直线导轨和滚珠丝杆定位精度

直线导轨已成为现代机床由于其定位精度的一个组成部分，承载特性，低摩擦时，丝杆比较。但是几乎没有变化设计自机床滚珠丝杠在第一次使用几十年前。一个常见的误解是，要完善滚珠丝杠一切必要，是提高领导准确性。因此，滚珠丝杠，不能孤立地考虑一个因素，而是影响伺服回路的性能。在制定新的直线导轨的范围，耶拿旋转技术，认识到了在伺服回路的性能滚珠丝杠的重要性，并设计了一个滚珠丝杠，以满足现代机床控制的要求。一个重要的考虑因素是逆转的错误，（逆转时发生错误失去议案过程中旋转方向改变滚珠丝杠明显），直线导轨可以影响的工件定位和表面关节度。在系统中的机械元件的反应可能对逆转的错误产生重大影响。该XLF的新颖设计制作了滚珠丝杠与极低的摩擦系数，但也保持高系统刚性和消除逆转的错误。设计和用料下，它也有可能减少在滚珠螺母预压，同时保持刚性。滚珠螺杆生活和磨损的准确性也大大提高;的滚珠丝杠也非常安静，较传统的设计。另一个好处是热的组装由于减少了预装，提高刚度和稳定性，摩擦系数低，生产与产生的热量非常低的水平滚珠螺杆。这些改进，取得了使用混合材料，在直线导轨滚在配置文件和滚珠螺母设计变更，变化并不明显的同蓝/滚珠丝杠的灰色眼睛的外观外，并减少预装和超级平稳运行时，可以感觉到球螺母手工打开。滚珠螺杆的特征驱动扭矩仅为滑动螺杆的三分之一直线导轨中的滚珠沿着螺杆与螺帽间滚动，以获得高效率。与过去的滑动螺杆相比，所要求的驱动扭矩仅为三分之一。因此，不仅可以将回转运动变为直线运动，而且可将直线运动变为回转运动。螺帽的选定螺帽的类型滚珠螺杆的螺帽，根

据滚珠的循环方式可分为：导管式、循环器式、端盖式。这3种螺帽如下所示。另外，滚珠螺杆不仅以滚珠的循环方式分类，还有根据预压方式分类的。在支撑座的内侧安装直线导轨螺帽皮带轮的例子润滑滚珠螺杆／花键时，先将油脂板装在支撑座上。润滑0为了充分发挥滚珠螺杆的机能，必须根据各种使用条件选定适宜的润滑剂和润滑方法。润滑剂的种类、特点及润滑方法请参见润滑附件部分另外，QZ润滑装置是大幅度地提高维修间隔时间的选购附件。防锈（表面处理等）根据使用环境等情况，有时会有必要对滚珠螺杆进行防锈处理或改变使用材质。有关防锈处理和改变使用材质，请与THK公司联系防尘滚珠螺杆和滚动轴承一样，如有污物或异物侵入时，就会加快磨损，成为破损的原因。因此，考虑防止污物或异物（切削屑等）侵入时，必须采用防尘装置（例如伸缩护罩、螺杆罩和清洁环等），以便将螺杆轴完全防护起来。

滚珠丝杠规格型号选型

滚珠丝杠规格型号选型 1、确定定位精度 2、通过马达及对速度得要求来确定丝杠导程 3、查瞧螺母尺寸确定行程及相关丝杠轴端数据 4、通过负载及速度分布(加减速)来确定平均轴向力与转速 5、通过平均轴向力确定预压力 6、预期寿命,轴向负荷,转速确定动额定负荷 7、基本动额定负荷,导程,临界转速,DmN值限制确定丝杠外径及螺母形式 8、外径,螺母,预压,负荷确定刚性(机台设计) 9、环境温度,螺母总长确定热变及累积导程 10、丝杠刚性,热变位确定预拉力 11、机床最高速度,温升时间,丝杠规格确定马达驱动扭矩及规格

滚珠丝杠副速选得基本原则 种类得选择:目前滚珠丝杠副得性价比已经相当高,无特别大得载荷要求时,都选择滚珠丝杠副,它具有价格相对便宜,效率高,精度可选范围广、尺寸标准化安装方便等优点。在精度要求不就是太高时,通常选择冷轧滚珠丝杠副,以便降低成本;在精度要求高或载荷超过冷轧丝杠最大规格额定载荷时需选择磨制或旋铣滚珠丝杠副。不管何类滚珠丝杠副,螺母得尺寸尽量在系列规格中选择,以降低成本缩短货期。 精度级别得选择:滚珠丝杠副在用于纯传动时,通常选用“T”类(即机械手册中提到得传动类),其精度级别一般可选“T5”级(周期偏差在1丝以下),“T7”级或“T10”级,其总长范围内偏差一般无要求(可不考虑加工时温差等对行程精度得影响,便于加工)。因而,价格较低(建议选“T7”,且上述3种级别得价格差不大);在用于精密定位传动(有行程上得定位要求)时,则要选择“P”类(即机械手册中提到得定位类),精度级别要在“P1”、“P2”、“P3”、“P4”、“P5”级(精度依次降低),其中“P1”、“P2”级价格很贵,一般用于非常精密得工作母机或要求很高得场合,多数情况下开环使用(非母机),而“P3”、“P4”级在高精度机床中用得最多、最广,需要很高精度时一般加装光栅,需要较高精度时开环使用也很好,“P5”则使用大多数数控机床及其改造,如数控车,数控铣、镗,数控磨以及各种配合数控装置得传动机构,需要时也可加装光栅(因“5”级得“任意300mm行程得偏差为0.023”,且曲线平滑,在很多实际案例中,配合光栅效果非常好)。 规格得选择:首先当然就是要选有足够载荷(动载与静载)得规格。根据使用状态,选择符合条件得规格。同时(重点),如果选用得就是磨制或旋铣滚珠丝杠副(冷轧得不需要考虑长径比),要估算长径比(丝杠总长除以螺纹公称直径得比值),但因长度在设计时已确定,在规格得确定上需要调整,原则上使其长径比小于50,(理论上长径比越小越好,对“P”类丝杠而言,长径比越小越利于加工与保证各项形位公差,故单位价格越便宜)。所以“规格越小不等于越便宜”。 预紧方式得选择:对于纯传动得情况,一般要求传动灵活,允许有一定返向间隙(不大,一般为几丝),多选用单螺母,它价格相对便宜、传动更灵活;对于不允许有返向间隙得精密传动得情况,则需选择双螺母预紧,它能调整预紧力得大小,保持性好,并能够重复调整;另外,在行程空间受限制得情况下,也可选用变位导程预紧(俗称错距预紧),该方式预紧力较小,且难以重复调整,一般不选。

