文档介绍：南京理工大学
硕士学位论文
基于LabVIEW高速滚珠丝杠综合性能动态测试系统设计与分析
姓名:陈荣军
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:冯虎田
20080526
要摘关键词:高速滚珠丝杠,莶杉ㄎ痪ǘ龋缁刂疲挛灰高速滚珠丝杠综合性能动态测试系统为典型的机电测控系统。该系统综合床身结构设计技术、传感器测试技术、电机位置闭环控制技术和数据采集、分析技术。对高速滚珠丝杠在不同工况下温度、加速度、噪声、温位移和定位精度等进行数据采集分析,评价影响高速滚珠性能的主要因素,为高速丝杠结构设计优化、加工制造工艺改进、材料选型等提供有效的试验数据支持。因此该系统的研制具有很好的工程应用价论文研究内容包括:低匙芴宸桨干杓啤I杓屏讼低匙芴蹇蚣堋⒂布钩杉软件功能;灯教ㄉ杓啤0ù采砩杓疲毕叩脊臁⑺扛苈菽父焙椭С诺ピI计选型;饬亢涂刂朴布教ㄉ杓啤0ùǜ衅鳌⑹莶杉ā⒓剖ā⒌缁制卡和驱动器单元的设计选型和布线;砑教ㄉ杓啤;贚软件系统完成了系统参数模块、综合性能测试模块、电机控制模块、数据分析模块等设计和功能集成,可以实现高速滚珠丝杠综合性能曲线测量、分析和打印;5饔朐诵小W合各种工况进行软硬件联调并进行实际运行考核。完成了高速滚珠丝杠性能影响因素分析,对改进方法进行了研究和探讨。从系统机械结构、弹性形变和测量误差等方面目前该系统已在汉江机床有限公司现场运行达鲈拢诵衅轿瓤煽浚锏搅松计要求,为进一步开发高速滚珠丝杠打下了坚实基础。值。寻找丝杠性能影响因素并提出解决措施。摘要基于咚俟鲋樗扛茏酆闲阅芏馐韵低成杓朴敕治
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~虢椤⑸伲ツ昙印勐扩多年‘玛声学位论文使用授权声明明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果,尽我所知,在本学位论文中,除了加以标注和致谢的部分外,不包含其他人已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档,可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容,可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文,按保密的有关规定和程序处理。研究生签名:
髀课题研究意义滚珠丝杠的高速化从世纪年代中期世界上第一台数控机床出现以来,“旋转伺服电机鲋樗扛堋敝两褚恢笔歉髦质鼗步低车闹髁鳎τ檬止惴海际上也比较成熟【俊5牵胀ǖ墓鲋樗扛苣苁迪值闹毕咴硕俣戎挥痬,加速度.,远远不能满足高速加工的要求【俊N4耍谕庥泄刂圃觳棵挪欢喜适当加大滚珠丝杠的转速、导程和螺纹头数能够提高滚珠丝杠副的直线运动速度,因为丝杠直线运动速度为丝杠导程与丝杠转速的乘积。提高丝杠转速对加大直线运动速度有利,但提高转速会加剧丝杠副的温升、热变形、振动和噪声,如果接近其临的导程,在转速相同的情况下可实现更高速的进给,但导程越大导程精度越难保证【俊从兼顾速度和精度方面考虑,一般精密高速滚珠丝杠导程加大至丝杠直径左右,课题任务是对精密高速滚珠丝杠副综合性能动态测试系统进行设计与分析,为高速滚珠丝杠的设计、加工以及安装提供试验数据和设计参考。一般认为:,精度达到国家标准/.珠丝杠副【俊4骋庖宓木芄鲋樗扛芨敝灰G蠖ㄎ痪ǘ榷灰G笏俣取6汲檀笥鹊拇蟮汲毯统蟮汲坦鲋樗扛芨保淙豢梢允迪/陨系母咚偾着现代制造技术水平的提高,数控机床、机器人等机电寤璞傅慕俣仍嚼丛快,必然带动滚珠丝杠副向高速化的方向发展【俊6扛艿木ǘ燃觳馐撬扛芗庸ぶ械重要环节,它直接影响到丝杠系列产品的精度和质量。所以没有完善的试验检测手段也是制约其发展的一个重要原因。众所周知,没有完善的检测试验设备,产品的加工统,能够对各种不同参数的高速滚珠丝杠进行对比分析,从而为改进高速滚珠丝杠的性能提供有效的参考数据。该课题所开发的系统能够对丝杠转动过程中的加速度、噪声、温度、湿度、温位移以及定位精度等进行同步数据采集;能够控制电机驱动丝杠转动的方向、速度、加速度和运动位置,便于在不同的转动速率条件下对丝杠的性能取措施,提高滚珠丝杠的高速性能。界转速,还有产生共振的危险。因此,丝杠转速的提高有一定的限制;而加大滚珠丝杠为了提高滚珠丝杠刚度和承载能力,大导程丝杠一般采用双头螺纹以增加滚珠的有效承载圈数。当于中的级以上,性能指标达到设计要求者,就可以称之为精密高速滚于精度只能达到国家标准级以下,因此只能用在不需要高精度的场合。近年来,随质量就没有保证【俊为了对高速滚珠丝杠的各项性能指标做一个定量的分析,就必须开发一套测试系硕士论文基于咚俟鲋樗扛茏酆闲阅芏馐韵低成杓朴敕治
国内外研究现状进行测试;该系统能够对采集的数据