滚珠丝杠激光动态测量系统设计与实现.pdf

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1、主题：监潮相质置控制技术lIOplCS·MOnltonngandUualIty001trolungIechnology。滚珠丝杠激光动态测量系统设计与实现丁梅冯虎田(南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094)摘要：介绍了滚珠丝杠激光动态测量系统的设计，包括动态测量原理，激光测量系统的布局，主轴伺服电动机的控制等；并制定了滚珠丝杠激光动态测量仪的检定规程，对该测量仪进行动态测量，给出了测量数据与结果统计分析。该系统检测效率高，操作性强，性能可靠，已在陕西汉江机床有限公司稳定运行。关键词：滚珠丝杠动态测量激光伺服电动机控制导程误差中图分类号：TH124文献标识码：BDesignandim

2、plementationoflaserdynamicmeasuringsystemforballscrewsDINGMei，FENGHutian(SchoolofMechanicalEngineering，NanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，CHN)Abstract：Thedesignandimplementationoflaserdynamicmeasuringsystemforballscrewsisintroducedinthispaper．Thedynamicmeasuringprinciple，laserme

3、asuringsystemlayout，andservomotorcontrolsystemofprincipalaxisareincluded．Anddetectionrulesofthedynamicmeasuringinstrumentforballscrewsareestablished，dynamicmeasurementiscompletedonthesystem，andthemeasurementdataandsta—tisticalanalysisaregiven．Thesystemhashighdetectioneficiency，highmaneuverabilitya

4、ndreliabili—ty．IthasrununfailinglyintheShaanxiHanjiangMachineToolCo．，Ltd．．Keywords：BallScrews；DynamicMeasuring；Laser；ServoMotorControl；LeadError滚珠丝杠在工业中既可以作为传动和定位元件，单位先后研制成功丝杠导程精度、综合行程精度测量又可以作为测量元件，其加工质量直接影响到机械的仪(2m、3m、5m)，动态空载预紧转矩测量仪(2m、3传动精度、定位精度、加工精度和测量精度。滚珠丝杠m、5m)，滚动直线导轨副综合误差测量仪，传动效率副因其具有优异的功能

5、和驱动方式的多样性(起动摩试验台，静刚度测量仪等。在工作原理、测量精度、数擦力矩小，有较高的跟随精度，灵敏度高，不存在自锁据处理、自动化程度等方面都达到国际同类产品的水问题，具有旋转运动和直线运动的可逆性等)而倍受平，一。关注。在低碳经济时代，作为节能环保的绿色产品在现常用的测量仪器主要有高精度的长光栅、磁栅大机械产业链中也是技术含量较高的重要基础元部等。但长光栅由于安装等因素的影响，平行度误差较件。大，使测量精度降低；而磁栅由于录磁信号强度随时间国外许多制造滚珠丝杠的公司，除了致力于改革的延长而不断地变弱，需要重新录磁，给使用带来了不加工工艺外，都把检测手段的更新换代放在优先的地便，在实

6、际生产中应用不多。近年来，激光技术因其准位。如日本NSK、三井精机、德国林德纳公司等早于确度高、分辨率高、动态响应快、测量范围大、非接触测我国l0一l5年研制出一系列大型专用检测仪器j。量、有较强的抗干扰能力等优点得到了越来越广泛的我国自上世纪50年代生产滚珠丝杠以来，很长一段时应用j。综合考虑，我们选择了激光干涉仪作为测量间内，对滚珠丝杠精度的检测都采用静态法，严重制约工具。本文主要介绍了丝杠动态测量原理，系统总布了我国滚珠丝杠生产质量的提高。上世纪70年代以局，激光测量系统、伺服电动机控制系统与测量系统操来，北京机床研究所、汉江机床厂、南京工艺装备厂等作流程的设计，测量仪的检定规程与数

7、据统计分析。国家科技重大专54(2009ZX04001—171)，江苏省创新学者攀登项目(BK2008050)l室题：监测釉质量控制技术。

8、TopicsMonitoringandOualJtyControllingTechnology。=检定表明，该系统已经由南京理工大学自行研制成功，激光测量系统，该激光测量系统具有特有的环境补偿并投入使用。单元RCU10，对气温、气压和相对湿度进行在线补偿，提高了线性定位测量精度。高速