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1、10申请公布号CN101972947A43申请公布日20110216CN101972947ACN101972947A21申请号201010292286722申请日20100926B23Q17/00200601G01M13/04200601G01K7/2220060171申请人天津大学地址300072天津市南开区卫津路92号天津大学72发明人高卫国张大卫齐向阳崔良玉张宏杰沈煜74专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人张金亭54发明名称模拟工况载荷条件下机床主轴热误差测试试验方法57摘要本发明公开了一种模拟工况载荷条件下机床主轴热误差测试试验方法，其特点在于，采用模拟工况载荷。
2、条件下机床主轴热误差试验装置对机床主轴进行模拟工况载荷加载，该试验装置包括主轴热误差测试试验系统，还包括模拟工况载荷主轴加载装置；主轴加载装置包括力矩载荷加载装置和径向力载荷加载装置；力矩载荷加载装置包括磁粉制动器，磁粉制动器通过导向键和检验棒将模拟力矩载荷施加到主轴上；径向力载荷加载装置包括拉压力计，径向力调整螺栓通过挤压拉压力计产生模拟径向力载荷，并通过径向力导杆、滚动轴承和检验棒滚动接触将模拟径向力载荷施加到主轴上。本发明为机床主轴的精度预测、精度设计和热误差补偿提供了一种切实可行的试验方法。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书6页附图4页C。
3、N101972949A1/2页21一种模拟工况载荷条件下机床主轴热误差测试试验方法，在机床主轴空载运行的情况下，采用主轴热误差测试试验系统测量机床主轴待测部位的温度和热误差，所述机床主轴待测部位的温度通过安装在待测部位的热电阻来测量，所述机床热误差通过安装在传感器支架上的电涡流位移传感器感应所述电涡流位移传感器与安装在所述机床主轴上的检验棒之间的相对距离变化来实现；其特征在于，机床主轴采用模拟工况载荷主轴加载装置模拟工况载荷进行加载，所述主轴加载装置包括力矩载荷加载装置和径向力载荷加载装置；所述力矩载荷加载装置包括磁粉制动器，所述磁粉制动器安装在加载装置支架上，所述磁粉制动器通过导向键和所述检。
4、验棒连接，所述检验棒与所述主轴连接，所述磁粉制动器通过所述导向键和所述检验棒将模拟力矩载荷施加到所述主轴上；所述径向力载荷加载装置包括拉压力计，所述拉压力计安装在径向力加载装置支承体上，所述径向力加载装置支承体与所述加载装置支架固定连接，所述拉压力计设有受拉端和受压端，所述拉压力计的受拉端设有径向力调整螺栓，所述拉压力计受压端设有径向力导杆，所述径向力导杆的远拉压力计端安装有滚动轴承，所述滚动轴承与所述检验棒滚动连接，所述径向力调整螺栓通过挤压所述拉压力计产生模拟径向力载荷并通过所述径向力导杆、所述滚动轴承和所述检验棒施加到所述主轴上；1在机床主轴空载运行的情况下，在所述机床主轴待测部位的温度。
5、超过环境温度并稳定后，所述电涡流位移传感器测得机床主轴在空载状态下的热误差；2在机床主轴运行的情况下，在所述机床主轴待测部位的温度保持为环境温度时，采用所述力矩载荷加载装置对机床主轴施加模拟力矩载荷，所述电涡流位移传感器测得机床主轴在模拟力矩载荷作用下的载荷变形误差；3在机床主轴运行的情况下，在所述机床主轴待测部位的温度保持为环境温度时，采用所述径向力载荷加载装置通过所述检验棒对机床主轴施加模拟径向力载荷，所述电涡流位移传感器测得机床主轴在模拟径向力载荷作用下的载荷变形误差；4在机床主轴运行的情况下，在所述机床主轴待测部位的温度保持为环境温度时，采用所述力矩载荷加载装置和所述径向力载荷加载装置。
