五米激光滚珠丝杠副动态测量系统设计

测量速度可调
丝杠测量理想的情况是在低速下测量，在不同转速下测量对测量结果也有一定的影响，例如转速增加，丝杠副转动时产生的温差变大，会影响测量精度。但考虑到丝杠有众多种类和系列，其导程和长度各不相同，用途不同，则其精度要求也就不同，为了适应不同丝杠的测量要求，同时具备较高的测量效率，系统必须能在不同的测量速度下测量，因此要求主轴的转动速度必须能够调节，并且在低速下速度稳定。
对系统出现的故障处理
在丝杠测量过程中出现的异常情况，要求系统能及时判断响应，并作相应处理。如系统发生机械故障，测量头到达限位位置时，系统必须能够及时控制电机停止转动或反向转动，并作相应处理。
3.2电机选型
根据以上条件，伺服电机选用松下2KW中惯量交流伺服电机MDMA202A1G，增量式码盘完成位置反馈，伺服驱动器选用MDDA203A1A。速度可调参数有：电机加减速时间、速度环增益、PI调节器积分时间常数、转速反馈系数、速度环前馈控制系数、速度环比例控制或PI控制等。通过调节以上参数设置，可获得优良的调速性能。
3.3 主轴伺服电机控制系统设计
3.3.1 控制方式选择
伺服电机有多种控制方式，主要有位置控制、速度控制、转矩控制等。根据滚珠丝杠动态测量的要求，滚珠丝杠动态测量系统中主轴伺服电机控制系统采用速度控制方式。
3.3.2 运动控制卡
测量系统主轴伺服电机控制系统采用上下位机的控制方式。工业控制机作为上位控制级计算机，运动控制器作为下位伺服控制级计算机，实现交流伺服电机的伺服控制。
上位计算机选择研翔工业控制机。工控机作为上位控制级，同时也作为丝杠动态测量系统控制系统的控制主机。
下位计算机选用固高GT—400—SV—PCI运动控制卡（四轴，PCI总线），实现伺服系统的速度控制和运动控制。
GT-400-SV-PCI控制卡是PCI插槽的控制器，可以直接插入到计算机的PCI插槽中,可以同步控制四个运动轴，实现多轴协调运动。其核心是由ADSP2181数字信号处理器和FPGA组成，可实现高性能的控制计算。
4.丝杠动态测量仪检定规程与测量数据
4.1 技术要求
根据中华人民共和国原第一机械工业部部标准——机床梯形螺纹丝杠、螺母精度（JB2886—81），丝杠动态测量仪按被检丝杠的精度等级分为：四级精度、五级精度和六级精度的丝杠动态测量仪。
测量仪测量总不确定度见表1，周期误差测量的示值分散性见表2，一次安装多次测量重复性见表3。
表1 总不确定度（）
精度

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五米激光滚珠丝杠副动态测量系统设计(三)