姚俊王平

(天津科技大学机械工程学院，天津 300222)

产品制造精度的提高，对于机床加工精度的要求越来越高。机床主轴回转精度的检测是机床设计、制造、调整和维修的重要环节，是提高机床加工精度的重要措施。机床主轴回转精度的测量及误差分析一直是机床行业关注的热点。国家标准GB/T 20957.4－2007文件对主轴回转轴线给出了明确的定义［1］，在此不作详述。主轴回转的运动误差主要有轴向窜动、径向跳动和角度摆动3种形式，分别对加工精度造成影响［2］。

目前测试机床主轴回转精度的方法主要分为静态测试法、动态测试法和在线误差补偿检测法［3－4］。静态测量法(如打表法)简单，但实际参考价值小，目前已较少使用。动态测试方法现已较为成熟，测量结果实际参考价值高精确性好，广泛应用于现场检测。在线误差补偿检测法将检测结果直接用于控制切削补偿量，往往集成到机床内部作为系统闭环控制的反馈检测环节使用，方法复杂。

1 主轴回转精度的动态测试方法

在众多的动态测试方法中，国内外较普遍的是使用电容或电感涡流传感器对安装在主轴上的标准球进行单点或多点测量，近年来随着科学技术的发展也出现了一些新的主轴回转精度测试方法:基于虚拟仪器的测试方法、基于CCD系统的测试方法等，下面都将一一介绍。

1.1 单点法

(1)单向法

基于工件回转的主轴，只安装位于敏感方向上的一个传感器，叫做单向法。把比主轴回转精度至少高一个数量等级的基准球或基准环安装在主轴上，然后相对于基准球安装一个传感器，此两者之间的距离σ的变化值转变为可以反映机床主轴回转精度的电信号，然后进行去误差和消偏处理，得出测量值。……