周继昆，张　荣，凌明祥，张　毅

（中国工程物理研究院总体工程研究所，四川 绵阳 621999）

高精密机床主轴回转误差在线测试系统

周继昆，张荣，凌明祥，张毅

（中国工程物理研究院总体工程研究所，四川 绵阳 621999）

为实现对高精度机床主轴回转误差的在线实时测量，根据机床机械结构特点，采用标准球及外基准测量方法间接对机床主轴径向位移进行测量，并利用三点法误差分离算法将主轴圆度误差与回转误差分离，得到纯回转误差。依据所提出的测试方法，基于PXI总线数据采集技术建立测试系统硬件部分，并利用PXI外部时钟同步采集卡实现主轴径向位移信息的等角度同步采样；在LabVIEW开发环境下，开发在线测试软件，对回转误差进行在线分离。利用该系统对某机床进行在线测试，测试结果表明，测试系统可以在线将机床主轴纯回转误差从径向位移信息中分离出来，并达到较高的测试准确度。

精密机床；主轴回转误差；在线测试；三点法；标准球；外基准测量

0　引　言

主轴回转误差是衡量机床性能的重要指标，也是影响加工准确度的重要因素［1-2］。主轴回转误差是一个二维平面运动位移量，当测量准确度进入亚微米甚至纳米级时，混入测量数据中的形状误差、表面粗糙度就会凸显出来，甚至会掩盖掉主轴微小的回转误差［3］，需采用一定的分离方法才能提取回转误差。

常用回转误差分离方法有反向法［4］、多点法［5］、多步法［6］等；其中，三点法误差分离技术相对成熟，且适用于在线回转误差测试［7-8］。……