主轴回转精度测量方法

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1、*主轴回转精度测量方法姚俊王平(天津科技大学机械工程学院，天津300222)摘要:首先介绍了各种机床主轴回转精度测量方法及其原理，包括单点法、双点法、三点法、虚拟仪器法、CCD法和轴向窜动误差的测量;然后介绍了测量数据的处理和误差分析方法，指出各种测量方法的特点，并总结了各种测量方法的一般性选择原则。关键词:主轴回转精度测量数据处理误差分析中图分类号:TH133．2文献标识码:BMeasurementmethodsofspindle'srotationaccuracyYAOJun，WANGPing(CollegeofMechanicalEngi

2、neering，TianjinUniversityofScience＆Technology，Tianjin300222，CHN)Abstract:Thepaperfirstmainlyintroduceseverykindsofmethodofmeasuringspindlerotationaccuracyandtheirtheories，includingsingle－pointmethod，doublepointsmethod，threepointsmethod，virtualinstru-mentmethod，CCDmethodandme

3、thodofaxialfloatmeasurement;thenrecommendswaysofdatapro-cessinganderroranalysis，pointsoutcharacteristicofeverymethod，andgivesasummaryofgeneralprincipleofselectingonemethod．Keywords:Spindle'sRotationAccuracy;Measurement;DataProcessing;ErrorAnalysis产品制造精度的提高，对于机床加工精度的要求测环节使用，方

4、法复杂。越来越高。机床主轴回转精度的检测是机床设计、制1主轴回转精度的动态测试方法造、调整和维修的重要环节，是提高机床加工精度的重要措施。机床主轴回转精度的测量及误差分析一直是在众多的动态测试方法中，国内外较普遍的是使机床行业关注的热点。国家标准GB/T20957．4－2007用电容或电感涡流传感器对安装在主轴上的标准球进［1］文件对主轴回转轴线给出了明确的定义，在此不作详行单点或多点测量，近年来随着科学技术的发展也出述。主轴回转的运动误差主要有轴向窜动、径向跳动和现了一些新的主轴回转精度测试方法:基于虚拟仪器［2］角度摆动3种形式，分别对加工

5、精度造成影响。的测试方法、基于CCD系统的测试方法等，下面都将目前测试机床主轴回转精度的方法主要分为静态一一介绍。［3－4］测试法、动态测试法和在线误差补偿检测法。静1．1单点法态测量法(如打表法)简单，但实际参考价值小，目前(1)单向法已较少使用。动态测试方法现已较为成熟，测量结果基于工件回转的主轴，只安装位于敏感方向上的实际参考价值高精确性好，广泛应用于现场检测。在一个传感器，叫做单向法。把比主轴回转精度至少高线误差补偿检测法将检测结果直接用于控制切削补偿一个数量等级的基准球或基准环安装在主轴上，然后量，往往集成到机床内部作为系统闭环控制的

6、反馈检相对于基准球安装一个传感器，此两者之间的距离σ［9］任敬心，华定安．磨削原理［M］．西安:西北工业大学出版社，1987．进机电产品/工艺/装备的研究开发。［10］(美)马尔金S．磨削技术理论与应用［M］．蔡光起，等译．沈阳:东(编辑谭弘颖)(收稿日期:2011－07－11)北大学出版社，2002．［11］池震宇．磨削加工与磨具选择［M］．北京:兵器工业出版社，1990．文章编号:111251如果您想发表对本文的看法，请将文章编号填入读者意见调查

7、表中的相应位置。第一作者:熊金奎，男，1976年生，研究生，从事先*国家自然科学基金资助(50675155)·176·［6］的变化值转变为可以反映机床主轴回转精度的电信加后送入示波器以形成圆图像，进行误差分析。号，然后进行去误差和消偏处理，得出测量值。(2)单点双向法此方法在单点法基础上进行了改进，精度有所提高。测量原理如图1所示。(2)直线两点法高精度测试时，加工出比主轴精度更高的基准球或基准轴很困难，故可以采用两传感器直线布置如图3所示，这样可以利用误差分离技术进行测试，降低基准轴的加工要求。此方法可称为直线式两点法。以主轴上位置2(图1a

8、)为起始位置进行测量，得出相应的误差信号为T1(θ)，可以表示为T1(θ)=R(θ)+d(θ)+r(θ)(1)式中:R(θ)为测量基准的形状误差;d(