專利名稱：：滾珠絲杠螺旋滾道綜合誤差自動(dòng)檢測(cè)方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種對(duì)滾珠絲杠螺旋滾道誤差進(jìn)行綜合檢測(cè)的方法及其裝置，特別是一種滾珠絲杠螺旋滾道綜合誤差自動(dòng)檢測(cè)方法及其裝置。
背景技術(shù)：
：滾珠絲杠副主要由滾珠絲杠、滾珠和絲杠螺母組成，主要用來(lái)把電機(jī)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為所需的直線運(yùn)動(dòng)。它可以實(shí)現(xiàn)非常高的傳動(dòng)和定位精度，被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)精密機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)中。滾珠絲杠螺旋滾道綜合誤差是指螺旋滾道在加工制造過(guò)程中產(chǎn)生的形狀和位置上的誤差，具體包括法向截形誤差和節(jié)徑尺寸誤差。其中，滾道法向截形是指通過(guò)滾道上鋼球中心且垂直于滾道螺旋面的平面和滾道表面交線的形狀；節(jié)徑也稱為節(jié)圓直徑，是指滾道上負(fù)荷鋼球中心所在圓環(huán)的直徑。由于滾珠絲杠螺旋滾道綜合誤差對(duì)滾珠絲杠副的傳動(dòng)精度和傳動(dòng)效率有著直接影響，因此在生產(chǎn)過(guò)程中必須對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。但由于滾珠絲杠螺旋滾道為螺旋式空間三維曲面，很難使用常規(guī)的檢測(cè)儀器和工具對(duì)其綜合誤差進(jìn)行直接檢測(cè)。目前，滾珠絲杠副相關(guān)生產(chǎn)廠家采用的方法主要是采用人工操作，分別對(duì)滾珠絲杠螺旋滾道綜合誤差中的法向截形誤差和節(jié)徑尺寸誤差進(jìn)行檢測(cè)。其中，法向截形誤差的檢測(cè)一般采用大型光學(xué)投影儀把實(shí)際的法向截形投影放大、然后與設(shè)定的法向截形輪廓線相比較的方法；節(jié)徑尺寸誤差一般由采用三針與公法線千分尺組合或?qū)Ｓ玫氖謩?dòng)式節(jié)徑比較儀來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。這些檢測(cè)方法由于主要依賴人工操作，檢測(cè)效率低下、檢測(cè)過(guò)程易受主觀因素影響而導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果的可靠性和穩(wěn)定度下降。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，有必要開(kāi)發(fā)對(duì)滾珠絲杠螺旋滾道綜合誤差進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)的新方法和新設(shè)備。美國(guó)學(xué)者HunsickerRandalJ.在其論文[1]中提出了一種基于視覺(jué)檢測(cè)和圖像處理的滾珠絲杠螺旋滾道參數(shù)動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法，能動(dòng)態(tài)檢測(cè)滾珠絲杠螺旋滾道的節(jié)徑尺寸誤差。但采用該方法得到的檢測(cè)精度受到視覺(jué)檢測(cè)過(guò)程中的分辨率限制并容易受到圖像變形和圖像處理手段等因素影響，很難滿足滾珠絲杠副螺旋滾道綜合誤差的高精度檢測(cè)要求(論文[1]:H皿sickerRandalJ.Automaticvisioninspectionandmeasurementsystemforexternalscrewthreads.JournalofManufacturingSystems,vl3，n5，1994，p370-384)。在滾珠絲杠螺旋滾道綜合誤差檢測(cè)方面，國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有同時(shí)具備高檢測(cè)精度和高檢測(cè)效率的自動(dòng)檢測(cè)方法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種能夠進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，檢測(cè)精度高的滾珠絲杠螺旋滾道綜合誤差自動(dòng)檢測(cè)方法以及其裝置。