滚动直线导轨副测试台研究现状

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关于滚动直线导轨副测试台的研究，由于技术保密，很难获取国外相关资料。目前国内关于这方面研究的单位主要有广东高新凯特精密机械有限公司、汉江机床厂、大连机床集团等厂家及一些高校，这些测试台主要用于测量滚动直线导轨的平行度、运动精度、摩擦力等。61603

1995年，国内上海交通大学陶正苏等人发明滚动直线导轨副综合测试仪，，该测试仪主要用于检测滑座顶面中心对导轨基准底面的平行度和与导轨基准侧面同侧的滑座侧面对导致基准侧面的平行度。但该方法在实际操作中有以下几个缺点：①检测结果与操作者的技术水平有极大关系；②测试结果重复性不好；③衡量导轨副制造与装配精度的摩擦力不检验；④由于是静态离散点测量，因而与导轨实际工作时的运动精度不符；⑤该测量仪只能测量滑块顶面相对于导轨基准面的平行度和导轨侧面对滑块同侧面的平行度两种，无法测量导轨副的俯仰角、滚转角和偏摆角[9]。

2002年，华中科技大学熊军在《滚动直线导轨副摩擦力及运动精度动态综合检测原理及方法研究》中公开了一种滚动直线导轨综合测试仪。如图1.2，该装置使用步进电机驱动丝杠带动滑块运动，使得摩擦力导致滑块的速度有波动，而步进电机没有反馈控制，不能实现滑块匀速控制，因此测得的摩擦力不准确[10]。

2003年，华中科技大学钱明华在《基于CIMS的滚动直线导轨副综合检测原理和方法研究》中对滚动直线导轨副的运动精度和动摩擦力的综合检测原理分析，得出几何基准法和激光基准法两种运动精度的检测方法，摩擦力用测力传感器来采集检测。但该装置容易受振动信号干扰，从而影响检测精度[11]。

2006年，华中科技大学方健在《滚动直线导轨副性能分析及静刚度试验机研制》中提出一种滚动直线导轨副静刚度试验机，如图1.3，该试验机对滚动直线导轨副进行静刚度试验，可以考察滚动直线导轨副的静刚度理论分析的正确程度，并为实际产品提供性能依据和选用参考[12]。

2007年，南京理工大学赵江杰在《滚动直线导轨副摩擦力动态测量系统设计与分析》中提出一种滚动直线导轨副摩擦力动态测量系统。如图1.4，该系统可以对滚动直线导轨副的动态摩擦力进行测量，实时显示导轨副对应位置的摩擦力曲线图，同时给出摩擦力最大值、最小值、均值和合格性判定，大大提高摩擦力的测量效率和准确率。但该系统传动原理是由伺服电机通过丝杠带动螺母运动，螺母推动滑块运动。这种传动方式没办法达到较高速度，文献综述所以没办法测量导轨副高速状态下的摩擦力。并且该系统只能测量导轨副摩擦力这一指标[13]。

2010年大连机床集团有限责任公司李薇提出一种滚动直线导轨副精度自动化检测方法，如图1.5，该检测仪基于相对检测原理，用几何模拟的方法对检测要素按设定的间隔进行若干截面上的数据检测。通过数据处理形成设定范围的检测数据。按照给定的允差值进行质量状态评定与分组。仪器具有质量分析功能，对某一阶段出现的质量问题进行分析与提示，提高了检测质量与检测效率。但该检测仪只能用于检测行走平行度[14]。

2011年，广东高新凯特精密机械股份有限公司杨炫召等人研制滚动直线导轨副综合精度测试仪，专利号201110090329.8。如图1.6，该测量仪采用非接触式测量，可以用于测量导轨副宽度偏差、滑块上下表面相对导轨底面的平行度以及导轨全长范围上的扭曲、导轨副的高度偏差、等高、高度方向平行度等，同时还可以消除高度测量时的动态系统误差，测量精度高稳定性好，而且可以适用于不同规格的滚动直线导轨副检测，检测效率高、操作方便、检测数据采用数据库管理，方便使用和数据共享。但该专利存在下面两个问题：①当推动仪器的龙门架进行测试时，两个滑动导轨间的高度偏差会引起横杆的歪斜，造成其上测头测量的数据不真实；②该综合精度测试仪无法测出导轨副的俯仰角误差[15]。