6、通过所述检验棒对机床主轴同时施加模拟力矩载荷和模拟径向力载荷，所述电涡流位移传感器测得机床主轴在模拟力矩载荷和模拟径向力载荷共同作用下的载荷变形误差；5在机床主轴运行的情况下，采用所述力矩载荷加载装置对机床主轴施加模拟力矩载荷，在所述机床主轴待测部位的温度超过环境温度并稳定后，所述电涡流位移传感器测得机床主轴在模拟力矩载荷作用下的综合误差；6在机床主轴运行的情况下，采用所述径向力载荷加载装置对机床主轴施加模拟径向力载荷，在所述机床主轴待测部位的温度超过环境温度并稳定后，所述电涡流位移传感器测得机床主轴在模拟径向力载荷作用下的综合误差；7在机床主轴运行的情况下，采用所述力矩载荷加载装置和所述径向。
7、力载荷加载装置通过所述检验棒对机床主轴同时施加模拟力矩载荷和模拟径向力载荷，在所述机床主轴待测部位的温度超过环境温度并稳定后，所述电涡流位移传感器测得机床主轴在模拟力矩载荷和模拟径向力载荷共同作用下的综合误差；8用步骤5测得的综合误差减去步骤2测得的载荷变形误差获得模拟力矩载荷作用下机床主轴的综合热误差，所述模拟力矩载荷作用下机床主轴的综合热误差减去步骤1权利要求书CN101972947ACN101972949A2/2页3测得的机床主轴空载工况下的主轴热误差获得模拟力矩载荷作用下的机床主轴附加热误差；9用步骤6测得的综合误差减去步骤3测得的载荷变形误差获得模拟径向力载荷作用下机床主轴的综合热误。
8、差，所述模拟径向力载荷作用下机床主轴的综合热误差减去步骤1测得的机床主轴空载工况下的主轴热误差获得模拟径向力载荷作用下的机床主轴附加热误差；10用步骤7测得的综合误差减去步骤4测得的载荷变形误差获得模拟力矩载荷和模拟径向力载荷共同作用下机床主轴的综合热误差，所述模拟力矩载荷和模拟径向力载荷共同作用下机床主轴的综合热误差减去步骤1测得的机床主轴空载工况下的主轴热误差获得模拟力矩载荷和模拟径向力载荷共同作用下的机床主轴附加热误差。2根据权利要求1所述的模拟工况载荷条件下机床主轴热误差测试试验方法，其特征在于，所述传感器支架设置有立式安装面和水平安装面；所述加载装置支架设置有立式安装面和水平安装面。。
9、3根据权利要求1所述的模拟工况载荷条件下机床主轴热误差测试试验方法，其特征在于，所述热电阻通过磁座安装在所述主轴的待测部位，所述磁座包括固定套和磁套，所述热电阻与所述固定套螺纹连接，所述磁座通过所述磁套的磁力吸附在所述主轴表面；所述热电阻的测试端与主轴被测部位表面接触，或者嵌装在所述主轴被测部位设置的测量孔内，并与所述测量孔底面接触。4根据权利要求1所述的模拟工况载荷条件下机床主轴热误差测试试验方法，其特征在于，所述径向力导杆装在径向力导套内，所述径向力导套固接在所述径向力加载装置支承体上。权利要求书CN101972947ACN101972949A1/6页4模拟工况载荷条件下机床主轴热误差测试。
10、试验方法技术领域0001本发明涉及数控机床技术领域，特别涉及一种模拟工况载荷条件下机床主轴热误差测试试验方法。背景技术0002数控机床的误差源主要包括几何误差、热误差、载荷误差及控制系统误差，其中，几何误差和热误差占误差总量的4070。对于高档数控机床而言，由于高速驱动部件产生的热量远远高于传统机床，且由于其配套的各零部件加工精度、装配精度以及自身刚度较高，几何误差以及切削力引起的载荷误差比重减小，因此热误差所占比重更大，成为影响加工精度的最主要因素。目前针对数控机床空载工况下的主轴热误差测试、建模与仿真分析已有大量研究。但是，在加工工况下，由于切削载荷所引起的主轴温升和热变形难以体现在空载工。
