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主轴回转误差与磨削力是影响精密机床加工精度和工作状态的重要参数,目前对它们的测试大多是基于静态的测试方法,且并没有成熟的、系统的测试系统。因此针对回转误差与磨削力的动态测试问题,进行了如下研究。 结合理论分析与机床的工作状态提出主轴回转轴线的定义,该定义使测试方法有据可依。它的优点是在测试过程中不必准确对中,实际上也不可能做到完全对中,这简化了测试工作,把圆度误差评定的方法引入到主轴回转误差的评定中,实现主轴回转误差的评定。采用标准球单圈评定法,建立基于虚拟仪器的主轴回转误差动态测试和评价系统。系统采用水平、垂直方向两个电涡流位移传感器拾取标准球的位移变化,应用旋转编码器输出信号将主轴回转一周的过程均匀地分为512个点,从所有的采样点中抽取出单圈有用数据,用于绘制回转轴的运动轨迹,并用最小二乘圆法对其评定,计算回转误差大小。同时设计一套应用于该测试系统的辅助机械装置,使测试过程高效准确。实验结果表明该测试系统能准确对主轴回转误差进行动态测试。 针对在线加工时对磨削力测试不便的问题,设计测试磨削力的传感装置——弹性测力顶尖,通过对对磨削加工过程中夹具受力的测量实现水平与垂直方向上力磨削力的测量。建立了一套磨削力实时测试系统,包括磨削力的实时采集、数据处理、曲线显示、数据保存与读取。在数据处理环节提出软件解耦的算法,将力传感器在两个方向上的相互干扰剔除,同时应用数字滤波器将加工过程中旋转拨叉对测量的影响滤除,从而提高测试的精确度和可靠性。