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為一種滾珠絲杠螺旋滾道綜合誤差自動(dòng)檢測(cè)方法，包括如下步驟首先進(jìn)行采樣前的準(zhǔn)備工作，對(duì)檢測(cè)裝置的初始參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，確定待測(cè)滾珠絲杠的初始轉(zhuǎn)角度數(shù)；然后采用光柵尺和光幕式位移傳感器對(duì)待測(cè)的滾珠絲杠螺旋滾道的法向截形曲線上各點(diǎn)的軸向位置和徑向位置進(jìn)行采樣；接著對(duì)前述過(guò)程中所采樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到該轉(zhuǎn)角位置時(shí)待測(cè)滾珠絲杠螺旋滾道的法向截形誤差和節(jié)徑尺寸誤差；轉(zhuǎn)動(dòng)待測(cè)絲杠，轉(zhuǎn)動(dòng)角度為(360/n)度；最后重復(fù)上述過(guò)程(n_l)次即獲得待測(cè)滾珠絲杠螺旋滾道在n個(gè)不同轉(zhuǎn)角度數(shù)下的法向截形誤差和節(jié)徑尺寸誤差，取n個(gè)不同轉(zhuǎn)角度數(shù)時(shí)各圈滾道上的法向截形誤差和節(jié)徑尺寸誤差的最大值就是待測(cè)絲杠的實(shí)際法向截形誤差和節(jié)徑尺寸誤差?！N滾珠絲杠螺旋滾道綜合誤差自動(dòng)檢測(cè)裝置，包括床身，該自動(dòng)檢測(cè)裝置還包括導(dǎo)軌、尾架、測(cè)量架、頭架、帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、第一伺服電機(jī)、第二伺服電機(jī)、進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、光幕式位移傳感器、光柵尺以及進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，導(dǎo)軌和頭架固定在床身上，尾架和測(cè)量架安裝在導(dǎo)軌上并能夠沿導(dǎo)軌左右平移；第一伺服電機(jī)固定安裝在頭架的頂部，通過(guò)一個(gè)帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可對(duì)頭架和尾架之間裝夾的待測(cè)絲杠進(jìn)行回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；第二伺服電機(jī)固定安裝在床身上，通過(guò)一個(gè)進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)帶動(dòng)測(cè)量架在導(dǎo)軌上左右移動(dòng)；光柵尺被固定在導(dǎo)軌上，其測(cè)量頭和光幕式位移傳感器一起被固定安裝在測(cè)量架上。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)1、采用本發(fā)明提出的方法，可根據(jù)滾珠絲杠制造技術(shù)條件(JB/GQ1098-87)的要求對(duì)滾珠絲杠螺旋管道的綜合誤差進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，相比現(xiàn)在采用的人工檢測(cè)方法而言，具有高效率、高穩(wěn)定性和高可靠性的優(yōu)點(diǎn)；2、由于所采用高精度光柵尺的定位精度和光幕式位移傳感器的檢測(cè)精度都可達(dá)到±1.0iim，該檢測(cè)方法可實(shí)現(xiàn)滾珠絲杠螺旋滾道綜合誤差的高精度檢測(cè)，基于此方法進(jìn)行的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)證明，該檢測(cè)方法能滿足滾珠絲杠螺旋滾道綜合誤差檢測(cè)的高精度要求(由JB/GQ1098-87可查出，精度等級(jí)為最高的P1級(jí)滾珠絲杠的法向截形誤差允差值為士12ym，節(jié)徑尺寸誤差應(yīng)不大于38iim);3、本發(fā)明滾珠絲杠螺旋滾道綜合誤差自動(dòng)檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于加工生產(chǎn)，檢測(cè)的數(shù)據(jù)值精確可靠，具有很好的市場(chǎng)前景。