4.2 数据处理 26

4.3 结果分析 29

5 方案改进 30

5.1 改进方案介绍 30

5.2 实验台改进 30

5.3 夹具设计的要求 31

5.4 坐标点的计算 32

结 论 34

致 谢 35

参 考 文 献 36

第 II 页 本科毕业设计说明书

1 绪论

1.1 研究背景和意义

滚珠丝杠是在丝杠和螺母旋合螺旋槽之间放置滚珠作为中间传动体，借助滚珠返回通道， 使滚珠在闭合回路中反复循环运动的螺旋传动副[1]。滚珠丝杠和滚珠螺母的螺纹滚道和滚珠 之间的摩擦形式是一种滚动摩擦，滚动摩擦的摩擦系数远低于滑动摩擦的摩擦系数，传动效 率则提高到 90％以上。通过不断提高磨床精度和加工工艺，滚珠丝杠的精度不断提升。滚珠 丝杠与滚珠螺母之间没有轴向间隙，两者具有确定的运动关系，运动阻力小，速度稳定，具 有极高的定位精度和重复定位精度，同时具有精确的同步运动性能[2]。因此滚珠丝杠副作为 一种高效、精密传动部件在数控机床和各种自动化设备上得到广泛应用[3]。

随着时代的发展，对滚珠丝杠制造精度的要求也不断提高，如何高效、快捷、高精度地 检测滚珠丝杠加工质量也成为一项重要工作。但是对滚珠丝杠的测量仪器及测量原理的分析 可发现人们对于外螺纹的单参数测量方法及相应设备研究较多，分析较为透彻，但是对于内 螺纹的测量方法、原理的研究其实并不多。由于内螺纹的内部结构形状比较复杂，内部空间 相对来说比较狭小，测量时对传感器的外形尺寸、仪器的测量方法提出更高的要求[4]。一些 较为先进的外滚道测量仪器例如吴景春[5]应用于滚珠丝杠的高精度数字测微计和 Rzepka，J. 等人[6]设计的丝杠螺纹检测装置等均不能直接照搬用于内螺纹的检测。因此对滚珠丝杠螺母 内滚道测量方式的研究有助于提高滚珠丝杠螺母的检测精度，进而有利于提高滚珠丝杆副的 整体精度。 

1.2 测量方式介绍

1.2.1 传统接触式测量方式 用于滚珠螺母检测的常规测量方法有固定式检测仪法、钢珠接触法和相对测量法等[7,8]。

它们均属于接触式测量方法，每种方法只能测量一种或两种参数，不仅测量效率低下，而且 需要人工测量，工作量大、结果易受人为因素的影响。在接触式测量中，螺纹量规尺寸精度 要求较高，公差带窄，容易磨损，从而影响测量精度，更换成本较高。在某些工作场合，由 于环境限制，人工难以完成检测工作[9-11]。

1.2.2 非接触式测量方法 传统的接触式测量存在以上种种不足，非接触式测量成为大家研究的重点[12]。螺纹廓形

的非接触式测量方法主要有电子方法、光学方法和其他方法。电子方法容易受到磁场影响，