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考虑直线度误差的双直线导轨承载平台动力学建模及试验验证

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考虑直线度误差的双直线导轨承载平台动力学建模及试验验证

作者：刘雪东湖南科技大学

学位级别：硕士

直线滚动导轨以运行精度高，摩擦系数小，使用寿命长等优点广泛应用于各种生产加工系统，考虑直线度误差的双直线导轨承载平台动力学模型缺失，导致现有滑块选型理论依据不足，选型过于保守。针对这一问题，采用蒙特卡洛法模拟导轨的直... 详细信息

直线滚动导轨以运行精度高，摩擦系数小，使用寿命长等优点广泛应用于各种生产加工系统，考虑直线度误差的双直线导轨承载平台动力学模型缺失，导致现有滑块选型理论依据不足，选型过于保守。针对这一问题，采用蒙特卡洛法模拟导轨的直线度误差，计及直线度误差引起的滚珠变形，结合Hertz接触理论对双直线导轨平台非运动方向的动态载荷进行求解;考虑双直线导轨承载平台的无自由度运动，将各滑块等效为水平与竖直弹簧，基于拉格朗日法建立双直线导轨承载平台的动力学模型。采用Duhamel积分求解非运动方向上的动态响应表达式，结合复合梯形公式对双直线承载导轨平台的动力学响应进行求解与试验验证，主要内容如下：　　（1）直线滚动导轨刚度建模。基于Hertz接触理论，根据直线滚动导轨变形和受力的关系，建立直线滚动导轨的法向和切向刚度模型，以某型号直线滚动导轨为例，求解在不同预紧力和外载荷下直线滚动导轨的法向和切向刚度;（2）双直线导轨承载平台动态载荷求解。基于蒙特卡洛法模拟滚道曲率中心直线度误差，建立直线度误差和滚珠变形关系;结合直线滚动导轨刚度模型，推导双直线导轨承载平台非运动方向上由直线度误差引起的动态载荷表达式;（3）双直线导轨承载平台动力学建模。将双直线导轨承载平台中各滑块等效为水平和竖直弹簧，基于拉格朗日法建立双直线导轨承载平台的动力学模型，采用Duhamel积分求解由直线度误差引起动态载荷下双直线导轨承载平台的动态响应表达式;（4）双直线导轨承载平台动力学模型试验验证。在MATLAB中结合复化梯形公式求解双直线导轨承载平台非运动方向上的动态响应，利用Adams中的 vibration模块进行数值仿真分析，最后开展双直线导轨承载平台动态响应试验，将三者结果进行对比。

关键词：双直线导轨承载平台直线度误差动态载荷接触刚度

使用短基准的超精密长导轨直线度误差测量方法

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机械工程学报 2008年第9期44卷 141-147页

作者：贾立德郑子文李圣怡戴一帆国防科技大学机电工程与自动化学院长沙410073

在超精密加工与检测技术中,高精度长导轨直线度误差的测量与补偿技术一直是一个研究重点。在系统研究现有各种导轨直线度误差测量方法的基础上,提出一种使用短基准的导轨直线度误差测量方法,将长导轨直线度误差的测量问题分解为具有一... 详细信息

在超精密加工与检测技术中,高精度长导轨直线度误差的测量与补偿技术一直是一个研究重点。在系统研究现有各种导轨直线度误差测量方法的基础上,提出一种使用短基准的导轨直线度误差测量方法,将长导轨直线度误差的测量问题分解为具有一定重叠区域的数段较短导轨直线度误差的测量问题。直接利用超精密直线度物理基准测量各段导轨直线度误差,通过将各段导轨直线度误差拼接起来,重构出长导轨的直线度误差。利用空间坐标变换关系建立基于最小二乘法的直线度误差测量算法,以及相对机械运动误差对测量结果影响的数学模型,分析研究重叠区域二次采样点的匹配误差,以及测量误差、采样频率等因素对重叠区域长度选择的影响规律。对长550 mm的气浮导轨进行实际测量试验,仿真与测量试验表明上述方法简单实用,可操作性强。

关键词：直线度误差轮廓测量气浮导轨最小二乘法

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基于干涉原理的高精度直线度误差测量

中国激光 2006年第1期33卷 76-80页

作者：花世群骆英江苏大学理学院江苏镇江212013

将空气劈尖产生的等厚干涉与CCD图像处理技术相结合,提出了一种测量连续空间直线度误差的新方法。此方法利用待测工件的直线度误差改变空气劈尖顶角,并用一元线性回归方法对CCD的像元序号与所接收到的干涉条纹光强极值序号之间线性关系... 详细信息

