滚动直线导轨尺寸精度自动测量仪器设计
毕业论文关键词 滚动直线导轨、系统设计、精度分析、误差计算
Title Design and Development of the Automatic Measurement Equipment about Dimensional Accuracy of the Linear Rolling Guide Rail
Abstract Aiming at the detection requirements for precision linear rolling guide rail, the paper puts forward and designs an adopted non-contact laser displacement sensor and grating ruler for linear rolling guide rail dimensional accuracy detection: using the acquisition of guide groove type surface contour curve data and guide plane data for curve fitting such as data processing achieves the linear rolling guide rail size and groove shape error analysis. In this paper, the mechanical system, measurement and control system about the automatic measuring instrument of the linear rolling guide rail size accuracy have carried on the design and research, to build the system overall design scheme. At the same time, the main factors of affecting the measurement precision are analyzed and summarized, and the measurement error of each part has carried on the detailed analysis. Finally, the paper has made the analysis of the shortcomings of the existing design and made a prospect for the future.
Keywords Linear rolling guide, System design, Accuracy analysis, Measuring error evaluation
目录
1绪论1
1.1论文研究目的及意义1
1.2滚动直线导轨副及直线导轨的精度检测研究现状1
1.3论文主要研究内容及章节安排..4
2直线导轨的测量原理及方法..5
2.1直线导轨副的工作原理..5
2.2测量指标..5
2.3测量原理及算法..7
3测量仪器的结构布局及设计12
3.1测试仪器总体方案设计12
3.2机械部分设计.14
3.3测量仪器整体结构设计结果.25
3.4测控部分设计.26
4测量仪器误差分析.28
4.1误差来源分析.28
4.2系统设计误差.28
4.3阿贝误差29
4.4气浮导轨单边驱动引起的动态测量误差..29
4.5激光位移传感器的测试误差.31
4.6结论..33
结论34
致谢35
参考文献..36
1 绪论
1.1 论文研究目的及意义 随着现代机械工业发展的数控化，高速度、高精度、高效能是绝大多数生产制造厂家的追求。广泛应用于工业机器人、数控机床、机电一体化技术等领域的滚动直线导轨副，已成为高精度数控设备的重要基础部件之一，其具有定位精度高，磨损小，承载能力强等特性，不断被更多的应用场合了解和接受[1]。直线导轨作为滚动直线导轨副的重要组成部分，其制造精度是滚动直线导轨副系统在传动过程中产生波动的主要因素之一；滚动直线导轨副的刚度、额定静载荷、额定动载荷及摩擦力等力学性能是设计选型时的重要依据，而滚道的几何尺寸与这些参数均有一定的关系[2]；此外，在进行产品的选用时，首要考虑产品选型手册中提供的结构尺寸、寿命、额定静载荷及额定动载荷等因素，对直线导轨副沟槽结构、接触等方面的特点，也应得到足够的重视。因此，对直线导轨形状和位置误差的测量及评定具有极其重要的意义。
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