3米滚珠丝杠副综合导程测量仪的改造设计及仪器误差分析、补偿
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摘要
本文就滚珠丝杠综合导程误差检测进行了测量原理的分析研究，并对3米滚珠丝杠综合导程动态测量仪的控制及检验部分进行了系统设计。
作为误差分析补偿的基础，对仪器的各检测、控制部分的原理做了简单叙述，并对自设计的温度检测部分进行了详细的阐述。
另外，本文还着重对仪器的误差来源进行了分析，对部分误差源的补偿提出了可实施的补偿方法。最后通过软件优化编程，完成了系统的数据采集、误差计算及误差补偿。为后续处理做了充分、可靠的准备。
The measuring principle of the comprehensive error detection of the ball screw's pitch is expounded in this paper. Basing on the above principle, we develops a system design of the controlling and measuring part of 3 meter dynamic measuring instrument.
The principle of the controlling and measuring part is described in brief, which is the base of error analysis and error compensation, and then the temperature test is described in detail.
In addition, the sources of the instrument's error are analyzed with the emphasis. And a part of them is compensated by some feasible method. Finally, data acquisition, error calculus and error compensation are carried out by means of optimizing program designing, which prepare for the subsequent analysis adequately and reliably.
作为误差分析补偿的基础，对仪器的各检测、控制部分的原理做了简单叙述，并对自设计的温度检测部分进行了详细的阐述。
另外，本文还着重对仪器的误差来源进行了分析，对部分误差源的补偿提出了可实施的补偿方法。最后通过软件优化编程，完成了系统的数据采集、误差计算及误差补偿。为后续处理做了充分、可靠的准备。
The measuring principle of the comprehensive error detection of the ball screw's pitch is expounded in this paper. Basing on the above principle, we develops a system design of the controlling and measuring part of 3 meter dynamic measuring instrument.
The principle of the controlling and measuring part is described in brief, which is the base of error analysis and error compensation, and then the temperature test is described in detail.
In addition, the sources of the instrument's error are analyzed with the emphasis. And a part of them is compensated by some feasible method. Finally, data acquisition, error calculus and error compensation are carried out by means of optimizing program designing, which prepare for the subsequent analysis adequately and reliably.
引文
1 程光仁，施祖康，张超鹏．滚珠螺旋传动设计基础．第1版．北京：机械工业出版社，1987
2 吕海宝．激光光电检测．长沙：国防科技大学出版社，2000
3 黄家贤，黄寿荣．机构精确度．西安：西安电子科技大学出版社，1994
4 花国梁．精密测量技术．北京：清华大学出版社，1986
5 张善锺．计量光栅技术．北京：机械工业出版社，1985
6 徐开先，叶济民．热敏电阻器．北京：机械工业出版社，1981
7 张福学．传感器应用及其电路精选．北京：电子工业出版社，1991
8 崔志尚．温度计量与测试．北京：中国计量出版社，1998
9 叶声华．激光在精密计量中的应用．北京：机械工业出版社，1980
10 秦树人．磁栅及其测量系统．重庆：重庆出版社，1984
11 谭久彬．精密测量中的误差补偿技术．第一版．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1995
12 徐孝恩．螺纹检验于测量．第一版．北京：中国计量出版社，长度计量丛书，1984
13 郑江，杨春风．螺纹测量．北京：中国计量出版社，长度计量丛书，1998
14 胡廉，龚果荪．机械加工中动态测量．北京：机械工业出版社．第一版，1985
15 周秀银．误差理论与数据处理．北京：北京航空学院出版社．第一版，1986
16 费业泰．误差理论与试验数据处理．第三版．北京：机械工业出版社，1995
17 周龙声．机床精度检测．第一版．北京：机械工业出版社，1982
18 蔡其恕，陈林才．长度计量测试基础．北京：计量出版社，1986
19 《实用电器技术手册》编委会．实用电器技术手册．济南：山东科学技术出版社，1993
20 颜景平．精密检测技术．南京：东南大学出版社，1992
21 田维贤．机械制造中的热变形．武汉：华中理工大学出版社，1992