圖1為本發(fā)明滾珠絲杠螺旋滾道綜合誤差自動(dòng)檢《圖2為本發(fā)明滾珠絲杠螺旋滾道綜合誤差自動(dòng)檢測(cè)量原理。圖3為滾珠絲杠螺旋滾道法向截形誤差示意圖。圖4為滾珠絲杠螺旋滾道節(jié)徑尺寸誤差示意圖。圖5為本發(fā)明滾珠絲杠螺旋滾道綜合誤差自動(dòng)檢圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。本發(fā)明公開(kāi)了一種滾珠絲杠螺旋滾道綜合誤差自動(dòng)檢測(cè)方法，該方法包括如下步驟首先進(jìn)行采樣前的準(zhǔn)備工作，對(duì)檢測(cè)裝置的初始參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，確定待測(cè)滾珠絲杠的初始轉(zhuǎn)角位置；其次，采用光柵尺和光幕式位移傳感器對(duì)待測(cè)的滾珠絲杠螺旋滾道各點(diǎn)的法向截別裝置結(jié)構(gòu)示意圖。測(cè)裝置中光幕式位移傳感器的測(cè)裝置中控制軟件的運(yùn)行流禾、王4形曲線上的軸向位置和徑向位置進(jìn)行采樣，軸向方向每毫米采樣點(diǎn)數(shù)目大于等于200個(gè)；然后，對(duì)前述所采樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，即根據(jù)采樣數(shù)據(jù)依次連接相鄰的數(shù)據(jù)點(diǎn)，還原數(shù)據(jù)采樣得到的每圈滾道的上下兩個(gè)法向截形的實(shí)測(cè)曲線；針對(duì)每個(gè)法向截形的實(shí)測(cè)曲線，在圓心位置0為標(biāo)準(zhǔn)位置的情況下，求出不包含實(shí)測(cè)曲線上各點(diǎn)的最大圓半徑1^和包含實(shí)測(cè)曲線上各點(diǎn)的最小圓半徑&，兩者的差值、就是該處的法向截形誤差，這樣即可得到待測(cè)絲杠在該轉(zhuǎn)角位置時(shí)每圈滾道上下兩處的法向截形誤差；針對(duì)每圈滾道的上下法向截形的實(shí)測(cè)曲線，分別求出標(biāo)準(zhǔn)鋼球在同一圈滾道上下兩處的法向截形內(nèi)的球心位置，兩個(gè)球心在徑向方向的位置差即為滾珠絲杠螺旋滾道在該螺旋圓周內(nèi)實(shí)際節(jié)徑尺寸D^，此實(shí)際節(jié)徑尺寸與標(biāo)準(zhǔn)節(jié)徑尺寸的差值就是待測(cè)絲杠在該轉(zhuǎn)角度數(shù)時(shí)這一圈滾道上的節(jié)徑尺寸誤差；轉(zhuǎn)動(dòng)待測(cè)絲杠，轉(zhuǎn)動(dòng)角度為(360/n)度，n為3至6;重復(fù)上述步驟(n-l)次即獲得待測(cè)滾珠絲杠螺旋滾道在n個(gè)不同轉(zhuǎn)角位置時(shí)的法向截形誤差和節(jié)徑尺寸誤差，取n個(gè)不同轉(zhuǎn)角位置時(shí)各圈滾道上的法向截形誤差和節(jié)徑尺寸誤差的最大值就是待測(cè)絲杠的實(shí)際法向截形誤差和節(jié)徑尺寸誤差。結(jié)合圖l，本發(fā)明還公開(kāi)了一種滾珠絲杠螺旋滾道綜合誤差自動(dòng)檢測(cè)裝置，包括床身l，床身1為整體鑄鐵件，結(jié)構(gòu)與普通螺紋磨床的床身基本相同，該裝置還包括導(dǎo)軌2、尾架3、測(cè)量架4、頭架5、帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6、第一伺服電機(jī)7、第二伺服電機(jī)9、進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10、光幕式位移傳感器11、光柵尺12以及進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，導(dǎo)軌2和頭架5固定在床身l上，尾架3和測(cè)量架4安裝在導(dǎo)軌上并能夠沿導(dǎo)軌左右平移；第一伺服電機(jī)7固定安裝在頭架5的頂部，通過(guò)一個(gè)帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6可對(duì)頭架5和尾架3之間裝夾的待測(cè)絲杠8進(jìn)行回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；第二伺服電機(jī)9固定安裝在床身1上，通過(guò)一個(gè)進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10來(lái)帶動(dòng)測(cè)量架4在導(dǎo)軌2上左右平移；光柵尺12被固定在導(dǎo)軌2上，其測(cè)量頭和光幕式位移傳感器11一起被固定安裝在測(cè)量架4上。