11、况下的主轴热特性与热误差试验模型中，空载工况的主轴热场平衡与加工工况的主轴热场平衡不一致，并且机床热态特性和动态特性以及载荷之间可能产生的耦合效应，通常空载状态下的热误差模型难以反映主轴真实的热态特性和热误差状况，从而在实际加工工况条件下难以获得满意的误差补偿效果；而真实加工工况下又无法进行机床热误差的实时在线测试，因此研究模拟工况载荷条件下机床的热态特性对进一步深入了解主轴的热态特性和热误差，提高数控机床的热误差补偿效果、切实提高机床的加工精度具有重要意义。发明内容0003本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种可以进行模拟工况载荷条件下机床主轴热误差测试试验方法，用于研究机床主轴在工。
12、况载荷下的热态特性和热误差。0004本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是一种模拟工况载荷条件下机床主轴热误差测试试验方法，在机床主轴空载运行的情况下，采用主轴热误差测试试验系统测量机床主轴待测部位的温度和热误差，所述机床主轴待测部位的温度通过安装在待测部位的热电阻来测量，所述机床热误差通过安装在传感器支架上的电涡流位移传感器感应所述电涡流位移传感器与安装在所述机床主轴上的检验棒之间的相对距离变化来实现；机床主轴采用模拟工况载荷主轴加载装置模拟工况载荷进行加载，所述主轴加载装置包括力矩载荷加载装置和径向力载荷加载装置；所述力矩载荷加载装置包括磁粉制动器，所述磁粉制动器安装在加载。
13、装置支架上，所述磁粉制动器通过导向键和所述检验棒连接，所述检验棒与所述主轴连接，所述磁粉制动器通过所述导向键和所述检验棒将模拟力矩载荷施加到所述主轴上；所述径向力载荷加载装置包括拉压力计，所述拉压力计安装在径向力加载装置支承体上，所述径向力加载装置支承体与所述加载装置支架固定连接，所述拉压力计设有受拉端和受压端，所述拉压力计的受拉端设有径向力调整螺栓，所述拉压力计受压端设有径向力导杆，所述径向力导杆的远拉压力计端安装有滚动轴承，所述滚说明书CN101972947ACN101972949A2/6页5动轴承与所述检验棒滚动连接，所述径向力调整螺栓通过挤压所述拉压力计产生模拟径向力载荷并通过所述径向。
14、力导杆、所述滚动轴承和所述检验棒施加到所述主轴上；1在机床主轴空载运行的情况下，在所述机床主轴待测部位的温度超过环境温度并稳定后，所述电涡流位移传感器测得机床主轴在空载状态下的热误差；2在机床主轴运行的情况下，在所述机床主轴待测部位的温度保持为环境温度时，采用所述力矩载荷加载装置对机床主轴施加模拟力矩载荷，所述电涡流位移传感器测得机床主轴在模拟力矩载荷作用下的载荷变形误差；3在机床主轴运行的情况下，在所述机床主轴待测部位的温度保持为环境温度时，采用所述径向力载荷加载装置通过所述检验棒对机床主轴施加模拟径向力载荷，所述电涡流位移传感器测得机床主轴在模拟径向力载荷作用下的载荷变形误差；4在机床主轴。
15、运行的情况下，在所述机床主轴待测部位的温度保持为环境温度时，采用所述力矩载荷加载装置和所述径向力载荷加载装置通过所述检验棒对机床主轴同时施加模拟力矩载荷和模拟径向力载荷，所述电涡流位移传感器测得机床主轴在模拟力矩载荷和模拟径向力载荷共同作用下的载荷变形误差；5在机床主轴运行的情况下，采用所述力矩载荷加载装置对机床主轴施加模拟力矩载荷，在所述机床主轴待测部位的温度超过环境温度并稳定后，所述电涡流位移传感器测得机床主轴在模拟力矩载荷作用下的综合误差；6在机床主轴运行的情况下，采用所述径向力载荷加载装置对机床主轴施加模拟径向力载荷，在所述机床主轴待测部位的温度超过环境温度并稳定后，所述电涡流位移传感。