滚珠丝杠

匀速运行，非精确计算可以套用以下公式：Ta=（Fa*I）/（2*3.14*n1） 式中 Ta：驱动扭矩kgf.mm； Fa：轴向负载N（Fa=F+μmg，F：丝杠的轴向切削力N，μ：导向件的综合摩擦系数，m：移动物体重量(工作台+工件)kg，g:9.8 ）； I：丝杠导程mm； n1：进给丝杠的正效率。 计算举例： 假设工况：水平使用，伺服电机直接驱动，2005滚珠丝杠传动，25滚珠直线导轨承重和导向，理想安装，垂直均匀负载1000kg，求电机功率： Fa=F+μmg，设切削力不考虑，设综合摩擦系数μ=0.01，得 Fa=0.01*1000*9.8=98N； Ta=（Fa*I）/（2*3.14*n1），设n1=0.94，得Ta=98*5/5.9032≈83kgf.mm=0.83N.M 根据这个得数，可以选择电机功率。以台湾产某品牌伺服为例，查样本得知，额定扭矩大于0.83N.M的伺服电机是400W。（200W是0.64N.M，小了。400W 额定1.27N.M，是所需理论扭矩的1.5倍，满足要求） 当然咯，端部安装部分和滚珠丝杠螺母预压以及润滑不良会对系统产生静态扭矩，也称初始扭矩，实际选择是需要考虑的。另外，导向件的摩擦系数不能单计理论值，比如采用滚珠导轨，多套装配后的总摩擦系数一定大于样本参数。而且，该结果仅考虑驱动这个静止的负载，如果是机床工作台等设备，还要考虑各向切削力的影响。 若考虑加速情况，较为详细的计算可以参考以下公式（个人整理修正的，希望业内朋友指点）： 水平使用滚珠丝杠驱动扭矩及电机功率计算： T1：等速驱动扭矩kgf.mm；：轴向负载N【Fa=F+μmg，F：丝杠的轴向切削力N，μ：导向件综合摩擦系数，m：移动物体重量(工作台+工件)kg，g:9.8 】；：丝杠导程mm；：进给丝杠的正效率。 J:【J=Jm+Jg1+(N1/N2)】 若采用普通感应电机，功率根据以下公式计算：

滚珠丝杠的选型计算

滚珠丝杠的选型计算 摘要： 随着机床及自动化行业的高速发展，滚珠丝杠的使用变得越来越广泛。许多机械工程师在对自己的设备所需要的滚珠丝杠选型时，面对丝杠资料上给的复杂的计算公式和繁杂选型步骤，感觉无从下手，不知道那些是需要重点考虑的关键点。为了使滚珠丝杠的选型步骤更为清晰简便，更既具备可操作性，我结合多年来丝杠的选型经验，对丝杠的选型做了一些归纳、简化，让丝杠的选型选型更为简单明了。顺便对应的伺服电机的选型也做说明。 关键词：滚珠丝杠、计算选型、伺服电机、机床、自动化。 一、确认使用条件： 1、被移动负载的质量：M (KG) 2、丝杠的安装方向：水平、垂直、倾斜； 3、沉重导轨的形式：线轨、平面导轨、 4、丝杠的行程：L (mm) 5、负载移动的速度：v (m/s) 6、负载需要的加速度：a (m/s^2) 7、丝杠的精度：C3到C7级 8、丝杠使用的环境：特殊环境需求的考虑。 二、简化计算选型： 举例，使用条件如下： 1、被移动负载重量：M=50kg; 2、安装方向：垂直安装; 3、导轨形式：线性滑轨 4、速度：v=0.2m/s 5、加速时间：t=0.1s 6、行程：1000mm； 7、精度：0.1mm 三、计算过程： 1、计算加速度：a=v/t=0.2/0.1=2m/s^2 (v：速度；t：加速时间) 2、计算丝杠的最大轴向力：F=Mgμ+Ma +Mg (水平运动，去除Mg选型，M负载重

量；g重力加速度9.8；μ：摩擦系数，平面导轨取值0.1，线轨取值：0.05；a加速度) F=50*9.8*0.05+50*2+50*9.8=614.5N 3、计算出丝杠的轴向负载以后，选型会出现两个分支，一种情况是客户不知道设备的设 计寿命年限，以及每一年中丝杠的使用平率，不做精确的丝杠寿命校核。那么我们推荐一种简单可行的方法，就是查询丝杠资料中的动负荷值C。结合第7项精度0.1mm 的要求，我们推荐常备FSI螺帽形式的丝杠，尺寸参数表如下： 根据丝杠的轴向推力：F=614.5N=62.7kgf；我们推荐将F乘以4~8之间的一个系数，对于使用平率低，可靠度要求不高的情况，我们推荐4倍系数，对于可靠度要求较高，我们推荐8倍的系数。 根据举例：F*8=62.7*8=501.6kgf；查询丝杠的表格，16-5T3的丝杠，其动负荷是1000kgf； 大于501.6kgf，所以16-5T3的丝杠可以满足要求；该型号表示，丝杠的公称直径为16mm；丝杠导程为5mm； 4、对于丝杠寿命有明确要求的选型，举例如下： 根据此前的举例，丝杠用20s做一次往返运动，停留10s在进行下一个循环。每天工作16小时，每年工作300天，设计寿命10年。则计算丝杠的转数寿命为： L=1000/5*2*2*60*16*300*10 (1000是行程，5是导程，2是往返，2是每分钟2次，

