高精密机床主轴回转误差在线测试系统

为实现对高精度机床主轴回转误差的在线实时测量,根据机床机械结构特点,采用标准球及外基准测量方法间接对机床主轴径向位移进行测量,并利用三点法误差分离算法将主轴圆度误差与回转误差分离,得到纯回转误差。依据所提出的测试方法,基于PXI总线数据采集技术建立测试系统硬件部分,并利用PXI外部时钟同步采集卡实现主轴径向位移信息的等角度同步采样;在LabVIEW开发环境下,开发在线测试软件,对回转误差进行在线分离。利用该系统对某机床进行在线测试,测试结果表明,测试系统可以在线将机床主轴纯回转误差从径向位移信息中分离出来,并达到较高的测试准确度。     

高精度锥体圆度测量方法的探讨

一、问题的提出测量回转体的圆度误差通常采用轴心基准法、V 形块法和三表法。目前测量圆锥体的圆度误差一般采用第一种方法,即用圆度仪测量。在测量高精度工件的过程中,工作台与主轴回转中心线及被测圆锥体的几何中心线与其端面垂直度误差对测量结果会有一定的影响。垂直度误差究竟能够引起多大的圆度测量误差?仪器主轴的回转中心线与圆锥体几何中心线的夹角γ在多大的情况下能满足测量准确度的要求?     

机床主轴回转精度测试实验平台设计

本文首先利用双向测量法测量原理,通过A/D转换器、由计算机控制对主轴回转误差进行数据采集、预处理与转换。以快速傅里叶变换为基础对回转误差信号进行功率谱分析,并提出以快速傅里叶变换和逆变换的方法对一次偏心分量进行消除。该系统运用于ZHS-1型多功能转台主轴回转精度的实际测量,实现了主轴回转误差的在线测量和实时分析处理。     

数控机床主轴径向误差测量的相关研究

主轴回转误差是衡量机床性能的重要指标,是影响加工精度的主要因素。本文主要讨论了机床主轴误差的概念及各种径向回转误差测量的方法、误差分离原理及其实现。     

主轴回转误差分析仪校准方法北大核心CSCD

针对超精密机床主轴回转误差分析仪校准难的问题,分析了主轴回转误差分析仪的系统组成及测量原理,提出了一种基于示值误差、线性度、重复性等主要计量特性的校准方法;搭建了一种专用的校准装置,该装置采用纳米微动台进行位移驱动,采用高精度激光干涉仪作为计量标准,测量线符合阿贝原则,能够在普通实验环境条件下实现:位移范围±1mm内最佳测量能力优于10 nm,10 min内示值稳定性优于2 nm;进行了主轴回转误差分析仪校准试验,给出了不确定度评定方法。该校准方法及装置能够满足主轴回转误差分析仪以及各种纳米级位移传感器及仪器的溯源需要。     

基于周期分解的机床主轴回转误差预报模型

随着精密机械、惯性技术和宇宙科学等学科的发展 ,超高精密零件在这些领域有着重要用途。但是其制造以及测量均受到主轴回转误差的限制。当今加工预测补偿控制已成为精密加工技术的一个发展研究方向。依靠传统的主轴回转误差预测模型仅仅能补偿掉误差成分中可表达的重复误差。本文对主轴回转误差采用了基于周期分解的组合建模方法 ,建立了更有效的预测模型。仿真实验结果表明该模型提高了回转误差的预报精度 ,为预测补偿精密加工技术奠定了基础     

主轴回转运动精度的评定误差

利用刚体平面运动的瞬心理论,把主轴的回转运动作为刚体的平面运动来研究,定义了主轴的回转轴心误差的概念。提出了用回转中心误差定义的车削类主轴回转运动精度的评定误差和用回转轴心误差定义的镗削类主轴回转运动精度的评定误差的概念。并解决了加工精度与主轴回转运动精度的定量关系。     

用于识别回转误差模型参数的时序法

本文以时序分析为基础,以 AR 模型建模,提出利用 Marple 算法及最小二乘或逐步回归分析辩识主轴回转误差频率、幅值和相位的方法,从而实现快速、高分辩率的参数识别,这对分离主轴回转误差测量基准球安装偏心,分析主轴回转误差源以及选择使用机床都具有重要的意义。实践表明,这种方法同样适用于工件圆度误差的处理。     

用扭摆测量导弹主惯性参数的方法研究

介绍了用扭摆测量导弹惯性积的方法.通过6个不同的安装位置测量导弹转动惯量,进而计算导弹全部惯性张量、惯性主轴方向和主转动惯量.推导了计算惯性主轴夹角和主转动惯量的解析式,并进行了误差分析.由误差公式,可见该方法仅适用于大长细比试件测量.实例表明,当转动惯量测量误差小于0.5%时,惯性主轴夹角误差小于15',主转动惯量测量误差小于2%.     