16、器测得机床主轴在模拟径向力载荷作用下的综合误差；7在机床主轴运行的情况下，采用所述力矩载荷加载装置和所述径向力载荷加载装置通过所述检验棒对机床主轴同时施加模拟力矩载荷和模拟径向力载荷，在所述机床主轴待测部位的温度超过环境温度并稳定后，所述电涡流位移传感器测得机床主轴在模拟力矩载荷和模拟径向力载荷共同作用下的综合误差；8用步骤5测得的综合误差减去步骤2测得的载荷变形误差获得模拟力矩载荷作用下机床主轴的综合热误差，所述模拟力矩载荷作用下机床主轴的综合热误差减去步骤1测得的机床主轴空载工况下的主轴热误差获得模拟力矩载荷作用下的机床主轴附加热误差；9用步骤6测得的综合误差减去步骤3测得的载荷变形误差获。
17、得模拟径向力载荷作用下机床主轴的综合热误差，所述模拟径向力载荷作用下机床主轴的综合热误差减去步骤1测得的机床主轴空载工况下的主轴热误差获得模拟径向力载荷作用下的机床主轴附加热误差；10用步骤7测得的综合误差减去步骤4测得的载荷变形误差获得模拟力矩载荷和模拟径向力载荷共同作用下机床主轴的综合热误差，所述模拟力矩载荷和模拟径向力载荷共同作用下机床主轴的综合热误差减去步骤1测得的机床主轴空载工况下的主轴热误差获得模拟力矩载荷和模拟径向力载荷共同作用下的机床主轴附加热误差。0005所述传感器支架设置有立式安装面和水平安装面；所述加载装置支架设置有立式安装面和水平安装面。0006所述热电阻通过磁座安装在。
18、所述主轴的待测部位，所述磁座包括固定套和磁套，所述热电阻与所述固定套螺纹连接，所述磁座通过所述磁套的磁力吸附在所述主轴表面；所述热电阻的测试端与主轴被测部位表面接触，或者嵌装在所述主轴被测部位设置的测量孔内，并与所述测量孔底面接触。0007所述径向力导杆装在径向力导套内，所述径向力导套固接在所述径向力加载装置支承体上。说明书CN101972947ACN101972949A3/6页60008本发明具有的优点和积极效果是00091主轴模拟工况载荷加载与主轴的待测部位温度、热误差测量同步进行，可获得近似真实加工工况条件下的主轴热态特性和热误差模型，为机床主轴的精度预测、精度设计和误差补偿提供了一种切。
19、实可行的试验方法；00102由磁粉制动器产生的模拟力矩载荷可以通过励磁电流来调节载荷大小，由拉压力计产生的模拟径向力载荷可以通过径向力调整螺栓的位移变化调节载荷大小，通过模拟力矩载荷和模拟径向力载荷的组合，可以模拟出机床主轴的多种工况载荷；00113通过空载工况下的机床主轴热误差测试试验结果和多种模拟工况载荷下的机床主轴热误差测试试验结果的对比分析，为研究机床主轴载荷结构热耦合效应提供了一种有效的试验研究方法。附图说明0012图1为本发明的试验原理图；0013图2为卧式安装在主轴试验台上的模拟工况载荷条件下机床主轴热误差试验装置；0014图3为立式安装在机床工作台上的模拟工况载荷条件下机床主轴。
20、热误差试验装置；0015图4为模拟力矩载荷加载装置；0016图5为模拟径向力载荷加载装置；0017图6为电涡流位移传感器安装支架；0018图7为热电阻测试端与主轴被测部位表面接触的安装结构示意图；0019图8为热电阻测试端安装在主轴被测部位测试孔内的结构示意图。0020图中1、主轴，2、主轴试验台，3、传感器支架，31、立式安装面，32、水平安装面，4、磁座，5、热电阻，6、检验棒，7、径向力载荷加载装置，8、力矩载荷加载装置，9、电涡流位移传感器，10、机床工作台，11、加载装置支架，111、立式安装面，112、水平安装面，12、导向键，13、磁粉制动器，14、径向力调整螺栓，15、活动挡板。