滚珠丝杠参数

---公称直径。即丝杠的外径，常见规格有12、14、16、20、25、32、40、50、63、80、100、120，不过请注意，这些规格中，各厂家一般只备16~50的货，也就是说，其他直径大部分都是期货（见单生产，货期大约在30~60天之间，日系产品大约是2~2.5个月，欧美产品大约是3~4个月）。公称直径和负载基本成正比，直径越大的负载越大，具体数值可以查阅厂家产品样本。这里只说明两个概念：动额定负荷与静额定负荷，前者指运动状态下的额定轴向负载，后者是指静止状态下的额定轴向负载。设计时参考前者即可。需要注意的是，额定负荷并非最大负荷，实际负荷与额定负荷的比值越小，丝杠的理论寿命越高。推荐：直径尽量选16~63。 2---导程。也称螺距，即螺杆每旋转一周螺母直线运动的距离，常见导程有1、2、4、6、8、10、16、20、25、32、40，中小导程现货产品一般只有5、10，大导程一般有1616、2020、2525、3232、4040（4位数前两位指直径，后两位指导程），其他规格多数厂家见单生产。导程与直线速度有关，在输入转速一定的情况下，导程越大速度越快。推荐：导程尽量选5和10。 3---长度。长度有两个概念，一个是全长，另一个是螺纹长度。有些厂家只计算全长，但有些厂家需要提供螺纹长度。螺纹长度中也有两个部分，一个是螺纹全长，一个是有效行程。前者是指螺纹部分的总长度，后者是指螺母直线移动的理论最大长度，螺纹长度=有效行程+螺母长度+设计裕量（如果需要安装防护罩，还要考虑防护罩压缩后的长度，一般按防护罩最大长度的1／8计算）。在设计绘图时，丝杠的全长大致可以按照一下参数累加：丝杠全长=有效行程+螺母长度+设计余量+两端支撑长度（轴承宽度+锁紧螺母宽度+裕量）+动力输入连接长度（如果使用联轴器则大致是联轴器长度的一半+裕量）。特别需要注意的是，如果你的长度超长（大于3米）或长径比很大（大于70），最好事先咨询厂家销售人员可否生产，总体的情况是，国内厂家常规品最大长度3米，特殊品16米，国外厂家常规品6米，特殊品22米。当然不是说国内厂家就不能生产更长的，只是定制品的价格比较离谱。推荐：长度尽量选6米以下，超过的用齿轮齿条更划算了。 4---螺母形式。各厂家的产品样本上都会有很多种螺母形式，一般型号中的前几个字母即表示螺母形式。按法兰形式分大约有圆法兰、单切边法兰、双切边法兰和无法兰几种。按螺母长度分有单螺母和双螺母（注意，单螺母和双螺母没有负载和刚性差异，这一点不要听从厂家销售人员的演说，单螺母和双螺母的主要差异是后者可以调整预压而前者不能，另外后者的价格和长度大致均是前者的2倍）。在安装尺寸和性能允许的情况下，设计者在选用时应尽量选择常规形式，以避免维护时备件的货期问题。推荐：频繁动作、高精度维持场合选双螺母，其他场合选双且边单螺母。推荐：螺母形式尽量选内循环双切边法兰单螺母。 5---精度。滚珠丝杠按GB分类有P类和T类，即传动类和定位类，精度等级有1、2、3、4.....几种，国外产品一般不分传动还是定位，一律以C0~C10或具体数值表示，一般来说，通用机械或普通数控机械选C7（任意300行程内定位误差±0.05）或以下，高精度数控机械选C5（±0.018）以上C3（±0.008）以下，光学或检测机械选C3以上。特别需要注意的是，精度和价格关联性很大，并且，精度的概念是组合和维持，也就是说，螺杆的导程误差不能说明整套丝杠的误差，出厂精度合格不能说明额定使用寿命内都维持这个精度。这是个可靠性的问题，与生产商的生产工艺有关。推荐：精度尽量选C7。 以上说的都是主要参数，在选用型号时还得用到以下参数：珠卷数，珠径，制造方式代码，

机床行业常见位置精度检验标准介绍

机床行业常见位置精度检验标准介绍 一、日本JIS B6336-1980《数控机床试验方法通则》 1、定位精度 定位精度是在一个方向，由基准位置起顺次定位，各位置上实际移动距离（或回转角度）与规定移动距离（或回转角度）之差。误差以各位置中的最大差值表示，在移动的全长上进行测量。回转运动在全部回转范围内，每30°或在12个位置上进行测量。取同方向一次测量，求实际移动距离与规定之差。 2、重复度 在任意一点向相同方向重复定位7次，测量停止位置。误差以读数最大差值的1/2加（±）表示。原则上在行程两端和中间位置上测量。 3、向偏差 分别某一位置正向、负向各定位7次。误差以正、负两停止位置的平均值之差表示。在行程两端及中间位置上测量。 4、最小设定单位进给偏差 在同一方向连续给出单个最小设定单位的指令，共移动约20个以上单位。误差以各相邻停止位置的距离（或角度）对最小设定单位之差表示。 5、检验条件 （1）、原则上用快速进给。 （2）、定位精度。定位重复度和最小设定单位正、负方向检验分别进行，误差取其中的最大值。 （3）、具有螺距误差补偿装置的机床，除最小设定单位外，都是在使用这些装置的条件下进行检验。 二、美国机床制造商协会NMTBA 1977 第2版《数控机床精度和重复的的定义及评定方法》（1）定位精度A(Accuracy of positioning) 某一点的定位精度，为该点各测量值X的平均值与目标位置的差值△X与同一位置的分散度±3之和。取其最大绝对值。 单向趋近定位精度Au=△Xu±3u；双向趋近定位精度Ab=△Xb±3b ；未规定方向则按单向处理。 （2）零点偏置（Zero offset） 在轴线（或角度）上确定一些点Ab或Au后，取A的两极限值的平均值作为平定精度的0点。 （3）定位重复（Repeatability） 单向重复度：在同样条件下，对某一给定点多次趋近，得出以平均位置X为中心的分散度。双向重复度：在同样条件下，正、负两个方向对某一给定点多次趋近，得出平均位置中心的分散度。 重复度计算公式：

