新型滚珠丝杠测量系统的设计与研究

论文摘要

本文针对滚珠丝杠的测量设计了一台以丝杠牙型轮廓拟合为主要方式的测量仪。文中对已有的测量方法进行了分析与研究,找出了其中的不足之处,确定了以丝杠牙型轮廓拟合为主要方式的测量方法,实现了对滚珠丝杠螺纹牙型上的多条母线进行综合的评定。测量仪采用自动测量方式,减少了测量人员的工作量,另外,由于使用计算机作为数据的处理工具,使得测量结果的计算时间大大减少,并极大程度的消除了人为因素对计算结果的影响。在设计中,本文采用了Visual C++作为软件设计工具。在算法的设计上,文中使用了最小二乘方法来拟合滚珠丝杠的牙型轮廓,并通过几何上的推导和方程的求解,最终得到滚珠丝杠的单一或累积螺距误差,从而实现了滚珠丝杠的多母线测量。多母线测量能够综合的测量分析滚珠丝杠上各条母线的螺距误差。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 本文研究的目的及意义
• 1.2 国内外滚珠丝杠副测量方法的动向
• 1.3 滚珠丝杠测量仪的设计规则
• 1.4 本论文的内容
• 第二章 系统方案分析
• 2.1 现有的滚珠丝杠副测量方法分析
• 2.2 系统方案的提出
• 2.2.1 问题的提出
• 2.2.2 问题的分析与解决
• 2.2.3 系统方案的分析
• 第三章 系统测量元件与运动元件的选择及其电路设计
• 3.1 系统测量元件的选择及其电路设计
• 3.1.1 轴向位移传感器的选择
• 3.1.2 纵向位移传感器的选择
• 3.2 系统运动部件的选择
• 3.2.1 步进电机的控制
• 3.2.2 步进电机的驱动
• 3.3 系统测量头自锁问题的解决
• 3.4 测量系统的抗干扰
• 3.4.1 干扰的来源
• 3.4.2 抗干扰措施
• 第四章 软件及算法方案
• 4.1 软件的设计
• 4.1.1 测量仪的程序模块
• 4.1.2 测量仪的软件设计
• 4.2 测量系统的算法
• 4.2.1 系统测量特点的分析
• 4.2.2 算法的设计
• 4.3 误差分析及算法补偿
• 4.3.1 测量仪的系统误差和随机误差
• 4.3.2 量仪的测量精度分析
• 第五章 结论与展望
• 5.1 论文总结
• 5.2 课题的展望
• 参考文献
• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