22 梁国明，罗友鸿，彭年智，李鸿英．长度计量人员实用手册．北京：国防工业出版社，2000
23 张琛，精密定位技术．上海：上海交通大学出版社，1991
24 赵负图．国内外传感器技术手册．沈阳：辽宁科学技术出版社，1997
25 郭庆鼎，王成元．交流伺服系统．北京：机械工业出版社，1994
26 卢文祥，杜润生．机械工程测试·信息·信号分析．武汉：华中理工大学出版社，1992
27 卢荣胜．动态测量实时误差修正技术研究．合肥：合肥工业大学博士学位论文，1998
28 王绍纯．自动检测技术．第二版．北京：冶金工业出版社，1995
29 王信义，董卫平，朱小燕．生产系统中的监控检测技术．北京：北京理工大学出版社，1998
30 中华人民共和国机械行业标准．滚珠丝杠副验收计数条件．JB2886—92
31 全国金属切削机床标准化计数委员会滚动性能部件分会．滚动性能部件产品标准汇编．第一册．滚珠丝杠副．
32 Jum_ichi NISHIZAWA, Kaoru TAKAHASHI, Wasaburo ICHINOSE and Saijo HIRANO. Precise Position Control by Electromagnet. Bulletin of JSME. 1975(18): 122
33 TOSHIO STATA, YOSHIMI TAYEUCHI N.OKUBO. Improvement of Working Accuracy of Machining center by Computer Control Compenstaion. Proceeding of 17th IMTDR Conference. 1976
34 Bolton W. Instrumentation & process measurement. Longman Scientific & Technical. 1991
35 肖沙里，陈骥，杨世雄，余红．滚珠丝杆导程误差动态检测仪及其系统误差修正研究．光学精密工程．1996(2)：103—108
36 陈骥，杨世雄，顾庆祥，余红．通用型高精度长光栅动态检测系统．几何量全国年会论文集．1990：422
37 刘小成．工艺过程中丝杠测量误差分析．机械研究与应用．1992(4)：31—33
38 肖正义．滚珠丝杠副的发展趋势．制造技术与机床．2000(4)：11—13
39 陶晓春，高桓，焦丽，贾为民．磁删位置检测系统工作原理及结构特点．煤矿机械．1998(3)：33—35
40 田红芳，陈晓怀．提高光栅测量系统精度的新方法．中国仪器仪表．1993(2)：18—19
41 邓荣泉，陈胜馨．光栅测量在机械加工中的应用．广东自动化与信息工程．1996(2)：11—14
42 杨广，刘芳，李德勇．磁栅尺的结构、特点及应用．传感器技术．1999
(18)：53—55
43 张勇，王选择，郭桂珍．一种提高光栅尺测量精度的有效方法．湖北工学院学报．2002(17)：99—102
44 胡松，王肇志，唐小萍．高精度螺距自动扫描测量仪设计．计量技术．2002(2)：7—10
45 马纯良．误差补偿方法的探讨．计量测试．1991(4)：30—31
46 周艳红，宾鸿赞．消除阿贝误差的一种新方法．光学精密工程．1994(2)：78—82
47 冯夏勇，陈万领，陈卓宁，宾鸿赞．5米精密丝杠磨床传动链误差补偿技术湖北工学院学报．1994(9)：67—70
48 芮小健，颜景平．机床主轴回转误差补偿信号的测量理论和方法．计量学报．1994(15)：116—120
49 狄锦如．精密数控机床制造中的误差补偿法．制造技术与机床．1994(6)：8—13，49
50 袁哲俊．精密加工中的误差补偿技术及其应用．机床．1990(3)：5—9
51 梁长垠．光栅检测系统温度误差的补偿方法．传感器技术．2001(20)：49—50
52 范晋伟，李宝忠，李峻勤，张小龙，王玲玉．加工中心的软件误差补偿技术．制造技术与机床．2002(8)：32—34
53 邓兴奕．长光栅在机床螺旋运动误差补偿中的应用．机床．1989(6)：2—5
54 李圣怡，朱建忠．超精密加工及其关键技术的发展．中国机械工程．2000(1)：177—179
55 李锦西．螺距误差及其来源的相关分析．磨床与磨削．1987(3)：17—41
56 李锦西．螺纹加工误差源的识别——多层次误差分离原理及其应用．机床工程学报．1987(23)：90—95
57 李锦西．关于导程精度分析中的若干问题的商榷．上海机床．1986(4)：23—27
2 吕海宝．激光光电检测．长沙：国防科技大学出版社，2000
3 黄家贤，黄寿荣．机构精确度．西安：西安电子科技大学出版社，1994
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23 张琛，精密定位技术．上海：上海交通大学出版社，1991
24 赵负图．国内外传感器技术手册．沈阳：辽宁科学技术出版社，1997
25 郭庆鼎，王成元．交流伺服系统．北京：机械工业出版社，1994
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46 周艳红，宾鸿赞．消除阿贝误差的一种新方法．光学精密工程．1994(2)：78—82
47 冯夏勇，陈万领，陈卓宁，宾鸿赞．5米精密丝杠磨床传动链误差补偿技术湖北工学院学报．1994(9)：67—70
48 芮小健，颜景平．机床主轴回转误差补偿信号的测量理论和方法．计量学报．1994(15)：116—120
49 狄锦如．精密数控机床制造中的误差补偿法．制造技术与机床．1994(6)：8—13，49
50 袁哲俊．精密加工中的误差补偿技术及其应用．机床．1990(3)：5—9
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52 范晋伟，李宝忠，李峻勤，张小龙，王玲玉．加工中心的软件误差补偿技术．制造技术与机床．2002(8)：32—34
53 邓兴奕．长光栅在机床螺旋运动误差补偿中的应用．机床．1989(6)：2—5
54 李圣怡，朱建忠．超精密加工及其关键技术的发展．中国机械工程．2000(1)：177—179
55 李锦西．螺距误差及其来源的相关分析．磨床与磨削．1987(3)：17—41
56 李锦西．螺纹加工误差源的识别——多层次误差分离原理及其应用．机床工程学报．1987(23)：90—95
57 李锦西．关于导程精度分析中的若干问题的商榷．上海机床．1986(4)：23—27