滚珠丝杠副参数计算与选用

滚珠丝杠副参数计算与选用1、计算步骤

2、确定滚珠丝杠导程Ph 根据工作台最高移动速度Vmax , 电机最高转速nmax, 传动比等确定Ph。按下式计算，取较大圆整值。

Ph=(电机与滚珠丝杠副直联时，i=1) 3、滚珠丝杠副载荷及转速计算 这里的载荷及转速，是指滚珠丝杠的当量载荷Fm与当量转速nm。滚珠丝杠副在n1、n2、n3······nn转速下，各转速工作时间占总时间的百分比t1%、t2%、t3%······tn%，所受载荷分别是F1、F2、F3······Fn。 当负荷与转速接近正比变化时，各种转速使用机会均等，可按下列公式计算： (nmax: 最大转速，nmin: 最小转速，Fmax: 最大载荷（切削时），Fmin: 最小载荷（空载时） 4、确定预期额定动载荷 ①按滚珠丝杠副预期工作时间Ln（小时）计算： ②按滚珠丝杠副预期运行距离Ls（千米）计算： ③有预加负荷的滚珠丝杠副还需按最大轴向负荷Fmax计算：Cam=feFmax(N) 式中： Ln-预期工作时间（小时，见表5) Ls-预期运行距离(km),一般取250km。 fa-精度系数。根据初定的精度等级（见表6)选。 fc-可靠性系数。一般情况fc=1。在重要场合，要求一组同样的滚珠丝杠副在同样条件下使用寿命超过希望寿命的90％以上时fc见表7选

fw-负荷系数。根据负荷性质（见表8）选。 fe-预加负荷系数。（见表9) 表－5 各类机械预期工作时间Ln 表－6 精度系数fa 机械类型 Ln(小时） 普通机械 5000～10000 普通机床 10000～20000 数控机床 20000 精密机床 20000 测示机械 15000 航空机械 1000 精度等 级 1.2.3 4.5 7 10 fa 1.0 0.9 0.8 0.7 表－7 可靠性系数fc 可靠性% 90 95 96 97 98 99 fc 1 0.62 0.53 0.44 0.33 0.21 表－8 负荷性质系数fw 负荷性质 无冲击(很平 稳） 轻微冲击 伴有冲击或振动 fw 1～1.2 1.2～1.5 1.5～2 表－9 预加负荷系数fe 预加负荷类型 轻预载 中预载 重预载 fe 6.7 4.5 3.4 以上三种计算结果中，取较大值为滚珠丝杠副的Camm 。 5、按精度要求确定允许的滚珠丝杠最小螺纹底d2m a.滚珠丝杠副安装方式为一端固定，一端自由或游动时（见图-5） 式中：E-杨氏弹性模量21×105N/mm2 dm-估算的滚珠丝杠最大允许轴向变形量（mm ）

滚珠丝杠精度等级

滚珠丝杠精度等级标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

国内的等级精度分为P1，P2，P3，P4，P5，P7，P10这7个等级，JIS等级精度分为 C0，C1，C3，C5，C7，C10这6种精度， 各种螺杆长度之导程误差(单位为um)如下表所示: 另外螺杆也有标示任意300mm长的精度 , 意即就是不论你的滚珠螺杆有多长 , 任取一段300mm内之的精度皆为规格中保证之精度以内,如下表所示: 【机床定位精度要求与丝杠精度】 的精度将直接影响数控机床各坐标轴的定位精度。普通精度的数控机床，一般可选用D 级，精密级数控机床选用C级。 精度中的导程误差对机床定位精度影响最明显。而丝杠在运转中由于温升引起的丝杠伸长，将直接影响机床的定位精度。当L为丝杠螺纹有效长度时，L即为方向目标值T，在丝杠图纸上标示为负值。用户在定购滚珠丝杠时，必须提出滚珠丝杠的方向目标值。 【提高传动的精度和刚度】 主要是提高进给系统中传动零件的精度和支承刚度。首先是保证各个零件的加工精度，尤其是提高滚珠丝杠螺母副(直线进给系统)、蜗杆副(圆周进给系统)的传动精度。另外，在进给传动链中加人减速齿轮传动副，对滚珠丝杠和轴承进行预紧，消除齿轮、蜗杆等传动件的间隙，从而提高进给系统的精度和刚度。 对梯形丝杠的精度要求】 1．螺旋线公差 螺旋线误差是指在中径线上，实际螺旋线相对于理论螺旋线偏离的最大代数差。又分为：

(1)丝杠一转内螺旋线误差； (2)丝杠在指定长度上(25 mrn、100 mm或200 mm)的螺旋线误差： (3)丝杠全长的螺旋线误差。 螺旋线误差较全面地反映了丝杠的位移精度，但由于测量螺旋线误差的动态测量仪器尚未普及，国家标准中只对3、4、5、6级的丝杠规定了螺旋线公差。 2．螺距公差 标准中规定了各级精度丝杠的螺距公差。 【丝杠的精度等级与公差】 根据机械工业部颁布的JB2886–81《机床和螺母的精度》规定，及其螺母分为6个等级，即4、5、6、7、8和9级，4级精度最高，9级精度最低，适用情况如下： 4级用于精度特别高的地方，如加工中心、螺纹磨床等。 5级和6级用作高精度的传动丝杠，如用于坐标镗床、齿轮磨床、不带校正装置的分度机构和测量仪器。 7级用作精确传动丝杠，如用于精密螺丝车床，镗床以及精密的齿轮加工机床。 8级用作一般传动丝杠，如用于普通螺丝车床、螺丝铣床等。 9级用作低精度传动丝杠，如没有分度盘的进给机构。 【丝杠精度的测量】 以丝杠精度为主要精度的机床，在机床大修前，都要对丝杠精度作一检查，以确定丝杠的修理措施，或修复，或更换.丝杠的检查分为综合检查和丝杠自身精度检查两种方法。具体测量方法如下:

定位精度

定位精度、重复定位精度的概念以及国家相关标准 许多人经常听到定位精度和重复定位精度的说法但却对它们的概念以及检测方法很模糊本文将阐明其概念并就给出国家标准GB/T 17421.2-2000等同于国际ISO230-21997---数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定。GB/T 17421.2-2000 数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定 1. 范围本标准规定了通过直接测量机床的单独轴线来检验和评定数控机床的定位精度和重复定位精度的方法。这种方法对直线运动和回转运动同样适用。本标准适用机床的型式检验验收检验比较检验定期检验也可用于机床的补偿调整检验。本标准不适用于需同时检验几个轴线的机床。 2. 定义和符号本标准采用以下定义和符号 2.1. 轴线行程在数字控制下运动部件沿轴线移动的最大直线行程或绕轴线回转的最大行程。 2.2. 测量行程用于采集数据的部分轴线行程。选择测量行程时应保证可以双向趋近第一个和最后一个目标位置。 2.3. 目标位置i 1 至m 运动部件编程要达到的位置。下标i表示沿轴线或绕轴线选择的目标位置中的特定位置。 2.4. 实际位置Piji 1 至mj 1 至n 运行部件第j次向第i个目标位置趋近时实际测得的到达位置。 2.5. 位置偏差Xij 运动部件到达的实际位置减去目标位置之差。Xij Pij Pi 2.6. 单向以相同的方向沿轴线或绕轴线趋近目标位置的一系列测量。符号↑表示从正方向趋近所得的参数符号↓表示从负方向趋近所得的参数。 2.7. 双向从两个方向沿线轴线或绕轴线趋近某目标位置的一系列测量所测得的参数。 2.8. 扩展不确定度定量地确定一个测量结果的区间该区间期望包含大部分的数值分布。 2.9. 覆盖因子为获得扩展不确定度而用标准不确定度倍率的一个数值因子。 2.10. 某一位置的单向平均位置偏差由n次单向趋近某一位置Pi所得的位置偏差的算术平均值。 2.11. 某一位置的双向平均位置偏差从两个方向趋近某一位置Pi所得的单向平均位置偏差 2.12. 某一位置的反向差值Bi 从两个方向趋近某一位置时两单向平均位置偏差之差。2.1 3. 轴线反向差值B 沿轴线或绕轴线的各个目标位置的反向差值的绝对值Bi中的最大值。 2.14. 轴线平均反向差值B 沿轴线或绕轴线的各个目标位置反向差值Bi的算术平均值。 2.15. 在某一位置的单向定位标准不确定度的估算值Si↑或Si↓ 通过对某一位置Pi的n次单向趋近所得获得的位置偏差标准不确定度的估算值。 2.16. 某一位置的单向重复定位精度Ri↑或Ri↓ 由某一位置Pi的单向位置偏差的扩展不确定度确定的范围覆盖因子为 2.18. 轴线单向重复定位精度R↑或R↓以及轴线双向重复定位精度R 沿轴线或绕轴线的任一位置Pi的重复定位精度的最大值。 2.19. 轴线单向定位系统偏差E↑或E↓ 沿轴线或绕轴线的任一位置Pi上单向趋近的单向平均位置偏差的最大值与最小值的代数差。 2.20. 轴线双向定位系统偏差E 沿轴线或绕轴线的任一位置Pi上双向趋近的单向平均位置差的最大值与最小值的代数差。 2.21. 轴线双向平均位置偏差M 沿轴线或绕轴线的任一位置Pi的双向平均位置偏差的最大值与最小值的代数差。

GPS单点定位精度分析

GPS单点定位精度分析 摘要：GPS单点定位因其体积小灵敏度高等优势在旅游、测绘等众多领域得到了广泛的应用，但测量精度低是其进一步推广的瓶颈。本文对GPS单点定位时，误差经过多长时间才会稳定在一个较小的范围内进行了研究。 关键词：GPS单点定位；手持GPS接收机；等精度观测值的最或然值人们在GPS应用过程中，一般都会采用相对定位的作业方式，以便于通过组差消除接收机钟差、卫星钟差等公共误差以及削弱对流层延迟、电离层延迟等相关性比较强的误差影响，以达到提高精度的目的。这种作业方式不需要考虑复杂的误差模型，具有定位精度高、解算模型简单等优势，但也有不足之处，比如作业时必须有两台以上的接收机，其中至少需要一台放在已知站点上观测，这样就影响了作业效率，增加了作业的成本。除此之外，随着距离的增加，电离层延迟、对流层延迟等误差相关性减弱，这样只有延长观测的时间，才能达到预期的效果和精度。因此，许多研究人员已经开始对单点定位进行研究。 1数据采集 本次实验所采用的工具为GARMINlegend传奇手持GPS接收机。选择四周空旷，易于接收GPS的信号的实验场地，可以减少多路径误差的影响。 本次实验的时间选在5月11日、5月13日、5月15日、5月17日、5月19日这5天下午15：00-16：00，实验日期的天气都是晴天少云，有助于提高GPS定位的精度。特征点选取后，在五天内利用手持GPS接收机，每天下午15：00-16：00对特征点进行1小时的连续观测。 2数据处理 由于条件的限制，没能得到特征点的真实坐标，由此只能用数学方法以求出特征点的平均坐标，这里使用最或然值法求特征点的坐标，即把手持GPS 接收机测得的特征点的坐标依次记录，并算出特征点的这些测量结果的经度最或然值、纬度最或然值和海拔高度最或然值。 为更好的提高GPS单点定位的精度，可以采取外部数据的处理方法即定位数据后处理的方法来提高手持GPS的定位精度。手持GPS接收机定位时，每输出一次定位数据仅需一秒钟，因此在持续的连续测量时，就可以测得大量的GPS 定位数据，定位数据后处理正是依据大量的测量数据，利用数学方法对这些测量数据进行处理，用以提高GPS 的定位精度。我们采用的最或然值法是一种简便可行的方法。 （1）出N、E、H的坐标值随测量时间的变化图。由于数据变化都在后两位数，为了数据处理简便我们支取后两位数进行处理，最后再加上前面的数据(如N37°23.280′、E117°58.966′我们分别只取了80和66)。利用Excel将数据依测量

滚珠丝杠选型计算经典版

滚珠丝杠及电机选型 1.滚珠丝杠及电机选型计算 1.1 确定滚珠丝杠副的导程 据电机额定转速和X 向滑板最大速度，计算丝杠导程。X 向运动驱动电机选择松下MDMA152P1V ，电机最高转速为4500rpm 。电机与滚珠丝杆直连，传动比为1。X 向最大运动速度25mm/s ，即1500mm/min 。则丝杠导程为 mm n i V P h 34.045001/1500/max max ≈?=?= 实际取mm P h 10=，可满足速度要求。 1.2 滚珠丝杠副的载荷及转速计算 滚动导轨承重时的滑动摩擦系数最大为0.004，静摩擦系数与摩擦系数差别不大，此处计算取静摩擦系数为0.006。则导轨静摩擦力： N f g M F 2.108548.91500006.000=?+??=+??=μ 式中： M ——工件及工作台质量，经计算M 约为1500kg 。 f ——导轨滑块密封阻力，按4个滑块，每个滑块密封阻力5N 。 由于该设备主要用于检测，丝杠工作时不受切削力，检测运动接近匀速，其阻力主要来自于导轨、滑块的摩擦力。则有： 15010/2560/60min max =?=?=≈h P v n n rpm N F F F 2.1080min max =≈≈ 滚珠丝杠副的当量载荷： 3 2min max F F F m +=≈0F =108.2N 滚珠丝杠副当量转速： 1502 min max =+=n n n m rpm 1.3 滚珠丝杠副预期额定动载荷 1.3.1按滚珠丝杠副预期工作时间计算： N f f f F L n C c a w m h m am 06.5551 110012.10815000150601006033=??????=? = 式中： m n ——当量转速，15010/2560/60=?=?=h m P v n rpm h L ——预期工作时间，测试机床选择15000小时

