機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)精度測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)陳濤

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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書題目：機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)精度測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)：機(jī)械電子工程班級：0701學(xué)號：200702170131學(xué)生姓名：陳濤指導(dǎo)老師：陳小異完成日期：2011年6月7號34誠信聲明本人聲明：1、本人所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是在老師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果；2、據(jù)查證，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中不包含其他人已經(jīng)公開發(fā)表過的研究成果，也不包含為獲得其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位而使用過的材料；3、我承諾，本人提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中的所有內(nèi)容均真實(shí)、可信。作者簽

2、名：日期：年月日34畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書題目：機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)精度測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)姓名陳濤學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)機(jī)械電子工程班級0701學(xué)號31指導(dǎo)老師陳小異職稱教授教研室主任陳小異一、基本任務(wù)及要求：機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)精度測試是機(jī)床幾何精度檢驗(yàn)的項(xiàng)目之一，通過對主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)誤差信號的采集，可以了解回轉(zhuǎn)主軸的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)并判斷誤差產(chǎn)生的原因，從而保證機(jī)床的加工精度；本設(shè)計(jì)利用計(jì)算機(jī)并配以必要的傳感器、數(shù)據(jù)采集卡，實(shí)現(xiàn)對機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差信號的采集，通過設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對誤差數(shù)據(jù)的分析、處理。課題基本任務(wù)及要求：1.

3、熟悉信號采集、信號處理的目的及意義；2.掌握MatLab（或LabVIEW）軟件的使用及在信號采集、信號處理中的應(yīng)用；3.掌握數(shù)據(jù)采集硬件的原理、設(shè)計(jì)一個(gè)基于MatLab（或LabVIEW）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；4.設(shè)計(jì)一個(gè)基于MatLab（或LabVIEW）數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的處理；二、進(jìn)度安排及完成時(shí)間：1.明確設(shè)計(jì)任務(wù)、熟悉設(shè)計(jì)課題、搜集有關(guān)資料；2月25日前完成2.在熟悉課題要求的前提下，進(jìn)入課題實(shí)施階段，進(jìn)行有關(guān)方面知識的準(zhǔn)備、撰寫開題報(bào)告；3月15日前完成3.根據(jù)課題要求熟悉有關(guān)軟件的使用

4、；4月1日前完成4.進(jìn)行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；4月20日前完成5.進(jìn)行信號處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；5月10日前完成6.編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書并打??；5月25日前完成7.程序文件的整理、存儲介質(zhì)的制作、準(zhǔn)備答辯；5月31日前完成8.畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。6月10日前完成34目錄摘要IAbstractII第1章緒論11.1引言11.2國內(nèi)外研究概況11.2.1國外研究概況11.2.2國內(nèi)研究狀況11.3課題研究的背景目的與意義21.3.1課題研究的背景21.3.2課題研究的目的與意義2第2章機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)精度的概念和基本問題42.

5、1機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)精度的主要概念42.1.1機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)軸線的定義42.1.2轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)誤差運(yùn)動的定義42.2主軸回轉(zhuǎn)精度對加工精度的影響62.2.1純徑向跳動對加工精度的影響62.2.2純軸向竄動對加工精度的影響72.3主軸回轉(zhuǎn)精度的測量方法及理論82.3.1雙向測量法介紹82.3.2回轉(zhuǎn)誤差的表達(dá)方式82.3.3主軸回轉(zhuǎn)誤差的評定82.4誤差分離技術(shù)92.4.1反轉(zhuǎn)法102.4.2多點(diǎn)法112.4.3多步法122.4.4主軸回轉(zhuǎn)誤差分析中存在的問題122.5主軸回轉(zhuǎn)誤差分離成份分析12第3章主軸回轉(zhuǎn)精度

6、誤差的測試14343.1測試系統(tǒng)的硬件的構(gòu)成143.1.1電渦流傳感器153.1.2實(shí)驗(yàn)組件和設(shè)備163.2測試系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)163.2.1數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)采樣相關(guān)問題163.3回轉(zhuǎn)誤差測試的實(shí)驗(yàn)實(shí)施243.3.1實(shí)驗(yàn)步驟233.3.2實(shí)驗(yàn)的調(diào)試243.3.3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理25結(jié)論31參考文獻(xiàn)33致謝3434機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)精度測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要:主軸在作轉(zhuǎn)動運(yùn)動時(shí)，在同一瞬間，主軸上線速度為零的點(diǎn)的聯(lián)機(jī)，稱為主軸在該瞬間的回轉(zhuǎn)中心線，在理想狀況下，主軸在每一瞬間的回轉(zhuǎn)中心線的空間位置，相對于某一固定的參考

7、系統(tǒng)（例如：刀架、主軸箱體或工具機(jī)的工作臺面）來說，應(yīng)該是固定不變的。但實(shí)際上，由于主軸的軸頸支承在軸承上，軸承又安裝在主軸箱體孔內(nèi)，主軸上還有齒輪或其它傳動件，由于軸頸的不圓、軸承的缺陷、支承端面對軸頸中心線的不垂直，主軸的撓曲和工具機(jī)結(jié)構(gòu)的共振等原因，主軸回轉(zhuǎn)中心線的空間位置，在每一瞬時(shí)都是變動的。而主軸回轉(zhuǎn)精度對加工精度具有重大影響。本文介紹了一套基于虛擬儀器的主軸回轉(zhuǎn)精度測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)由多功能轉(zhuǎn)子測控模塊參與具體試驗(yàn)，主要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備包含電渦流傳感器、微機(jī)和數(shù)據(jù)處理軟件。軟件系統(tǒng)基于LabVIE

8、W虛擬儀器技術(shù)開發(fā)，硬件部分采用了電渦流傳感器等組成的雙向測量系統(tǒng)，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差分離和處理評定。采用數(shù)字濾波法方法消除一次偏心分量，在此基礎(chǔ)上對數(shù)據(jù)處理和誤差評定進(jìn)行了探討，該系統(tǒng)用于車床主軸回轉(zhuǎn)精度的實(shí)際測量取得了良好效果。關(guān)鍵詞：；虛擬儀器；誤差分離；最小二乘法；回轉(zhuǎn)精度；34SpindlerotatingaccuracytestsystemAbstract:Forrotatingthespindleinmotion,atthes