21、，16、拉压力计，17、径向力导杆，18、径向力导套，19、径向力加载装置支承体，20、滚动轴承，21、销轴，22、磁套，23、固定套。具体实施方式0021为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下0022一种模拟工况载荷条件下机床主轴热误差测试试验方法，采用模拟工况载荷主轴加载装置进行加载，采用主轴热误差测试试验系统测量机床主轴待测部位的温度和热误差；请参阅图1图8，上述模拟工况载荷主轴加载装置和主轴热误差测试试验系统，试验时，安装在主轴试验台2上或机床工作台10上。其中，模拟工况载荷主轴加载装置包括模拟力矩载荷加载装置8和模拟径向力载荷加载装置7两。
22、部分。0023上述模拟力矩载荷加载装置包括磁粉制动器13，磁粉制动器13安装在加载装置支架11上，通过导向键12和检验棒6连接，检验棒6与主轴1连接，磁粉制动器13通过导向键12、检验棒6将模拟力矩载荷施加到主轴1上；通过调节磁粉制动器13励磁电流的大说明书CN101972947ACN101972949A4/6页7小，可以线性调节模拟力矩载荷的大小。0024上述模拟径向力载荷加载装置包括拉压力计16，拉压力计16安装在径向力加载装置支承体19内，拉压力计16设有受拉端和受压端，拉压力计16的受拉端设有径向力调整螺栓14，拉压力计16的受压端设有径向力导杆17，径向力导杆17的另一端通过销轴21。
23、安装有滚动轴承20，滚动轴承20与检验棒6滚动连接。为了使径向力调整螺栓14施加给拉压力计16的径向力均匀传递，在径向力调整螺栓14和拉压力计16之间设有活动挡板15，活动挡板15滑动连接在径向力加载装置支承体19上。通过旋转径向力调整螺栓14，可以线性调节模拟径向力载荷的大小。为了稳定可靠的传递模拟径向力载荷，径向力导杆17装在径向力导套18内，径向力导套18固接在径向力加载装置支承体19上。0025主轴热误差测试试验系统包括传感器安装子系统和试验数据采集分析子系统。其中传感器安装子系统包括安装在主轴1待测部位的热电阻5和安装在传感器支架3上的电涡流位移传感器9。0026上述热电阻5安装在磁。
24、座4内，磁座4包括磁套22和固定套23，磁套22固装在固定套23内的下部，固定套23内的上部设有螺纹，用于连接热电阻5，热电阻5的测试端与主轴被测部位接触或嵌装在主轴被测部位设置的测量孔内，实现主轴被测部位的温度测量。磁座4通过磁套22的磁力吸附在主轴上。上述热电阻5与数据采集系统连接，数据采集系统将数据传输到计算机进行分析处理。0027上述电涡流位移传感器9安装在传感器支架3上，5个电涡流位移传感器9的安装位置参照国家标准GB/T1742132009机床检验通则第3部分热效应的确定确定，上述5个电涡流位移传感器9与位移测试仪连接，位移测试仪与数据采集系统连接，数据采集系统将数据传输到计算机进。
25、行分析处理。上述主轴热误差测试系统与主轴空载状态下的热误差测试系统相同，在此不再详述。0028上述主轴热误差测试试验系统通过安装在传感器支架3上的电涡流位移传感器9与检验棒6非接触测量主轴热误差，传感器支架3设置有立式安装面31和水平安装面32；加载装置支架11设置有立式安装面111和水平安装面112。因此，本发明不需要其它辅助安装支架，即可适用于立式安装或者卧式安装的机床主轴的模拟工况载荷条件下的模拟加载和热误差测量；通过将传感器支架的水平安装面32和加载装置支架的水平安装面112与机床工作台或主轴试验台固定连接安装，本发明可适用于卧式安装机床主轴的模拟工况载荷条件下热误差试验；通过将传感器。
