高速高精密主軸回轉(zhuǎn)誤差在線動態(tài)測試技術(shù)研究.pdf

1、超精密電主軸是超精密機(jī)床的關(guān)鍵技術(shù)之一。主軸回轉(zhuǎn)誤差是影響機(jī)床加工精度的主要因素。主軸回轉(zhuǎn)精度是評價(jià)機(jī)床動態(tài)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)?，F(xiàn)代高速超精密加工機(jī)床的主軸多采用液體靜壓軸承主軸和氣體靜壓軸承主軸。液體靜壓軸承和氣體靜壓軸承的應(yīng)用使得主軸回轉(zhuǎn)精度得到大幅提高，使其進(jìn)入到亞微米甚至納米級別。另一方面機(jī)床自動化、智能化技術(shù)以及機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差預(yù)報(bào)、補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展，則要求我們能對高精度的主軸回轉(zhuǎn)誤差進(jìn)行負(fù)載下的實(shí)時(shí)動態(tài)測量。 主軸回轉(zhuǎn)

2、精度的測量不可避免會混入被測件本身的形狀誤差，而對于高精密主軸回轉(zhuǎn)精度的測量，混入的形狀誤差不能忽略，因此主軸回轉(zhuǎn)精度測量技術(shù)的研究焦點(diǎn)在于誤差分離技術(shù)的研究。本課題以高速空氣軸承主軸作為研究的對象，在對三種主要誤差分離技術(shù)深入研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合高速高精密主軸工作的新特性，提出了一種簡便、準(zhǔn)確的能用于工況狀態(tài)下進(jìn)行回轉(zhuǎn)誤差實(shí)時(shí)動態(tài)測量的數(shù)理統(tǒng)計(jì)法誤差分離技術(shù)，建立了數(shù)理統(tǒng)計(jì)法誤差分離技術(shù)的理論，給出了完整的測量方法及具體的數(shù)據(jù)處理方法。

3、 為了對數(shù)理統(tǒng)計(jì)法誤差分離技術(shù)的有效性進(jìn)行仿真驗(yàn)證，對其分離精度進(jìn)行仿真評價(jià)，以Matlab7為開發(fā)平臺，開發(fā)了一套專門的開放性主軸回轉(zhuǎn)誤差仿真軟件系統(tǒng)。在該仿真系統(tǒng)上，應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)法誤差分離技術(shù)分別對隨機(jī)性和周期性主軸回轉(zhuǎn)誤差進(jìn)行了仿真測量研究，根據(jù)仿真測量結(jié)果觀察數(shù)理統(tǒng)計(jì)法誤差分離技術(shù)的分離效果。另外，研究了統(tǒng)計(jì)轉(zhuǎn)數(shù)對測量結(jié)果精度的影響規(guī)律。 根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)法誤差分離技術(shù)測量方法的要求，正確選擇滿足測量要求的組件，搭建