基于LabVIEW高速滚珠丝杠综合性能动态测试系统设计与分析

发布时间：2020-07-30 04:24

【摘要】： 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值。论文研究内容包括:(1)系统总体方案设计。设计了系统总体框架、硬件构成及软件功能;(2)机械平台设计。包括床身设计,直线导轨、丝杠螺母副和支撑单元设计选型;(3)测量和控制硬件平台设计。包括传感器、数据采集卡、计数卡、电机控制卡和驱动器单元的设计选型和布线;(4)软件平台设计。基于LabVIEW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)联调与运行。综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寻找丝杠性能影响因素并提出解决措施。目前该系统已在汉江机床有限公司现场运行达6个月,运行平稳可靠,达到了设计要求,为进一步开发高速滚珠丝杠打下了坚实基础。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH133
【图文】：

床身,俯视图,丝杠螺母副,动态测试系统

高速滚珠丝杠综合性能动态测试系统的传感器安装以及丝杠的运行均需要机械平台的支撑。机械平台主要包括床身、导轨、丝杠螺母副和工作台等。整个床身的机械构成三视图如图2.1.1、图2，1.2和图2.1.3。……蔺债羹攀呼呼呼呼呼勇勇勇勇勇勇勇勇勇勇勇勇···举巾心套套套套套套套套套套套套套套套套套套套套套套套套套套套套套套套套套套套套套套套套套套，，，心今今书书，尸娜...，，.，阅..，，，.，，.，户.

床身,侧视图,系统总体方案,丝杠

2系统总体方案设计硕士论文2系统总体方案设计2.1丝杠运行平台高速滚珠丝杠综合性能动态测试系统的传感器安装以及丝杠的运行均需要机械平台的支撑。机械平台主要包括床身、导轨、丝杠螺母副和工作台等。整个床身的机械构成三视图如图2.1.1、图2，1.2和图2.1.3。

连接图,丝杠,连接图,电机

面接触精度高，提高导轨耐磨性和持久精度。在滑块和导轨间放入和导轨间的滑动摩擦变为滚动摩擦，减少导轨温升和热变形。的安装过程中，要重点做好以下几点:身必须安装平稳，采用精密水平仪将机床工作面调成水平状态;轨安装时，导轨副间要相互平行，同时保持导轨和丝杠回转轴线的杠运转定位精度的提高有益;栅安装时，光栅安装在导轨外侧。安装端面要和导轨平行，使光栅台的实际位置;杠安装进行适当的预拉伸，增加丝杠传动精度，减少温位移的影响持床身清洁，对丝杠、导轨和螺母进行润滑。动丝杠运转的连接方式如图2.1.4。电机通过4个螺栓螺母副安装电机主轴和丝杠的连接通过梅花形高精度AP型联轴节连接。丝杠TFT(三列面对面串联)，使丝杠预拉伸过程中保持受力平衡。在和轴承盖后，通过旋紧丝杠端盖对丝杠进行预拉伸。

【参考文献】