基于RS485現(xiàn)場總線的滾珠絲杠磨削加工誤差補償控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、精密滾珠絲杠副是數(shù)控機床、精密儀器和儀表以及各種精密機械設(shè)備中的關(guān)鍵零部件，其精度的高低對數(shù)控機床等設(shè)備的精度有很大影響。如何提高滾珠絲杠的加工制造精度，特別是螺距的加工精度是本課題的主要任務(wù)。 本文首先分析了精密絲杠磨削過程中，機床、刀具(砂輪)、工件以及所采用磨削工藝等方面所產(chǎn)生誤差對絲杠磨削精度的影響，對誤差的變化規(guī)律進行了理論分析和實驗研究。為正確合理使用機床，進而采取有效的補償控制方法提高絲杠的磨削精度提供了理論基礎(chǔ)。

2、 精密絲杠加工過程中機床的傳動誤差以及工件的熱變形誤差是影響絲杠螺距精度的主要因素。本文采用動態(tài)測量方法測量機床傳動誤差，選用高精度角度和位移傳感器，并在測量采樣時采用絕對法，使各采樣周期的誤差不累加。結(jié)合現(xiàn)有的磨削溫度場計算的理論，本文采用有限元方法對絲杠磨削熱變形進行計算，對絲杠磨削過程中磨削熱的熱源強度進行了分析和計算，建立了絲杠磨削熱引起的溫度分布理論計算模型。研究了精密絲杠加工過程中絲杠的熱變形規(guī)律，在此基礎(chǔ)上分析了溫

3、升和絲杠熱變形的關(guān)系。文中采用有限元分析計算和計量室測量相結(jié)合的方式通過兩者誤差數(shù)據(jù)擬合的方式共同計算出絲杠熱變形誤差，為解決磨削過程中工件熱變形引起的螺距誤差提供了一條有效的途徑。 建立了一套基于RS485現(xiàn)場總線的、用于滾珠絲杠數(shù)字化補償加工的現(xiàn)場總線系統(tǒng)。下位機以8位單片微機為控制核心，采用步進電機控制的誤差校正機構(gòu)以完成滾珠絲杠的補償加工。上位機采用VB6.0開發(fā)設(shè)計，用于實現(xiàn)熱變形誤差的下傳。上位機能夠?qū)崟r顯示絲杠熱變