五米激光滚珠丝杠副动态测量系统设计

摘要 本文结合工程实际项目“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。
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
1 丝杠测量国内外研究概况及发展趋势
 丝杠检测是丝杠加工中的重要一环，它直接影响到丝杠系列产品的精度和质量。国外许多制造滚珠丝杠的公司，除了致力于改革加工工艺外，都把检测手段的更新换代放在优先的地位。经过多年的开发和试验，已形成了一套较为完整的检测体系，它们包括有：导程精度测量仪、触针式轮廓测量仪、动态预紧力矩仪、寿命试验机和接触刚度测量机等。这些检测仪器都有几个值得注意的特点：
    1）采用微处理机或计算机，对检测数据自动判别和处理
 如日本NSK公司，在LMS型3m激光丝杠动态测量仪上加了一套“导程精度自动评定系统”（Lead Accuracy Measuring System）。它具有三个功用：
迅速完成数据处理，输出导程误差曲线，并根据JIS或ISO滚珠丝杠标准判断出精度等；
通过图形放大、滤波获得精确数据，对误差作出统计分析；
对导程误差曲线进行谐波分析。
    2）测量仪器多功能化
       联邦德国林德纳公司研制的GMM－4导程测量机，对于各种不同牙型的丝杠，可以同时完成螺纹中径、单面导程误差及双面导程误差的测量。而且，还能够对装配后的滚珠丝杠副，同时进行综合导程精度和空载预紧力矩的测量。
    3）测量方式向动态连续自动化方向发展
       测量方式采用动态连续测量，是为了获得与滚珠丝杠工作状态接近的各种性能数据。如日本NSK公司研制了卧式连续动态预紧力矩测量机，安装在生产现场的装配工段，使用时，可以自动的使滚珠丝杠仪300m／min的速度跑合50个回合，然后自动转入低速并开始自动测量和记录。
 我国自50年代生产滚珠丝杠以来，对滚珠丝杠精度的检测工作同时也在摸索中前进。很长一段时间内，对滚珠丝杠精度的检测都采用静态法，由于检测手段的落后，严重制约了我国滚珠丝杠生产质量的提高。70年代以来，有关的生产、研究单位纷纷致力于滚珠丝杠动态测量仪的研制工作，从而实现了从静态测量到动态测量的跨越。
 当前国内外滚珠丝杠动态测量仪发展，主要有以下几个方面：
 (1)仪器能适应最新的国家标准和ISO标准，为企业技术改造提供依据，推动生产的进步，提高产品工艺水平和产品质量，为产品走向国际市场提供依据和保证。
 (2)测量功能集成化。同一台测量仪可测多种类型的丝杠，既可测滚珠丝杠，也可测梯形丝杠，既能测量综合导程精度，又能测量动态预紧力矩，从而大大降低了检测成本。
 (3)广泛采用计算机处理系统，用动态测量代替静态测量，测量的自动化程度不断提高，数据采集和计算处理向高效率、智能化的方向发展。
2 丝杠动态测量

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