滚珠丝杠精度等级

滚珠丝杠精度等级 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】

国内的等级精度分为P1，P2，P3，P4，P5，P7，P10这7个等级，JIS等级精度分为C0， C1，C3，C5，C7，C10这6种精度， 各种螺杆长度之导程误差(单位为um)如下表所示: 另外螺杆也有标示任意300mm长的精度 , 意即就是不论你的滚珠螺杆有多长 , 任取 一段300mm内之的精度皆为规格中保证之精度以内,如下表所示: 【机床定位精度要求与丝杠精度】 的精度将直接影响数控机床各坐标轴的定位精度。普通精度的数控机床，一般可选用D级，精密级数控机床选用C级。 精度中的导程误差对机床定位精度影响最明显。而丝杠在运转中由于温升引起的丝杠伸长，将直接影响机床的定位精度。当L为丝杠螺纹有效长度时，L即为方向目标值T，在丝杠图纸上标示为负值。用户在定购滚珠丝杠时，必须提出滚珠丝杠的方向目标值。 【提高传动的精度和刚度】 主要是提高进给系统中传动零件的精度和支承刚度。首先是保证各个零件的加工精度，尤其是提高滚珠丝杠螺母副(直线进给系统)、蜗杆副(圆周进给系统)的传动精度。另外，在进给传动链中加人减速齿轮传动副，对滚珠丝杠和轴承进行预紧，消除齿轮、蜗杆等传动件的间隙，从而提高进给系统的精度和刚度。 对梯形丝杠的精度要求】 1．螺旋线公差 螺旋线误差是指在中径线上，实际螺旋线相对于理论螺旋线偏离的最大代数差。又分为： (1)丝杠一转内螺旋线误差； (2)丝杠在指定长度上(25 mrn、100 mm或200 mm)的螺旋线误差： (3)丝杠全长的螺旋线误差。 螺旋线误差较全面地反映了丝杠的位移精度，但由于测量螺旋线误差的动态测量仪器尚未普及，国家标准中只对3、4、5、6级的丝杠规定了螺旋线公差。 2．螺距公差

滚珠丝杠精度等级

滚珠丝杠精度等级 国内的等级精度分为P1，P2，P3，P4，P5，P7，P10这7个等级，JIS等级精度分为C0，C1，C3，C5，C7，C10这6种精度， 各种螺杆长度之导程误差(单位为um)如下表所示: 另外螺杆也有标示任意300mm长的精度, 意即就是不论你的滾珠螺杆有多长, 任取一段300mm內之的精度皆为规格中保证之精度以內,如下表所示: 【机床定位精度要求与丝杠精度】 滚珠丝杠的精度将直接影响数控机床各坐标轴的定位精度。普通精度的数控机床，一般可选用D级，精密级数控机床选用C级精度滚珠丝杆。 丝杠精度中的导程误差对机床定位精度影响最明显。而丝杠在运转中由于温升引起的丝杠伸长，将直接影响机床的定位精度。当L为丝杠螺纹有效长度时，L即为方向目标值T，在丝杠图纸上标示为负值。用户在定购滚珠丝杠时，必须提出滚珠丝杠的方向目标值。 【提高传动的精度和刚度】 主要是提高进给系统中传动零件的精度和支承刚度。首先是保证各个零件的加工精度，尤其是提高滚珠丝杠螺母副(直线进给系统)、蜗杆副(圆周进给系统)的传动精度。另外，在进给传动链中加人减速齿轮传动副，对滚珠丝杠和轴承进行预紧，消除齿轮、蜗杆等传动件的间隙，从而提高进给系统的精度和刚度。

对梯形丝杠的精度要求】 1．螺旋线公差 螺旋线误差是指在中径线上，实际螺旋线相对于理论螺旋线偏离的最大代数差。又分为： (1)丝杠一转内螺旋线误差； (2)丝杠在指定长度上(25 mrn、100 mm或200 mm)的螺旋线误差： (3)丝杠全长的螺旋线误差。 螺旋线误差较全面地反映了丝杠的位移精度，但由于测量螺旋线误差的动态测量仪器尚未普及，国家标准中只对3、4、5、6级的丝杠规定了螺旋线公差。 2．螺距公差 标准中规定了各级精度丝杠的螺距公差。 【丝杠的精度等级与公差】 根据机械工业部颁布的JB2886–81《机床梯形丝杠和螺母的精度》规定，机床丝杆及其螺母分为6个等级，即4、5、6、7、8和9级，4级精度最高，9级精度最低，适用情况如下： 4级用于精度特别高的地方，如加工中心、螺纹磨床等。 5级和6级用作高精度的传动丝杠，如用于坐标镗床、齿轮磨床、不带校正装置的分度机构和测量仪器。 7级用作精确传动丝杠，如用于精密螺丝车床，镗床以及精密的齿轮加工机床。 8级用作一般传动丝杠，如用于普通螺丝车床、螺丝铣床等。 9级用作低精度传动丝杠，如没有分度盘的进给机构。 【丝杠精度的测量】 以丝杠精度为主要精度的机床，在机床大修前，都要对丝杠精度作一检查，以确定丝杠的修理措施，或修复，或更换.丝杠的检查分为综合检查和丝杠自身精度检查两种方法。具体测量方法如下: (1)按照正常工艺制造的丝杠（分冷轧滚珠丝杠和研磨滚珠丝杆）。最后螺纹加工由螺纹车床或螺纹磨床完成。完工后由检查单位在丝杠检查仪上检查精度并出具报告，作为修理的依据。 (2)在机床上安置标准线纹尺.读数显微镜，丝杠转动一个螺距或数个螺距，检查丝杠的运动精度，对于机修钳工来说，此测量方法是必须掌握的。修复后的丝杠运动精度及校正尺修正时的测量均需自己动手进行测量，进行计算，以确定机床的精度。 (3)拆下丝杠，进行清洗，首先观察丝杠的磨损情况，对丝杠的弯曲度进行检查，用齿轮卡尺测量齿厚，确定丝杠磨损程度，决定丝杠有无修复价值。一般说来，丝杠是作为丝杠副进行加工和供应的，一旦确定了丝杠的修复或更换，那么螺母就随着丝杠的修理渠道配作了。