本發(fā)明滾珠絲杠螺旋滾道綜合誤差自動(dòng)檢測(cè)裝置中所使用的光幕式位移傳感器11可對(duì)多種幾何量進(jìn)行檢測(cè)，如直徑，邊緣等。結(jié)合圖2，其主要由一個(gè)發(fā)射器13和一個(gè)接收器15組成，通過(guò)發(fā)射器13上的光源發(fā)射出一組在同一平面內(nèi)的平行激光束投向待測(cè)目標(biāo)工件14，在接收器15上便產(chǎn)生投影，通過(guò)一個(gè)極高分辨率的探測(cè)頭檢測(cè)出投影的長(zhǎng)度，然后根據(jù)此投影的長(zhǎng)度進(jìn)行分析計(jì)算便可獲得工件的直徑或工件的邊緣位置。在檢測(cè)滾珠絲杠螺旋滾道綜合誤差的過(guò)程中，必須調(diào)整激光束平面與絲杠軸線的夾角等于滾道的螺旋角，從而得到法向截形上各點(diǎn)的徑向位置。以旋轉(zhuǎn)待測(cè)滾珠絲杠3次為例對(duì)滾珠絲杠螺旋滾道綜合誤差進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。首先，進(jìn)行采樣前的準(zhǔn)備工作把待測(cè)滾珠絲杠8裝夾到檢測(cè)裝置上，調(diào)整光幕式位移傳感器11和待測(cè)滾珠絲杠8之間的交叉角度，讓光幕式位移傳感器11的激光束平面與待測(cè)滾珠絲杠8軸線方向的夾角等于滾道螺旋角，并確定開(kāi)始采樣的左端初始位置，設(shè)定待測(cè)滾珠絲杠8此時(shí)的轉(zhuǎn)角位置為0度；其次，采用光柵尺12和光幕式位移傳感器11對(duì)待測(cè)滾珠絲杠8螺旋滾道的法向截形曲線上的軸向位置和徑向位置進(jìn)行采樣在保持待測(cè)滾珠絲杠8不動(dòng)的同時(shí)，通過(guò)計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)來(lái)控制測(cè)量架4向右平移，同時(shí)對(duì)待測(cè)滾珠絲杠8上每圈滾道的上下兩個(gè)法向截形上各點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，得到其軸向位置和徑向位置并保存數(shù)據(jù)。再把待測(cè)的滾珠絲杠8旋轉(zhuǎn)2次，即n=3，每次旋轉(zhuǎn)度數(shù)為360/n=120度，重復(fù)上述過(guò)程2次，分別對(duì)轉(zhuǎn)角度數(shù)為120度和240度時(shí)的待測(cè)滾珠絲杠8上每一圈滾道的上下兩個(gè)法向截形重新進(jìn)行兩次完整的數(shù)據(jù)采樣。數(shù)據(jù)采樣過(guò)程中，軸向方向每毫米采樣點(diǎn)數(shù)目不小于200個(gè)，其位置精度由光柵尺12保證；然后，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與處理，得到此次檢測(cè)中的滾道綜合誤差根據(jù)采樣數(shù)據(jù)依次連接相鄰的數(shù)據(jù)點(diǎn)，結(jié)合圖3，還原數(shù)據(jù)采樣得到的每圈滾道的上下兩個(gè)法向截形的實(shí)測(cè)曲線；接下來(lái)，針對(duì)每個(gè)法向截形的實(shí)測(cè)曲線，在圓心位置O為標(biāo)準(zhǔn)位置的情況下，計(jì)算出實(shí)測(cè)曲線上各點(diǎn)到標(biāo)準(zhǔn)圓心位置0的距離，取其中的最小距離&和最大距離!