够满足实际测量要求.     

精密车床主轴回转误差的测试与补偿

文中介绍了精密车床主轴回转误差的一种补偿系统及补偿刀架结构,可以提高被加工件的圆度。实验表明,主轴转速为485 r/min 下,工件圆度误差由原来的1～1.7μm 减少到0.4～0.8μm,即补偿掉了40%～67%.文中还介绍了一种主轴回转误差的综合误关差计算机辅助测试系统,可绘制出径向、摆角、轴向3种回转误差的误差曲线图和误差频谱图,并打印出误差值、相关系数等。     

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.