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1、第12期組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)No．122014年12月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueDec．2014文章編號(hào)：1001-2265(2014)12—0077—03DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2014．12．020滾珠絲杠伺服進(jìn)給系統(tǒng)熱誤差檢測研究水陳學(xué)尚，許可，黃智，衡鳳琴(電子科技大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院，成都611731)摘要：數(shù)控機(jī)床滾珠絲杠的熱誤差會(huì)直接形成位置誤差，破壞定位精度。文章針對(duì)滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)熱誤差進(jìn)行了理論分析，計(jì)算
2、了滾珠絲杠系統(tǒng)的主要產(chǎn)熱部件的發(fā)熱量，溫升及絲杠的軸向熱誤差；并開發(fā)了檢測系統(tǒng)，現(xiàn)場檢測了滾珠絲杠系統(tǒng)的主要部件溫度和絲杠軸向熱誤差。理論計(jì)算模型與實(shí)際測量的數(shù)值相差不大，從而相互驗(yàn)證了理論數(shù)學(xué)模型分析與該檢測方法的正確性。關(guān)鍵詞：滾珠絲杠；熱誤差；檢測系統(tǒng)中圖分類號(hào)：TH132；TG65文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AResearchonThermalErrorMeasurementofBallScrewServoFeedSystemCHENXue—shang，XUKe，HUANGZhi，HENGFeng-qin(SchoolofMechatro
3、nicsEngineering，UniversityofElectronicScienceandTechnology，Chengdu611731，China)Abstract：Inmachinetoolssuchasnumericalcontrolmachines，thermalerrorintheballscrewinducesadi．rectpositionerror，adverselyaffectingtheaccuracyofpositioning．Inthispaper，wetheoreticallyanalysisth
4、ermalerroroftheballscrewservofeedsystem，calculatetheheatgenerationofkeycomponentsofthefeedsystemandthethermalerrorofscrewshaftataxialtermthoughmathematicalmode1．Weexploreasys—temtomeasurethermalerrorandtemperatureofthesystem．Comparingtheresultsofexperimentsandthetheor
5、eticalmathematicalmodelshowsthatitverifyingcorectionofthismethod．Keywords：ballscrew；thermaleror；measurementsystem1．1．1軸承摩擦發(fā)熱O引言軸承的摩擦熱主要是由其摩擦力矩產(chǎn)生的。本文熱誤差占機(jī)床總誤差的40％～70％左右?成為采用NSK6203軸承，其發(fā)熱量可計(jì)算如下]：影響機(jī)床精度的最主要的因素之一。快速有效地檢測Q，=1．1047×10nM(1)出機(jī)床的熱誤差是提高數(shù)控機(jī)床加工精度的一項(xiàng)重要式中，為軸承轉(zhuǎn)速(r／m
6、in)，M為軸承的摩擦力矩前提。本文主要從滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)熱誤差理論分析(N·inin)。則摩擦力矩為速度項(xiàng)和負(fù)荷之和。和以Labview環(huán)境為平臺(tái)設(shè)計(jì)開發(fā)滾珠絲桿溫度與位M=M0+M1(2)移數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)兩方面來開展研究工作。(1)速度項(xiàng)眠的計(jì)算，應(yīng)用較普遍的是Palmgren1滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)熱誤差理論建模分析提出的經(jīng)驗(yàn)公式M0=160×10一d(3)由于影響滾珠絲杠精密加工的熱變形主要來自軸式中，為與軸承類型和潤滑方式有關(guān)的系數(shù)；d為線方向，因此不必考慮徑向方向的熱變形引。該計(jì)算軸承平均直徑模型，首先通過理論計(jì)算該滾珠絲杠的
7、總發(fā)熱量，然后(2)負(fù)荷的計(jì)算計(jì)算該絲杠軸向熱誤差。M。=Pld(4)1．1滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)發(fā)熱量計(jì)算式中為與軸承類型和所受負(fù)荷有關(guān)的系數(shù)；P。為軸滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)的主要熱源有：其一是絲杠兩承摩擦力矩的計(jì)算負(fù)荷(N)。端滾動(dòng)軸承摩擦發(fā)熱；其二是滾珠絲杠和螺母摩擦發(fā)1．1．2滾珠絲杠副摩擦發(fā)熱計(jì)算熱；其三是端部驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率損耗發(fā)熱。滾珠絲杠螺母的發(fā)熱與摩擦力矩、轉(zhuǎn)速n成正收稿日期：2014—04—12：修回日期：2014—05—19基金項(xiàng)目：國家科技重大專項(xiàng)(2013ZX04013—011)作者簡介：陳學(xué)尚(1987一)，男，重慶梁
8、平人，電子科技大學(xué)碩士研究生，研究方向?yàn)镃AD／CAM，(E—mail)keilehen9@gmail．corn。2014年12月王桂榮，等：一種基于閉環(huán)觀測器高速SPMLSM無傳感驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)位置估計(jì)改進(jìn)新型算法·83·子初始位置檢測[J]．電機(jī)與控
