滚珠丝杠副寿命试验台测控系统设计硬件(2)

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3.5. 噪声测试模块的设计 18

3.6. 振动测试模块的设计 21

3.7. 硬件结构搭建 22

3.8. 采集系统的构成介绍及选型 23

4. 总结与不足 28

4.1. 总结 28

4.2. 不足 28

1. 绪论

1.1. 引言

数控机床被称为“工作母机”，其本身具有高科技含量，高实用性，其质量、性能以及拥有量是衡量一个国家工业现代化程度、国家综合实力的重要标志。是实现我国制造技术和装备制造业现代化的重要装备。同时，数控机床也被称为国制造家业的脊梁，它的发展直接影响到交通、能等源基础产业，以及机械、核电、石化、航空航天、电子、汽车、建筑等支柱产业的发展。在数机控床设备中，滚珠丝杠副是重非常要的零部件,具有高性价比，同时可以实现反向传动，相比于其他机构，同步性能优越，不仅如此，其传动精度以及效率都有着无法忽视的优越性，被广泛应用[1-2]。数控机床滚珠丝杠副的设计寿命时间周期一般为10年左右,由于生产环境的差异以及工条件的加不同所影响，实其际使用寿命变化范围较大，定期更换滚珠丝杠副从生产角度来讲既不科学又不合理。采取状态维修等手段不具有现实意义，当精度下降或机器出现故障时，是无法修复的，研究发展机床滚珠丝杠副寿命预测技术，努力提高预测维护的可靠度，做到以主动维护为主要手段，传统、被动维护为辅助手段，做到对机床滚珠丝杠副合理准确的维护，提升实际使用率，减少维护耗损时间，如此可以改善企业的经济利益和社会利益，促进国民经济又好又赶快上国外领先水平具有非常重要的影响。在引导企业生产和优化数控机床管理过程中，合理运用数控机床滚珠丝杠副寿命试验技术，有利于强增企业综合竞实力争，这也是工程实际中迫切需要的，同时也是目前滚珠丝杠技术发展的必然走向[3]。

1.2. 滚珠丝杠副的发展历史

19世纪末，人们就发明了滚珠丝杠副，可是生产要求大太，这导致在很长一段时间内都没应有用到实际生产中。美国gm汽车公司是世界首先使用滚珠丝杠副的公司，它把滚珠丝杠副运用在汽车的转向机构上。1940年，美国才开始成批生产滚珠丝杠副，其中绝大多数用于汽车转向机构，三年后，飞机上也开始运用滚珠丝杠副。后来采用数字控制的机床诞生，滚珠丝杠副不仅在加工精度和使用性能上有史无前例的进步，而且产能也有了非常大的提高。工业发达国家中，滚珠丝杠副的制造厂家迅速涌现是在上世纪五十年代，比如：德国的NEFF、Warner Electric公司；法国的ALME公司；英国的Lucas公司等。最近几年，各国持续增加对滚珠丝杠副的投资以及科研力度，使得生产制造商建立了从原料加工、供应、检验、精磨和测试等一整套的生产体系，不断地朝着高速化和绿色方向发展[4][5][6]。国内最早从事研发滚珠丝杠副是在上世纪50年代末期，主要应用于数控机床。我国学者不畏艰难刻苦研究，到1964年，我国第一套滚珠丝杠副终于被自主研发出来了，并出版了代表了我国滚珠丝杠副的发展已经走过了起步阶段的《滚珠丝杠副》行业标准JB3162--1982。从1973开始的5年期间，我国滚珠丝杠副的生产开始了按系列化标准分布点的小批量制造。在国内研究人员不断地研究和试验下，目前前滚珠丝杠副的科研水平已取得了非常大的进步。现阶段，我国主要制造滚珠丝杠副的生产制造商有汉江机床厂、南京工艺装备制造有限公司、台湾上银科技有限公司、山东济宁博特精密丝杠有限公司和广东新会凯特机械公司等等[7]。可是，对于滚珠丝丝副的精度、速度、刚度、可靠性、寿命、效率、环保节能等性能的优化设计要求，和ROTXA，NSK，斯凯孚这些制造商的技术实力存在很大距,只有依赖进口，才能获得高性能的滚珠丝杠副。