^，兩者的差值tlp就是該處的法向截形誤差；這樣即可得到待測(cè)絲杠8在3個(gè)不同轉(zhuǎn)角位置時(shí)每圈滾道上下兩處的法向截形誤差；另一方面，針對(duì)每個(gè)法向截形的實(shí)測(cè)曲線，針對(duì)每圈滾道的上下法向截形的實(shí)測(cè)曲線，結(jié)合圖4，用一個(gè)直徑與標(biāo)準(zhǔn)鋼球直徑相等的等效圓來(lái)模擬標(biāo)準(zhǔn)鋼球在法向截形凹弧上的狀態(tài)調(diào)整等效圓在法向截形實(shí)測(cè)曲線凹弧內(nèi)側(cè)的圓心位置，并求出任一位置處實(shí)測(cè)曲線上各點(diǎn)到等效圓圓心的距離，當(dāng)實(shí)測(cè)曲線上所有點(diǎn)到等效圓圓心的距離都大于或等于其直徑、距離等于圓直徑的支撐點(diǎn)(即位于圓上的點(diǎn))的數(shù)目大于或等于兩個(gè)點(diǎn)且等效圓的左半弧和右半弧上分別至少有一個(gè)支撐點(diǎn)時(shí)，可認(rèn)為此等效圓獲得實(shí)測(cè)曲線凹弧的支撐，此時(shí)的等效圓圓心位置就是標(biāo)準(zhǔn)鋼球在法向截形內(nèi)的球心位置。在得到同一圈滾道上下法向截形內(nèi)的球心位置后進(jìn)一步求出兩個(gè)球心在徑向方向的位置差，即為滾珠絲杠螺旋滾道在該螺旋圓周內(nèi)的實(shí)際節(jié)徑尺寸Dpw，此實(shí)際節(jié)徑尺寸與標(biāo)準(zhǔn)節(jié)徑尺寸的差值就是待測(cè)絲杠這一圈滾道上的節(jié)徑尺寸誤差；最后，取待測(cè)滾珠絲杠8在3個(gè)不同轉(zhuǎn)角位置時(shí)各圈滾道上的法向截形誤差和節(jié)徑尺寸誤差的最大值就是待測(cè)滾珠絲杠8的實(shí)際法向截形誤差和節(jié)徑尺寸誤差。在上述過(guò)程中，待測(cè)滾珠絲杠8的螺旋滾道法向截形曲線的數(shù)據(jù)點(diǎn)采樣過(guò)程以及實(shí)際法向截形誤差和節(jié)徑尺寸誤差的計(jì)算過(guò)程都由該裝置的計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)(包括軟件)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣，通過(guò)本方法及其裝置可實(shí)現(xiàn)滾珠絲杠螺旋滾道綜合誤差的自動(dòng)檢測(cè)。本發(fā)明檢測(cè)裝置中控制軟件主要包括四個(gè)功能模塊，包括參數(shù)設(shè)置模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊、數(shù)據(jù)采樣模塊和數(shù)據(jù)處理模塊。其中，參數(shù)設(shè)置模塊用于輸入待測(cè)滾珠絲杠8和檢測(cè)過(guò)程中的基本參數(shù)，運(yùn)動(dòng)控制模塊主要實(shí)現(xiàn)待測(cè)滾珠絲杠8的回轉(zhuǎn)角度控制和測(cè)量架4的左右平移控制，數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)滾道法向截形上各點(diǎn)軸向位置與徑向位置的數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)處理模塊主要根據(jù)所采集的滾道法向截形數(shù)據(jù)求出待測(cè)滾珠絲杠8的法向截形誤差和節(jié)徑尺寸誤差。在檢測(cè)過(guò)程中，通過(guò)調(diào)用各功能模塊的相關(guān)功能完成待測(cè)滾珠絲杠8螺旋滾道綜合誤差的檢測(cè)。如果對(duì)待測(cè)滾珠絲杠8的三個(gè)不同轉(zhuǎn)角位置進(jìn)行檢測(cè)，則設(shè)定分別對(duì)待測(cè)滾珠絲杠8的轉(zhuǎn)角為0度、120度和240度時(shí)的上下法向截形進(jìn)行采樣，轉(zhuǎn)角位置序號(hào)用N(N二1，2，3)表示。結(jié)合圖5，在使用該控制軟件并進(jìn)入檢測(cè)系統(tǒng)操作界面后，首先對(duì)電機(jī)和運(yùn)動(dòng)控制卡進(jìn)行初始化設(shè)置，輸入待測(cè)滾珠絲杠8的型號(hào)、長(zhǎng)度、螺旋角等參數(shù)信息；接下來(lái)開(kāi)始進(jìn)行對(duì)整個(gè)待測(cè)滾珠絲杠8在轉(zhuǎn)角為0度位置時(shí)的法向截形進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣并存儲(chǔ)信息到計(jì)算機(jī)；然后，控制待測(cè)滾珠絲杠8分別轉(zhuǎn)動(dòng)120度和240度，對(duì)整個(gè)待測(cè)絲杠的法向截形再進(jìn)行兩次數(shù)據(jù)采樣并存儲(chǔ)信息到計(jì)算機(jī)；當(dāng)N>3時(shí)，采樣過(guò)程完成，根據(jù)采樣的數(shù)據(jù)求出待測(cè)滾珠絲杠8的螺旋滾道法向截形誤差和節(jié)徑尺寸誤差；最后，顯示檢測(cè)結(jié)果，該待測(cè)滾珠絲杠8的檢測(cè)過(guò)程結(jié)束。