HJY-012五米激光滚珠丝杠（副）动态测量系统设计

发布时间：2017-04-17 09:11

  本文关键词：HJY-012五米激光滚珠丝杠（副）动态测量系统设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本课题结合工程实际项目“汉江机床有限公司HJY-012五米激光滚珠丝杠(副)动态测量系统的改造研制”,在公司现有5m激光丝杠动态测量仪的基础上,进行技术改造,用于5m丝杠(副)综合导程误差及精度的动态测量,使其适应工厂现代化生产质量检验、控制与管理的要求。 本文采用同步位移绝对值比较的原理进行丝杠的动态测量,角度测量采用圆光栅;长度测量采用雷尼绍双频激光测量系统,量程大,精度高,并具有补偿单元,可完成多种补偿。 测量系统的主轴控制系统采用交流伺服电机速度控制方式,选用运动控制器作为伺服系统控制器,可方便地实现对伺服电机的控制。 在滚珠丝杠副的误差评定上,采用最小二乘法求取回归系数、各行程变动量,采用一种高速高精度的优化算法,缩短了运算时间。 开发了测量控制系统的软件,实现了测量系统的过程自动化、智能化。 制定了滚珠丝杠动态测量仪的检定规程,对该测量系统进行了动态测量,并按照检定规程对测量结果进行了统计分析。 本文设计完成的五米激光滚珠丝杠测量系统在国内相关行业处于领先水平。
【关键词】：滚珠丝杠 动态测量 双频激光 伺服电机 运动控制 导程误差
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TG80
【目录】：

• 1.绪论8-17
• 1.1 引言8
• 1.2 丝杠测量的国内外研究概况及发展趋势8-12
• 1.3 丝杠动态测量12-14
• 1.3.1 丝杠动态测量基本工作原理12
• 1.3.2 丝杠的动态测量方法12-14
• 1.3.3 本系统中丝杠的测量方法14
• 1.4 课题背景14-15
• 1.5 技术改造的基本要求15
• 1.6 论文研究课题的应用价值15
• 1.7 论文研究的内容15-16
• 1.8 论文结构16-17
• 2.系统总体设计17-37
• 2.1 技术改造方案17
• 2.2 技术改造基本原则17-18
• 2.3 系统及软件实现功能18
• 2.4 系统布局18-19
• 2.5 系统硬件配置19-21
• 2.6 雷尼绍激光测长系统21-33
• 2.6.1 引言21-22
• 2.6.2 双频激光干涉仪测量原理22-24
• 2.6.3 系统组成24-28
• 2.6.4 RCU10系统设置28-32
• 2.6.5 系统布局32-33
• 2.7 圆光栅测角系统33-37
• 2.7.1 光栅测量技术简介33-34
• 2.7.2 雷尼绍圆光栅34-37
• 3.测量系统的主轴控制系统37-47
• 3.1 对主轴控制系统的要求37
• 3.2 驱动电机的选择37-40
• 3.2.1 伺服电机简介37-39
• 3.2.2 电机选型39-40
• 3.3 主轴伺服电机控制系统设计40-47
• 3.3.1 控制方式选择40-42
• 3.3.2 运动控制卡42-43
• 3.3.3 运动控制卡基本程序43-44
• 3.3.4 上下位机运作流程44-47
• 4.丝杠导程综合精度标准的分析及误差优化算法47-54
• 4.1 丝杠副验收标准的分析47
• 4.2 实际平均行程偏差的求取方法47-49
• 4.2.1 数学法47-48
• 4.2.2 图解法48-49
• 4.3 丝杠误差分量求取的优化算法49-54
• 4.3.1 回归直线的描述49-50
• 4.3.2 回归直线方程的计算50-51
• 4.3.3 丝杠行程变动量的计算51-54
• 5.测控系统操作软件54-61
• 5.1 系统功能54
• 5.2 测量系统流程设计54-56
• 5.3 控制系统功能设计56
• 5.4 操作界面简介56-61
• 6.丝杠动态测量仪检定规程与测量数据61-74
• 6.1 技术要求61-62
• 6.2 仪器外观要求62
• 6.3 检定条件62-63
• 6.3.1 校验丝杠62
• 6.3.2 环境条件62-63
• 6.4 检定项目63-64
• 6.5 检定方法64-69
• 6.5.1 测量仪的几何精度检定64-68
• 6.5.2 测量公制、英制和模数丝杠的性能考核68
• 6.5.3 测量仪测量精度的检验68-69
• 6.6 检定结果处理和检定周期69
• 6.7 测量数据及验收结果69-74
• 7.结论74-76
• 7.1 本论文主要研究成果74-75
• 7.2 研究工作展望75-76
• 致谢76-77
• 参考文献77-80
• 附录A 测量系统实物图80-82

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 周宏斌;宋现春;姜洪奎;唐文成;荣伯松;何纪承;;基于PCI数据采集卡的滚珠丝杠螺距误差动态测量系统[J];组合机床与自动化加工技术;2011年09期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 许向荣;滚珠丝杠副直线导轨进给单元动态性能研究[D];山东大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘彩芬;滚珠丝杠副接触分析及定位精度测试系统设计[D];浙江大学;2011年

2 周宏斌;三米滚珠丝杠螺旋线误差激光测量系统设计[D];山东建筑大学;2011年

3 孔振;丝杠磨床在线检测与砂轮修整技术研究[D];南京理工大学;2011年

4 丁梅;十米激光滚珠丝杠综合行程误差动态测量系统设计与精度分析[D];南京理工大学;2012年

5 吴景春;滚珠丝杠螺纹曲面参数非接触测量系统设计与分析[D];南京理工大学;2012年

6 刘际轩;高速重载滚珠丝杠副轴向动态刚度及实验研究[D];浙江大学;2012年

7 洪宇;高速滚珠丝杠副综合性能测量系统设计[D];南京理工大学;2006年

8 杜朝水;丝杠摩擦力矩动态测量系统设计与分析[D];南京理工大学;2007年

9 赵江杰;滚动直线导轨副摩擦力动态测量系统设计与分析[D];南京理工大学;2007年

10 顾俊强;Quad QSP-2型贴片机运动控制系统的改造设计与实现[D];苏州大学;2008年

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本文编号：312880