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课题来源于“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项课题——精密立卧式加工中心技术创新平台,重点从事高精度机床主轴回转精度的在线检测技术研究,课题研究主要内容包括:1)主轴回转误差测量及数理统计误差分离法的适应性分析。阐述了主轴回转精度检测中形状误差与回转误差分离必要性,分析比较常用的主轴回转精度测量以及误差分离方法,着重分析了数理统计误差分离法的基本原理、数据处理算法实现过程,及其在高速主轴回转误差检测中的优势,据此,将数理统计误差分离法作为本课题中回转精度在线检测技术的理论基础。2)主轴回转误差检测仿真分析。首先,建立了仿真分析的总体构架,借助labview软件平台编写了回转误差检测仿真系统;其次,将API SPN500采集的主轴回转误差信号作为仿真输入,通过数理统计误差分离法完成主轴形状误差与回转误差的分离;最后,对仿真分析和API SPN500实验结果进行对比,两者所得的回转误差计算值都保持在微米级,判定了仿真分析流程及核心算法的可靠性,验证了数理统计误差分离法在机床主轴回转误差测量中的可行性。3)主轴回转误差在线检测系统的构建。集成电涡流传感器、采样时钟发生器、NI数据采集卡,建立主轴回转误差在线检测硬件系统;基于labview软件,开发了主轴回转误差在线检测的软件系统,实现了主轴回转误差信号定点采集、形状误差计算、误差分离、回转精度求解及测试状态的实时显示控制的功能。4)主轴回转误差在线检测实验研究。选取某型号机床主轴为测试对象,借助开发的主轴回转误差在线检测系统,开展了检测系统验证性试验,在多个主轴转速下,系统连续有效提取主轴多点径向跳动信号,并成功分离出主轴回转误差信息,通过实验验证了检测系统的可靠性。