将空气劈尖产生的等厚干涉与CCD图像处理技术相结合,提出了一种测量连续空间直线度误差的新方法。此方法利用待测工件的直线度误差改变空气劈尖顶角,并用一元线性回归方法对CCD的像元序号与所接收到的干涉条纹光强极值序号之间线性关系进行拟合,进而确定出空气劈尖顶角大小。由导出的直线度误差与空气劈尖顶角之间的关系,用最小包容区域法对工件的直线度误差进行了评定,评定结果为8.11±0.62μm。测量结果表明,新的测量方法是可行的,而且测量系统具有精度高、应用范围广的特点,也可应用到锥角、圆度误差等其他几何量的精密测量中。

关键词：测量直线度误差干涉 CCD

基于XL-80激光干涉仪的直线度误差测量研究

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电子质量 2023年第6期 46-51页

作者：朱雅蓉杨金国杜文文安徽芜湖技师学院安徽芜湖241000

为了提高数控机床的位置精度,通常会检测数控机床导轨的直线度误差。但在检测数控机床导轨的直线度误差时,时常会限制测量范围和精度误差。通过Reinshaw XL-80激光干涉仪可以实现对数控机床导轨的水平和垂直2个方位上的直线度测量。以TH... 详细信息

为了提高数控机床的位置精度,通常会检测数控机床导轨的直线度误差。但在检测数控机床导轨的直线度误差时,时常会限制测量范围和精度误差。通过Reinshaw XL-80激光干涉仪可以实现对数控机床导轨的水平和垂直2个方位上的直线度测量。以THWLBTF-3型加工中心为试验平台,采用了Reinshaw XL-80激光干涉仪,通过非接触和在线测量加工中心X轴的直线度误差;通过软件测得试验数据,绘制出最小二乘法曲线图和端点拟合法曲线图,结果表明:加工中心直线度误差的大小是影响数控机床加工精度的重要因素之一。

关键词： XL-80激光干涉仪 THWLBTF-3型加工中心直线度误差直线度镜组

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最小条件下直线度误差评定的不确定度研究

农业机械学报 2008年第1期39卷 169-171页

作者：陈国强赵俊伟河南理工大学机械与动力工程学院

针对按最小条件评定直线度误差存在的不确定度问题,根据离散数据点测量的名义坐标和不确定度来计算最小条件下直线度误差的不确定度。假设测量数据点坐标服从均匀分布,基于最小条件的判定准则,讨论了参考直线的不确定性,并提出了处理方... 详细信息

针对按最小条件评定直线度误差存在的不确定度问题,根据离散数据点测量的名义坐标和不确定度来计算最小条件下直线度误差的不确定度。假设测量数据点坐标服从均匀分布,基于最小条件的判定准则,讨论了参考直线的不确定性,并提出了处理方法。给出了直线度误差不确定度传递的公式和计算方法,讨论了用MonteCarlo随机模拟方法评定直线度误差,并用实例进行了分析,同时对测量点不服从均匀分布的情况进行了讨论。

关键词：直线度误差评定不确定度最小条件

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平面内直线度误差最小区域法的完备性研究

机械工程学报 2012年第24期48卷 14-18页

作者：张新宝张坤华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074

针对国家标准GB/T 11336-2004中用于平面内直线度误差最小包容区域评定的极点计算法对有些数据的处理结果不符合最小包容区域的高-低-高或低-高-低原则,即存在不完备性,因此提出定向极点搜索与迭代的评定方法。理论分析和平面内直线度... 详细信息

针对国家标准GB/T 11336-2004中用于平面内直线度误差最小包容区域评定的极点计算法对有些数据的处理结果不符合最小包容区域的高-低-高或低-高-低原则,即存在不完备性,因此提出定向极点搜索与迭代的评定方法。理论分析和平面内直线度误差数据的处理实例证明本方法完全符合平面内直线度误差评定的最小包容区域的高-低-高或低-高-低原则。数据处理的结果还进一步显示新方法完备性好,评定结果精准、可靠,计算过程绝对收敛、速度也更快,可以克服国家标准GB/T11336-2004中平面内直线度误差评估的极点计算法存在的缺陷。

关键词：直线度误差最小包容区域极点计算法定向搜索迭代

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任意方向上直线度误差的评定新方法

机械工程学报 2008年第7期44卷 221-224页

作者：黄富贵崔长彩华侨大学机电及自动化学院泉州362021

针对任意方向上直线度误差评定存在的非线性方程组求解困难、评定结果不精确、数据处理不能实现自动化等问题,提出将任意方向上直线度误差的评定问题,转化为给定平面内直线度误差与圆度误差的评定问题,推导数据处理方法与误差评定方法,... 详细信息

针对任意方向上直线度误差评定存在的非线性方程组求解困难、评定结果不精确、数据处理不能实现自动化等问题,提出将任意方向上直线度误差的评定问题,转化为给定平面内直线度误差与圆度误差的评定问题,推导数据处理方法与误差评定方法,并通过测量验证所提出方法的可行性。结果表明,所提出的方法不仅简单、易于计算机自动数据处理,而且评定精度比一般的方法提高约5%。

关键词：直线度误差评定方法圆度误差评定精度