丝杠精度测量误差分析

搞 清 了齿厚偏 差 △ 、跨棒 距偏 差 △ Ｍ、公法 线平 均 长度 偏差 △ 『 ｜ 之 间 的关 系 ，知道 其 中一 个偏 差 ，就
差的， 值 尺寸就 偏 大 。按 公 法线 平 均 长 度偏 差 △ 』 ｜
能计算 出所 有偏 差 值 ，且 与 实 际 尺 寸相 符 。例 如 对
式 中 ，西是丝 杠螺 纹升 角 。 图 ２所示 为 测 量 方 向 与 丝杠 轴 线在 水 平 面上 倾 角为 ，使 测量头 向外 或 向内移动 一个 △值 ，即产 生
按照 算 出的 Ａ ｈ值进行 补 充进 刀 ，得 到的 就是 值 的上偏 差 ，用 千分 尺测 得齿 轮 上相差 ４ ５ 。 的 ４个
胀 系数 Ｏ Ｌ ：ｌ １ ． ５ × １ ０ ｎ １ ／ ℃ 时 ，温度相 差 １ ℃ ，其全
长上 的尺寸 变化 达 Ａ Ｌ＝ Ｌ （ 一ｔ ） ：１ １ ． ５×１ ０～ ×
件 调整不 精 确 造 成 的误 差 ；另 一 方 面 是 定 位 基准 违
反 基准统 一原 则造 成的误 差 。
值 ，其平均 值就 是 所 测齿 轮 的实 际 值 尺 寸 。标 准
网柱 齿轮 的 值 可查 表。搞 清 了 △ 与背 吃 刀 量 Ａ ｈ
的关系 ，即可 得 Ａ Ｍ与 △ ， Ｊ 的关 系 即 ｓ ｉ ｎ ２ ０ 。＝△ 『 』 ／
△ Ｍ （ 见图 ５ ） 。
一 ＼
图 ５
ｉ ｆ ４
盏 ０ 娩
参 磊 工 。 冷 加 工
Ｍ… …ｌ Ｍ Ｊ ｒ
测量 误差 ６ ：
６＝ ±△ｔ ａ ｎ ｃ ￣ ／ ２ △ ＝ｎ Ｐｔ ａ ｎ ３ ，
视的。
图 ３所示 为在测 量一 根 ２ ４ ０ ０ ｍｍ长 的 Ｔ ｒ ２ ４× ５丝
杠 时 ，在 不 同负 荷 和 不 同 支 点 的情 况 下记 录 的 丝杠
１ 。 ＼ ＼ ＼ ， ～ Ｌ
ｒ Ｕ
多达 ８ ０ １ ｘ ｍ。 当 移 动 支 点 位 置 ，并 使 左 端 支 点 降低 时 ，可使 最 大 挠 度 减 小 到 １ ５ ｐ ￣ ｍ，如 曲 线 Ⅲ、 Ⅳ所 示 ，这 时由它造 成 的测量误 差仅 １ ｍ。
Ｏ Ｏ Ｏ ０ ４ ２
０ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ
Ｏ 罐 ２ Ｏ ４
Ｏ
Ｏ
０
ｎ Ｐ
：
／
图
１
一
／ — 、 ＼
ｆ ４ ｏ Ｎ
一
、
／
、
— — — — — —
， ． ．
— —
仪器 和被 测 丝杠 ，使 温 度 继续 上 升 的 情况 。所 以应 采用 先进 测 量 仪器 ，以便 缩 短 测 量 时 间 和 使 操 作 人
’ ’ ¨ｌ ｜ ’ ・ ＿ ｌ ¨ ＿ … ＿ ｌ ¨ － ¨ ¨ ¨ ¨ ¨ ¨ 。 ”… 。 ”… 。 ＿ ｌ ¨ Ｊ ｜ ＿ ｌ ｌ ¨ ¨ ¨ ¨ ¨ ‘ … ‘ ＿ ｌ ¨ 。 ¨… ’ ”… ’ ｌ ｌ ¨
员 远离仪 器 ，同时 可 多采 用 动 态 测 量 方 法 以减 小 温
度 的影响 。
２ ．定 位 误 差
１ ．温度误差 Байду номын сангаас
例 如钢 制零件 长度 Ｌ＝ｌ Ｏ ０ ０ ｍｍ，取 碳 钢 的线 膨
丝杠 测量 的定位 方法一 般是 顶在顶 针 间或放在 Ｖ
形 支架上 。这 时定 位 误 差 有 两 方 面 ：一 是 两 定 位 元
Ｍ 一 哪 ｌ 测 量
丝杠精度测量误差分析
齐重数控装备股份有 限公司 （ 黑龙江 １ ６ １ ０ ０ ５ ） 董 新国
丝 杠属 于 细 长 类 制 件 ，长度 和直 径 之 比一 般 在 １ ５～ ４ ０左 右 。影 响 机 床 用丝 杠 精 度 测 量误 差 的主 要
原因有 以下 几个方 面 。
测 量方 向不平 行 。
目前 ，计 量 室 的 温 度 一 般 只 能 控 制 在 （ ２ ０± ０ ． ５ ） ℃ ，但 在测 量 时 ，应考 虑仪 器 、被测 丝 杠 和室 温三 者 的温度差 不 大于 ０ ． ２ ，以及 测量 过程 中温度 的波 动 。 因此 ，每 小 时 室 温 的 允 许 变 化 不 应 超 过 ０ ． ２ ￣ Ｃ。即使被 测 丝 杠 与 仪 器 、室 温 在 平 衡 情 况 下 ，
图ｌ 所示 为 测量 方 向 与丝 杠 轴 线 在 垂 直 面上 倾 角为 ，使测 量头沿 丝杠 螺旋 面向上 或 向下移 动 一个 △值 ，即在 测量线 方 向上产生 测量 误差 ６ ：
６＝ ± Ａｔ ａ ｎ ＆
△ ＝ｎ Ｐｔ ａ ｎ ７
还存 在着仪 器 的光 源 和 人 体体 温 的热 量 辐 射 传 导 给
变形 情况 。曲线 Ｉ是 在 丝 杠 左 端 没有 加 重物 时 的变 形情 况 。曲线 Ⅱ说 明在 丝 杠 一 端 加 上 ４ ０ Ｎ 的力 ，而
式中， 是 丝杠 牙型 角 。
丝杠 的 ３个 支 点仍 等距 分 布 时 ，最 大 挠 曲处 弯 曲量
ｒ、 ＾ ＇
删 ． ／ ／ ＼ ｜ ｜
１ ０ × １ ＝ｌ 】 ． ５ ｐ ． ｍ，这样 就 超 过 ５级丝 杠 所 规 定 的全
长的 累积误 差 。 因此 ，测量 精 密丝 杠 时要 严 格 控 制
温度 。
（ １ ）定 位元 件 （ 两顶 针 或两 Ｖ 形 支架 ） 调整 不
精 确 ，使 支撑 的丝 杠 轴 线在 水 平 面 和在 垂 直 面 上
于小模 数齿 轮 ，按公法 线平 均长 度 偏差 △『 Ｊ 加 Ｔ尺 寸
换 算 成跨 棒距偏 差 △ Ｍ，加工 出的齿轮 尺寸 既在 公法
线长度 范 围内 ，也 在 值 尺寸 范围 内 ，是合 格产 品 。
ＭＷ （ 收稿 日期 ：２ ０ １ ３ ０ ９ １ ０ ）
合格 ，按精 度等 级查 △ Ｍ 偏 差 ，测 量 Ｌ 值 是上 偏