车床主轴回转误差的计算机辅助测试系统

近十年来,车床主轴回转误差的动态测试在向两个方面发展,一是以模拟量测试系统逐渐发展成为计算机辅助的数字量测试系统,二是从单一的测量径向回转误差的系统发展为同时测量径向、摆角和轴向回转误差的系统。我们研制的车床主轴回转误差计算机辅助测试系统,则既能测量径向、摆角和轴向回转误差,又能绘制各种误差曲线图,进行快速富里哀分析和相关分析,并打印出各种误差值。现将该系统的有关情况作一简要介绍。图1所示为该测量系统框图。测量时,被测车床卡盘上粘有一金属丝,转动周期信号经     

光面环规法测量内螺纹中径测量误差分析

本文通过对光面环规法测量内螺纹单项中径计算公式的数学分析，剖析了该测量方法的测量误差，从理论上分离出该测量方法的测量误差是由标准器误差，配套仪器误差，被测量内螺纹螺距及牙形半角所引起误差三部分组成。     

用圆弧极板型差动式电容传感器测量主轴回转精度时的误差分析

定量地分析了圆弧极板型差动电容式传感器在测量主轴回转误差运动时的原理误差。指出不能忽略主轴截面形状误差的１、５、７阶谐波的影响，其余均可剔除或忽略。     

机床主轴回转精度的CCD测量系统

利用数字图像处理技术，建立了一套主轴回转精度的CCD测量系统。该系统由CCD光电检测系统、微机和数据处理软件组成。软件系统基于Matlab开发，硬件部分由高速CCD摄影机等组成。对数据处理和误差评定进行了探讨。该系统用于车床主轴回转精度的实际测量，取得了良好效果。     

基于单光束干涉仪的机床主轴热误差实时测量

主轴热误差是数控机床的主要热误差源,本提出了一种使用三路单光束干涉仪（SBI3）进行机床主轴热误码差的非接触式实时测量方法。可以快速准确地测量主轴热误差。实验结果表明,所测立式加工中心主轴热误差沿Z轴方向最大,约为50μm,测量误差约为1.0μm。     

基于虚拟仪器的主轴回转精度测量系统

介绍了一套基于虚拟仪器的主轴回转精度测量系统，该系统由高精度标准球、电涡流传感器、微机和数据处理软件组成。软件系统基于LabVIEW虚拟仪器技术开发，硬件部分采用了由电感涡流传感器等组成的单向测量系统，对实验数据进行误差分离和处理评定。采用数字滤波方法消除一次偏心分量，在此基础上对数据处理和误差评定进行了探讨，该系统用于车床主轴回转精度的实际测量，取得了良好效果。     

基于AFM的靶丸表面轮廓仪设计及其测量精度分析

基于商用原子力显微镜（AFM）建立了靶丸表面轮廓测量仪系统，并对该系统的精密回转轴系进行了结构设计．为了评价系统的测量不确定度，进行了气浮轴系回转精度测试，确定了回转轴系的误差曲线，其最小二乘圆度误差为48 nm；同时对安装回转轴系后AFM的测量噪声进行了测试，并通过结构改进使静态噪声幅值降为约10nm．应用这一系统进行了靶丸表面圆周迹线的测量实验，实验测量出该系统运转测量时噪声幅值约13 nm，综合测量误差约49．7 nm，此测量精度可以通过回转轴系的误差分离来进一步提高．     

高精度圆度仪误差分离装置研制及测量不确定度分析

介绍了一种由程控型多齿分度台和高精度圆度仪组合而成的全自动误差分离装置,该装置能够使圆度仪主轴回转误差从被测工件测量结果中可靠分离,从而极大地提高了圆度测量不确定度,本文对该装置测量不确定度进行了分析。     

哈特曼法焦度测量模型的误差分析及修正

为了减少屈光度测量误差,提高精度。本文针对哈特曼法焦度测量建立了较详细的误差模型,着重分析了光源的色散误差、入射光与透镜未垂直、光电探测器中心定位不准、透镜倾斜、光源光线主轴与透镜主轴未重合所引起的屈光度测量误差。结果表明,得出由于光电探测器上中心提取的不准确,会对最终的结果产生较大的误差。并由此提出了双重双线性插值结合拟合法来求取中心的方法,并证明了其有效性和准确性。     

回转误差精确测试与特征评定值

推导并建立了在主轴回转误差测试中不受标准球偏心影响的表征主轴回转精度的数学模型。经推导和仿真处理，得出当主轴回转误差分解为不同频次的径向圆周运动或单向谐振动时，机床加工的各种形状、尺寸、形位误差的精确特征评定值。     

主轴回转误差测试中连续模型的建立及误差评定的一个辅助特征量

主轴回转误差的测试、建模及评定一直为机械制造研究人员所重视。本文首先介绍了主轴回转误差测试的“实时测速跟踪法”,分析了现有建立回转误差连续模型的快速傅里叶交换方法的缺陷,提出了建立回转误差(或工件圆轮廊误差)连续模型的MP方法,给出了仿真及实测结果。最后提出误差评定的一个辅助特征量,并对其进行了仿真及实测验证。