采用本發(fā)明中提出的方法及其裝置，對(duì)某廠家生產(chǎn)的HKG654-03-301型滾珠絲杠螺旋滾道綜合誤差進(jìn)行檢測(cè)。該HKG654-03-301型滾珠絲杠的總長(zhǎng)為500mm，直徑為①32mm，導(dǎo)程為4mm，精度等級(jí)為P2級(jí)。結(jié)合圖l，光幕式位移傳感器11采用某公司生產(chǎn)的的optoCONTROL2600型傳感器，光柵尺12采用某工廠生產(chǎn)的LS106型增量式光柵尺。此外，檢測(cè)裝置計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)構(gòu)成如下表1所示表1檢測(cè)裝置計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)構(gòu)成<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>基于該檢測(cè)裝置，采用本發(fā)明中提出的方法對(duì)給定HKG654-03-301型滾珠絲杠螺旋滾道綜合誤差的檢測(cè)過(guò)程如下首先，進(jìn)行采樣前的準(zhǔn)備工作把待測(cè)HKG654-03-301型滾珠絲杠裝夾到檢測(cè)裝置上，調(diào)整光幕式位移傳感器12和待測(cè)絲杠之間的交叉角度，讓光幕式位移傳感器12的激光束平面與待測(cè)HKG654-03-301型滾珠絲杠軸線方向的夾角等于滾道螺旋角，并確定開(kāi)始采樣的左端初始位置，設(shè)定HKG654-03-301型滾珠絲杠此時(shí)的轉(zhuǎn)角位置為0度；其次，采用光柵尺12和光幕式位移傳感器11對(duì)待測(cè)滾珠絲杠8螺旋滾道的法向7截形曲線上的軸向位置和徑向位置進(jìn)行采樣在保持待測(cè)HKG654-03-301型滾珠絲杠不動(dòng)的同時(shí)，通過(guò)計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)來(lái)控制測(cè)量架4向右平移，同時(shí)對(duì)待測(cè)HKG654-03-301型滾珠絲杠上每圈滾道的上下兩個(gè)法向截形上各點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，得到其軸向位置和徑向位置并保存數(shù)據(jù)。再把待測(cè)HKG654-03-301型滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)2次，總共轉(zhuǎn)角位置數(shù)目n=3，每次旋轉(zhuǎn)度數(shù)為360/n=120度，重復(fù)上述過(guò)程2次，分別對(duì)轉(zhuǎn)角度數(shù)為120度和240度時(shí)的待測(cè)HKG654-03-301型滾珠絲杠上每一圈滾道的上下兩個(gè)法向截形重新進(jìn)行兩次完整的數(shù)據(jù)采樣。數(shù)據(jù)采樣過(guò)程中，軸向方向每毫米采樣點(diǎn)數(shù)目為200個(gè)；然后，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與處理，得到此次檢測(cè)中的滾道綜合誤差根據(jù)采樣數(shù)據(jù)依次連接相鄰的數(shù)據(jù)點(diǎn)，結(jié)合圖3，還原數(shù)據(jù)采樣得到的每圈滾道的上下兩個(gè)法向截形的實(shí)測(cè)曲線；接下來(lái)，針對(duì)每個(gè)法向截形的實(shí)測(cè)曲線，在圓心位置O為標(biāo)準(zhǔn)位置的情況下，計(jì)算出實(shí)測(cè)曲線上各點(diǎn)到標(biāo)準(zhǔn)圓心位置0的距離，取其中的最小距離&和最大距離!