滚珠丝杠副作为数控机床的重要功能部件,其性能的优劣直接影响数控机床的整体水平。随着数控机床的高速化、高精度化,对滚珠丝杠副的精度、噪声、温升等性能指标提出了越来越高的要求,因此有必要针对这些性能指标研究高速精密滚珠丝杠副的综合性能测试方法与技术。目前,国外滚珠丝杠副性能测试技术已经比较完善,国内在该领域的研究起步较晚,与国外相比差距还很大,因此进行高速精密滚珠丝杠副综合性能测试系统开发研究具有重要的理论价值与实际意义。本文对高速精密滚珠丝杠副综合性能测试系统需求进行了分析,确定了系统需要测量的定位精度、噪声、温升、振动、温位移、摩擦力矩等性能参数,研发了一套高速精密滚珠丝杠副综合性能测试系统。所研发的检测系统可以测量的滚珠丝杠副最大长度为5000mm,直径范围Φ20～80mm。可以完成负载状态下的定位精度、反向间隙、噪声、温升、振动、摩擦力矩以及丝杠的热变形的高速动态测量。设计搭建了滚珠丝杠副综合测试装置的运动控制系统,该运动控制系统采用位置与速度联合控制的半闭环控制方式；通过对伺服系统硬件的设计选型、运动控制系统硬件连接、上位机与下位机的运动控制程序及通讯程序的编制,实现了工控机对伺服电机各种运动型式的控制。对滚珠丝杠副各性能指标的测试原理及方法进行了研究,完成了定位精度、反向间隙、螺母温度、丝杠温度、温位移、噪声、振动等各性能指标数据采集系统的硬件设计以及软件编程。实现了基于小波分析方法的信号滤波。对系统存在的电磁干扰及其抑制措施进行了研究与分析。利用Lab VIEW软件开发了功能完善的综合测试软件,集运动控制、性能参数测量、仪器校准以及数据分析等模块于一体,可以实现滚珠丝杠副性能检测过程中的运动控制、曲线测量、数据分析与存储、报表生成等功能。最后对研发的综合测试系统进行了综合调试,并通过性能测试试验对测试系统的可行性与准确性进行了验证。目前该系统已投入生产现场使用,运行平稳可靠,测试数据准确,满足了高速精密滚珠丝杠副综合性能的测试需求。本套测试系统的成功研制必将为高速精密滚珠丝杠副的进一步发展奠定基础、提供保证。