数控机床定位精度检测的方式

数控机床定位精度检测的方式 目前，由于数控系统功能越来越多，对每个坐喷射器标运动精度的系统误差如螺距积累误差、反向间隙误差等都可以进行系统补偿，只有随机误差没法补偿，而重复定位精度正是反映了进给驱动机构的综合随机误差，它无法用数控系统补偿来修正，当发现它超差时，只有对进给传动链进行精调修正。因此，如果允许对机床进行选择，则应选择重复定位精度高的机床为好。 1.直线运动定位精度检测 直线运动定位精度一般都在机床和工作台空载条件下进行。按国家标准和国际标准化组织的规定（ISO标准），对数控机床的检测，应以激光测量为准。在没有激光干涉仪的情况下，对于一般用户来说也可以用标准刻度尺，配以光学读数显微镜进行比较测量。但是，测量仪器精度必须比被测的精度高1~2个等级。 为了反映出多次定位中的全部误差，ISO标准规定每一个定位点按五次测量数据算平均值和散差-3散差带构成的定位点散差带。 2.直线运动重复定位精度检测 检测用的仪器与检测定位精度所用的相同。一般检测方法是在靠近各坐标行程中点及两端的任意三个位置进行测量，每个位置用快速移动定位，在凯威凯达相同条件下重复7次定位，测出停止位置数值并求出读数最大差值。以三个位置中最大一个差值的二分之一，附上正负符号，作为该坐标的重复定位精度，它是反映轴运动精度稳定性的最基本指标。 3.直线运动的原点返回精度检测 原点返回精度，实质上是该坐标轴上一个特殊点的重复定位精度，因此它的检测方法完全与重复定位精度相同。 4.直线运动的反向误差检测 直线运动的反向误差，也叫失动量，它包括该坐标轴进给传动链上驱动部位（如伺服电动机、伺趿液压马达和步进电动机等）的反向死区，各机械运动传动副的反向间隙和弹性变形等误差的综合反映。误差越大，则定位精度和重复定位精度也越低。 反向误差的检测方法是在所测坐标轴的行程内，预先向正向或反向移动一个距离并以此停止位置为基准，再在同一方向给予一定移动指令值，使之移动一段距离，然后再往相反方向移动相同的距离，测量停止位置与基准位置之差。在靠近行程的中点及两端的三个位置分别进行多次测定（一般为7次），求出各个位置上的平均值，以所得平均值中的最大值为反向误差值。

滚珠丝杆选型

选型：滚珠丝杠的选型过程中对滚珠丝杠本身需要注意的主要参数如下-- 1---公称直径。即丝杠的外径，常见规格有12、14、16、20、25、32、40、50、63、80、100、120，不过请注意，这些规格中，各厂家一般只备16~50的货，也就是说，其他直径大部分都是期货（见单生产，货期大约在30~60天之间，日系产品大约是2~2.5个月，欧美产品大约是3~4个月）。公称直径和负载基本成正比，直径越大的负载越大，具体数值可以查阅厂家产品样本。这里只说明两个概念：动额定负荷与静额定负荷，前者指运动状态下的额定轴向负载，后者是指静止状态下的额定轴向负载。设计时参考前者即可。需要注意的是，额定负荷并非最大负荷，实际负荷与额定负荷的比值越小，丝杠的理论寿命越高。推荐：直径尽量选16~63。 2---导程。也称螺距，即螺杆每旋转一周螺母直线运动的距离，常见导程有1、2、4、6、8、10、16、20、25、32、40，中小导程现货产品一般只有5、10，大导程一般有1616、2020、2525、3232、4040（4位数前两位指直径，后两位指导程），其他规格多数厂家见单生产。导程与直线速度有关，在输入转速一定的情况下，导程越大速度越快。推荐：导程尽量选5和10。 3---长度。长度有两个概念，一个是全长，另一个是螺纹长度。有些厂家只计算全长，但有些厂家需要提供螺纹长度。螺纹长度中也有两个部分，一个是螺纹全长，一个是有效行程。前者是指螺纹部分的总长度，后者是指螺母直线移动的理论最大长度，螺纹长度=有效行程+螺母长度+设计裕量（如果需要安装防护罩，还要考虑防护罩压缩后的长度，一般按防护罩最大长度的1／8计算）。在设计绘图时，丝杠的全长大致可以按照一下参数累加：丝杠全长=有效行程+螺母长度+设计余量+两端支撑长度（轴承宽度+锁紧螺母宽度+裕量）+动力输入连接长度（如果使用联轴器则大致是联轴器长度的一半+裕量）。特别需要注意的是，如果你的长度超长（大于3米）或长径比很大（大于70），最好事先咨询厂家销售人员可否生产，总体的情况是，国内厂家常规品最大长度3米，特殊品16米，国外厂家常规品6米，特殊品22米。当然不是说国内厂家就不能生产更长的，只是定制品的价格比较离谱。推荐：长度尽量选6米以下，超过的用齿轮齿条更划算了。 4---螺母形式。各厂家的产品样本上都会有很多种螺母形式，一般型号中的前几个字母即表示螺母形式。按法兰形式分大约有圆法兰、单切边法兰、双切边法兰和无法兰几种。按螺母长度分有单螺母和双螺母（注意，单螺母和双螺母没有负载和刚性差异，这一点不要听从厂家销售人员的演说，单螺母和双螺母的主要差异是后者可以调整预压而前者不能，另外后者的价格和长度大致均是前者的2倍）。在安装尺寸和性能允许的情况下，设计者在选用时应尽量选择常规形式，以避免维护时备件的货期问题。推荐：频繁动作、高精度维持场合选双螺母，其他场合选双且边单螺母。推荐：螺母形式尽量选内循环双切边法兰单螺母。 5---精度。滚珠丝杠按GB分类有P类和T类，即传动类和定位类，精度等级有1、2、3、4.....几种，国外产品一般不分传动还是定位，一律以C0~C10或具体数值表示，一般来说，通用机械或普通数控机械选C7（任意300行程内定位误差±0.05）或以下，高精度数控机械选C5（±0.018）以上C3（±0.008）以下，光学或检测机械选C3以上。特别需要注意的是，精度和价格关联性很大，并且，精度的概念是组合和维持，也就是说，螺杆的导程误差不能说明整套丝杠的误差，出厂精度合格不能说明额定使用寿命内都维持这个精度。这是个可靠性的问题，与生产商的生产工艺有关。推荐：精度尽量选C7。 螺纹的主要参数 1）外径d（大径）（D）——与外螺纹牙顶相重合的假想圆柱面直径——亦称公称直径