^，兩者的差值tlp就是該處的法向截形誤差；這樣即可得到待測(cè)絲杠8在3個(gè)不同轉(zhuǎn)角位置時(shí)每圈滾道上下兩處的法向截形誤差；另一方面，針對(duì)每個(gè)法向截形的實(shí)測(cè)曲線，針對(duì)每圈滾道的上下法向截形的實(shí)測(cè)曲線，結(jié)合圖4，用一個(gè)直徑與標(biāo)準(zhǔn)鋼球直徑相等的等效圓來(lái)模擬標(biāo)準(zhǔn)鋼球在法向截形凹弧上的狀態(tài)調(diào)整等效圓在法向截形實(shí)測(cè)曲線凹弧內(nèi)側(cè)的圓心位置，并求出任一位置處實(shí)測(cè)曲線上各點(diǎn)到等效圓圓心的距離，當(dāng)實(shí)測(cè)曲線上所有點(diǎn)到等效圓圓心的距離都大于或等于其直徑、距離等于圓直徑的支撐點(diǎn)(即位于圓上的點(diǎn))的數(shù)目大于或等于兩個(gè)點(diǎn)且等效圓的左半弧和右半弧上分別至少有一個(gè)支撐點(diǎn)時(shí)，可認(rèn)為此等效圓獲得實(shí)測(cè)曲線凹弧的支撐，此時(shí)的等效圓圓心位置就是標(biāo)準(zhǔn)鋼球在法向截形內(nèi)的球心位置。在得到同一圈滾道上下法向截形內(nèi)的球心位置后進(jìn)一步求出兩個(gè)球心在徑向方向的位置差，即為滾珠絲杠螺旋滾道在該螺旋圓周內(nèi)的實(shí)際節(jié)徑尺寸Dpw，此實(shí)際節(jié)徑尺寸與標(biāo)準(zhǔn)節(jié)徑尺寸的差值就是待測(cè)HKG654-03-301型滾珠絲杠上這一圈滾道上的節(jié)徑尺寸誤差；最后，取各圈滾道上的法向截形誤差和節(jié)徑尺寸誤差的最大值就是此HKG654-03-301型滾珠絲杠的實(shí)際法向截形誤差和節(jié)徑尺寸誤差。經(jīng)過(guò)檢測(cè)得到的法向截形誤差和節(jié)徑尺寸誤差為9.8um和2.6咖，與廠家原有的測(cè)試結(jié)果9.Oum和2.2um接近，能滿足產(chǎn)品的測(cè)試要求。通過(guò)上面的具體實(shí)施例子，采用本發(fā)明中的方法及其裝置實(shí)了對(duì)HKG654-03-301型滾珠絲杠螺旋管道綜合誤差的自動(dòng)檢權(quán)利要求一種滾珠絲杠螺旋滾道綜合誤差自動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于該方法包括如下步驟步驟1進(jìn)行采樣前的準(zhǔn)備工作，對(duì)檢測(cè)裝置的初始參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，確定待測(cè)滾珠絲杠的初始轉(zhuǎn)角度數(shù)；步驟2采用光柵尺和光幕式位移傳感器對(duì)待測(cè)滾珠絲杠螺旋滾道的法向截形曲線上各點(diǎn)的軸向位置和徑向位置進(jìn)行采樣；步驟3對(duì)步驟2中所測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到在該轉(zhuǎn)角位置時(shí)待測(cè)滾珠絲杠螺旋滾道的法向截形誤差和節(jié)徑尺寸誤差；步驟4轉(zhuǎn)動(dòng)待測(cè)絲杠，轉(zhuǎn)動(dòng)角度為(360/n)度；步驟5(n-1)次重復(fù)步驟2、3、4，獲得待測(cè)滾珠絲杠螺旋滾道在n個(gè)不同轉(zhuǎn)角位置下的法向截形誤差和節(jié)徑尺寸誤差，取此n個(gè)不同轉(zhuǎn)角位置時(shí)各圈滾道上的法向截形誤差和節(jié)徑尺寸誤差的最大值就是待測(cè)絲杠的實(shí)際法向截形誤差和節(jié)徑尺寸誤差。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾珠絲杠螺旋滾道綜合誤差自動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于所述的步驟2的采樣過(guò)程中，軸向方向每毫米采樣點(diǎn)數(shù)目大于等于200個(gè)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾珠絲杠螺旋滾道綜合誤差自動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于所述步驟3包括以下步驟步驟3.1:根據(jù)采樣數(shù)據(jù)依次連接相鄰的數(shù)據(jù)點(diǎn)，還原數(shù)據(jù)采樣得到的每圈滾道的上下兩個(gè)法向截形的實(shí)測(cè)曲線；步驟3.2:針對(duì)每個(gè)法向截形的實(shí)測(cè)曲線，在圓心位置0為標(biāo)準(zhǔn)位置的情況下，求出不包含實(shí)測(cè)曲線上各點(diǎn)的最大圓半徑Ri和包含實(shí)測(cè)曲線上各點(diǎn)的最小圓