吕 铭，陈蔚芳，苏 川，韦子祥

(南京航空航天大学机电学院，南京 210016)

0 引言

主轴是数控机床的关键功能部件，其精度直接影响机床的加工精度。主轴回转误差过大，将影响机床的工作性能和寿命，这对精密机床来说是不允许的。随着加工精度要求的提高，对高速主轴的回转误差进行动态检测具有重要意义。目前常见的主轴误差测试方法有静态打表法、单向法、双向法、多步法、多点法[1-3]等。在回转误差测量中往往还涉及到误差分离技术，Wei G等提出的混合法利用两个线位移传感器和一个角位移传感器同时进行测量[4]，能够将圆度误差和主轴的回转误差进行完全分离，也能很好地测出表面形貌里的高频成分。谭久彬等通过分析多步法误差分离技术的原理误差，提出鉴相法误差分离技术[5]，扩展了无谐波抑制范围，并简化测量过程和测量系统。对于标准球或检测棒安装偏心的消除，KimK、梁淑卿等[6-7]将其视为正余弦信号，通过滤除一阶谐波分量进行消除，该方法由于采用近似算法，存在误差。

目前较先进的主轴回转误差测量方法设备和工装成本高，检测方法较繁琐，检测的实时性也没有很好地解决，不适用于广泛运用。为此，本文在前人研究基础上，结合时域和频域的信号分析方法，以FFT频域分析和集合经验模态分解方法为理论基础，提出了一种新的主轴回转误差测试方法。通过建立理论误差模型分析了各回转信号的特征，弥补了两点法无法完全分离偏心误差的缺陷，降低了对设备精度和传感器安装位置精度的要求。……