轴承丝杆精度等级

根据不同的需求，各轴承生产厂家都有提供不同精度要求的产品，下面将是一些有关轴承的精度等级介绍 滚动轴承的精度主要分为：尺寸精度和旋转精度。 轴承精度等级标准为，分为0级、6X级、6级、5级、4级、2级六个等级。 轴承精度从0级起依次提高，对于一般用途0级已足够，但在用于表1所示条件或场合时，需要5级或更高的精度。 以上的精度等级虽然是以ISO标准为基准制定的，但其称呼在各国标准中有所不同> 轴承的尺寸精度（与轴及外壳安装有关的项目） 1、内径、外径、宽度及装配宽度的允许偏差 2、滚子组内复圆直径及外复圆直径的允许偏差 3、倒角尺寸的允许界限值 4、宽度的允许变动量 轴承的旋转精度（与旋转体跳动有关的项目） 1、内圈及外圈的允许径向跳动和轴向跳动 2、内圈的允许横向跳动 3、外径面倾斜度的允许变动量 4、推力轴承滚道厚度的允许变动量 5、圆锥孔的允许偏差和允许变动量 轴承类型与适用精度等级 GB/T30794标准将轴承等级划分为G E D C B。ISO、JIS等标准对照如下：

精度的选定 简单地说精度分级是:0,1,2,3,5,7,10共7级, 日系如日本,韩国,台湾一般称C0,C1....C10 德系如德国,西班牙一般称IT0,IT1....IT10 国内厂家两中叫法都有采用的. 表示精度的参数主要是2个: 1:任意300毫米长的导程误差; 2:有效螺纹长度的累积导程误差.

你说的0.1微米误差就丝杠本身来说即使是C0级也不能达到(0级误差E=0.003),一般机械采用C7,C10级,数控设备一般采用C5,C3级(C5较多,国内大部分数控机床都是C5级),,航空制造设备,精密投影及三坐标测量设备等一般采用C3,C2精度(据我所知,国内民品市场买不到C3以上的滚珠丝杠) 另外,C7,C10级一般采用滚轧方法制造,C5级及以上采用研磨方法制造. ?导程精度.滚珠丝杆副的导程精度,一ISO 3408-4为基准,根据使用范围及要求将滚珠丝杆副分为定位滚珠丝杆副(P),传动滚珠丝杆副(T),精度分为1,2,3,4,5,7,10共七个等级,1级为最高,依次逐渐降低. ?任意300mm行程内和2 π弧度行程内的行程变动量.数据如下表所示. ?轴方向间隙.COMTOP精密滚珠丝杆之轴方向间隙预压等级,如下表所示. 等级P0 P1 P2 P3 P4 间隙有无无无无 预压无无轻中重 ?选定精度,间隙,预压等级及螺帽之参考值 精度预压及间隙螺帽形式螺杆形式 C10 (P0)有间隙单螺帽转造级螺杆 C7 P1或P0(标准) 依COMTOP目录转造或研磨级 C5 P1或P2(标准) 依COMTOP目录研磨级附导测表 C3 P1或P2(标准)或P3 依COMTOP目录研磨级附导测表 ?间隙(P0) 转造级及研磨级滚珠丝杆(P0)最大轴向间隙单位:mm 6.常用之预压(P2)参考值

精度标准

精度与精度是不一样的！ 在一份数控机床的促销文章上，机床A的“定位精度”标为0.004mm，而在另一生产商的样本上，同类机床B的“定位精度”标为0.006mm。从这些数据，你会很自然地认为机床A比机床B 的精度要高。然而，事实上很有可能机床B比机床A的精度要高，问题就在于机床A和B的精度分别是如何定义的。 所以，当我们谈到数控机床的“精度”时，务必要弄清标准、指标的定义及计算方法。 1 精度定义 一般说来，精度是指机床将刀尖点定位至程序目标点的能力。然而，测量这种定位能力的办法很多，更为重要的是，不同的国家有不同的规定。 日本机床生产商标定“精度”时，通常采用JISB6201或JISB6336或JISB6338标准。JISB6201一般用于通用机床和普通数控机床，JISB6336一般用于加工中心，JISB6338则一般用于立式加工中心。上述三种标准在定义位置精度时基本相同，文中仅以JIS B6336作为例子，因为一方面该标准较新，另一方面相对于其它两种标准来说，它要稍稍精确一些。 欧洲机床生产商，特别是德国厂家，一般采用VDI/DGQ3441标准。 美国机床生产商通常采用NMTBA(National Machine Tool Builder's Assn)标准(该标准源于美国机床制造协会的一项研究，颁布于1968年，后经修改)。 上面所提到的这些标准，都与ISO标准相关联。 当标定一台数控机床的精度时，非常有必要将其采用的标准一同标注出来。同样一台机床，因采用不同标准会显示出不同的数据(采用JIS标准，其数据比用美国的NMTBA标准或德国VDI标准明显偏小)。 2 同样的指标，不同的含义 经常容易混淆的是：同样的指标名在不同的精度标准中代表不同的意义，不同的指标名却具有相同的含义。上述4种标准，除JIS标准之外，皆是在机床数控轴上对多目标点进行多回合测量之后，通过数学统计计算出来的，其关键不同点在于:(1)目标点的数量;(2)测量回合数;(3)从单向还是双向接近目标点(此点尤为重要);(4)精度指标及其它指标的计算方法。 这是4种标准的关键区别点描述，正如人们所期待的，总有一天，所有机床生产商都统一遵循ISO 标准。因此，这里选择ISO标准作为基准。附表中对4种标准进行了比较，本文仅涉及线性精度，因为旋转精度的计算原理与之基本一致。 3 ISO标准