半徑&，兩者的差值、就是該處的法向截形誤差，這樣即可得到待測(cè)絲杠在該轉(zhuǎn)角度數(shù)時(shí)每圈滾道上下兩處的法向截形誤差；步驟3.3:針對(duì)每圈滾道的上下法向截形的實(shí)測(cè)曲線，分別求出標(biāo)準(zhǔn)鋼球在同一圈滾道上下兩處的法向截形內(nèi)的球心位置，兩個(gè)球心在徑向方向的位置差即為滾珠絲杠螺旋滾道在該螺旋圓周內(nèi)實(shí)際節(jié)徑尺寸Dpw，此實(shí)際節(jié)徑尺寸與標(biāo)準(zhǔn)節(jié)徑尺寸的差值就是待測(cè)絲杠在該轉(zhuǎn)角度數(shù)時(shí)這一圈滾道上的節(jié)徑尺寸誤差。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾珠絲杠螺旋滾道綜合誤差自動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于步驟5中的n為3至6次。5.—種用于權(quán)利要求1所述的滾珠絲杠螺旋滾道綜合誤差自動(dòng)檢測(cè)方法的裝置，包括床身[l]，其特征在于該裝置還包括導(dǎo)軌[2]、尾架[3]、測(cè)量架[4]、頭架[5]、帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)[6]、第一伺服電機(jī)[7]、第二伺服電機(jī)[9]、進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)[10]、光幕式位移傳感器[11]、光柵尺[12]以及進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，導(dǎo)軌[2]和頭架[5]固定在床身[1]上，尾架[3]和測(cè)量架[4]安裝在導(dǎo)軌上并能夠沿導(dǎo)軌左右平移；第一伺服電機(jī)[7]固定安裝在頭架[5]的頂部，通過(guò)一個(gè)帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)[6]可對(duì)頭架[5]和尾架[3]之間裝夾的待測(cè)絲杠[8]進(jìn)行回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；第二伺服電機(jī)[9]固定安裝在床身[1]上，通過(guò)一個(gè)進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)[10]來(lái)帶動(dòng)測(cè)量架[4]在導(dǎo)軌[2]上左右平移；光柵尺[12]被固定在導(dǎo)軌[2]上，其測(cè)量頭和光幕式位移傳感器[11]一起被固定安裝在測(cè)量架[4]上。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種滾珠絲杠螺旋滾道綜合誤差自動(dòng)檢測(cè)方法。首先進(jìn)行采樣準(zhǔn)備工作；然后用光柵尺和光幕式位移傳感器對(duì)待測(cè)絲杠螺旋滾道的法向截形曲線上各點(diǎn)的軸向位置和徑向位置進(jìn)行采樣；接著對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到待測(cè)絲杠螺旋滾道該轉(zhuǎn)角位置的法向截形誤差和節(jié)徑尺寸誤差；轉(zhuǎn)動(dòng)待測(cè)絲杠(360/n)度后重復(fù)上述過(guò)程n-1次即獲得待測(cè)滾珠絲杠螺旋滾道在不同轉(zhuǎn)角度數(shù)下的法向截形誤差和節(jié)徑尺寸誤差，取各轉(zhuǎn)角度數(shù)下各圈滾道上的法向截形誤差和節(jié)徑尺寸誤差最大值就是待測(cè)絲杠的實(shí)際法向截形誤差和節(jié)徑尺寸誤差。本發(fā)明還公布了一種自動(dòng)檢測(cè)裝置，使用該檢測(cè)方法及裝置，可實(shí)現(xiàn)滾珠絲杠螺旋滾道綜合誤差的自動(dòng)檢測(cè)，效果好，精度高。文檔編號(hào)G01B11/08GK101701798SQ200910029189公開(kāi)日2010年5月5日申請(qǐng)日期2009年1月20日優(yōu)先權(quán)日2009年1月20日發(fā)明者馮虎田,張合,李春梅,歐屹,殷愛(ài)華,陶衛(wèi)軍,韓軍申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)