[发明专利]一种主轴动态特性的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及主轴测量领域，尤其是涉及一种主轴动态特性的测量方法。

背景技术

目前高速(转速超过10000r/min)主轴动态性能测试的试验装置存在如下缺点：

1、现有高速主轴动态性能测试平台往往只能测试高速主轴某一项性能，功能过于单一，其集成度有待提高；

2、数据采集过程复杂，数据处理过于粗糙，且不能在线处理、显示，提高主轴动态性能测试系统的自动化程度是当务之急；

3、主轴动态性能测试平台结构设计不完善，无法实现主轴多方位安装，并测试在不同安装方式下主轴动态性能，无法完成主轴侧边振动实验，且平台精度不够，引入误差较大。

4、对于主轴最关键性能参数之一的轴心轨迹的测试，传统方法受高精度的测试基准(精密心棒、标准球等)的限制，并不适用于高精度主轴的测试，而反向法和多步法等误差分离技术(Error Separation Technique，即EST)只能测试主轴一个方向的回转误差，其操作过程也并不适用于高速回转下的主轴。

发明内容

本发明提供一种主轴动态特性的测量方法。

为实现上述的发明目的，本发明采取的实施方式如下：

一种主轴动态特性的测量方法,包括以下步骤：1)安装测量基准：将标准球安装在静压主轴系统后端部，检测杆的下端通过螺母固定在直驱式超精密静压主轴的输入端部件内部；2)、安装高精度位移传感器，其中一个高精度位移传感器的安装位置与基准球的水平轴线一致，另一个高精度位移传感器的安装位置与基准球的垂直轴线一致；3)、调节测量初始间隙：用手缓缓转动直驱式超精密静压主轴，调整高精度位移传感器与测量基准球的初始间隙，使主轴旋转时高精度位移传感器与测量基准球之间的间隙控制在高精度位移传感器的测量量程范围内；4)、测量：运行立式超精密直驱式静压主轴系统，开启数据采集系统，实时采集高精度位移传感器与测量基准球之间的距离变化情况，将数据存入计算机以备处理与分析，从而完成超精密静压主轴的动态特性在线检测操作。

本发明的有益效果是：消除了安装误差对测量结果造成的影响,可以实现对处于实际加工状态下的超精密静压主轴的动态特性进行实时在线测量，不影响超精密机床的加工过程。

具体实施方式

以下结合实施例，对依据本发明提供的具体实施方式详述如下：

实施例1

一种主轴动态特性的测量方法,包括以下步骤：

1)安装测量基准：将标准球安装在静压主轴系统后端部，检测杆的下端通过螺母固定在直驱式超精密静压主轴的输入端部件内部；

2)、安装高精度位移传感器，其中一个高精度位移传感器的安装位置与基准球的水平轴线一致，另一个高精度位移传感器的安装位置与基准球的垂直轴线一致；

3)、调节测量初始间隙：用手缓缓转动直驱式超精密静压主轴，调整高精度位移传感器与测量基准球的初始间隙，使主轴旋转时高精度位移传感器与测量基准球之间的间隙控制在高精度位移传感器的测量量程范围内；

4)、测量：运行立式超精密直驱式静压主轴系统，开启数据采集系统，实时采集高精度位移传感器与测量基准球之间的距离变化情况，将数据存入计算机以备处理与分析，从而完成超精密静压主轴的动态特性在线检测操作。

本发明的有益效果是：消除了安装误差对测量结果造成的影响,可以实现对处于实际加工状态下的超精密静压主轴的动态特性进行实时在线测量，不影响超精密机床的加工过程。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。