26、支架的立式安装面31和加载装置支架的立式安装面111与机床工作台或主轴试验台固定连接安装，本发明可适用于立式安装机床主轴的模拟工况载荷条件下热误差试验。0029本发明的主轴热误差测试试验系统通过安装在主轴待测部位的热电阻5测量温度，通过安装在传感器支架3上的电涡流位移传感器9与检验棒6非接触测量主轴热误差，模拟工况载荷主轴加载装置与主轴热误差测试试验系统同时安装在机床工作台10或主轴试验台上2，模拟工况载荷主轴加载装置通过与检验棒6接触对主轴1施加模拟工况载荷，在主轴热误差测试试验过程中，采用模拟工况载荷主轴加载装置同时对所述机床主轴施加模拟工况载荷，使得所述机床主轴模拟工况载荷加载和热误差测。
27、量可以同步进行。0030本发明用于模拟工况载荷条件下机床主轴热误差试验方法包括以下步骤00311使机床主轴1在真实加工过程中所采用的转速进行运转，而不增加模拟力矩载说明书CN101972947ACN101972949A5/6页8荷和模拟径向力载荷，使机床在空载工况下连续运行，用热电阻5测量机床主轴待测部位的温度，用安装在传感器支架3上的电涡流位移传感器9测量检验棒6待测部位的热偏移，直至机床主轴1待测部位温度和检验棒6待测部位三个方向的热偏移处于一种不再变化的稳定状态，然后让机床主轴1停止运转，自然冷却到机床主轴1待测部位温度与环境温度相同，获得机床主轴1空载工况下的主轴热场分布和热误差；00。
28、32在机床主轴空载运行的情况下，采用主轴热误差测试试验系统测量机床主轴待测部位的温度和热误差，机床主轴待测部位的温度通过安装在待测部位的热电阻来测量，机床热误差通过安装在传感器支架上的电涡流位移传感器感应电涡流位移传感器与安装在机床主轴上的检验棒之间的相对距离变化来实现；00332在机床主轴1刚开始以真实加工过程中所采用的转速运转，在机床主轴待测部位的温度保持为环境温度时，利用力矩载荷加载装置8通过导向键11和检验棒6对机床主轴1施加模拟力矩载荷，测量检验棒6三个方向的误差，获得机床主轴1在模拟力矩载荷作用下的载荷变形误差；00343在机床主轴1刚开始以真实加工过程中所采用的转速运转，在机床主。
29、轴待测部位的温度保持为环境温度时，利用径向力载荷加载装置7通过检验棒6对机床主轴1施加模拟径向力载荷、测量检验棒6三个方向的误差，获得机床主轴1在模拟径向力载荷作用下的载荷变形误差；00354在机床主轴1刚开始以真实加工过程中所采用的转速运转，在机床主轴待测部位的温度保持为环境温度时，分别利用力矩载荷加载装置8和径向力载荷加载装置7同步施加模拟力矩载荷和模拟径向力载荷，测量检验棒6三个方向的误差，获得机床主轴1在模拟力矩载荷和模拟径向力载荷综合作用下的载荷变形误差；00365使机床主轴1以真实加工过程中所采用的转速运转，利用力矩载荷加载装置8通过导向键11和检验棒6对机床主轴1施加模拟力矩载荷。
30、，利用步骤1的方法测量机床主轴在模拟力矩载荷作用下待测部位的温度变化和检验棒6待测部位三个方向的综合误差；00376让机床主轴1以真实加工过程中所采用的转速运转，利用径向力载荷加载装置7通过检验棒6对机床主轴1施加模拟径向力载荷，利用步骤1的方法测量机床主轴在模拟径向力载荷作用下待测部位的温度变化和检验棒6待测部位三个方向的综合误差；00387让机床主轴1以真实加工过程中所采用的转速运转，利用力矩载荷加载装置8和径向力载荷加载装置7通过检验棒6同时对机床主轴1施加模拟力矩载荷和模拟径向力载荷，利用步骤1的方法测量机床主轴在模拟力矩载荷和模拟径向力载荷综合作用下待测部位的温度变化和检验棒6待测部。
31、位三个方向的综合误差；00398用步骤5所获得的机床主轴综合误差结果，减去步骤2所获得的模拟力矩载荷引起的机床主轴的载荷变形误差，即为模拟力矩载荷作用下机床主轴1的综合热误差，用综合热误差与步骤1所获得的机床主轴1空载工况下的主轴热场分布和热误差进行对比分析，可以获得由于模拟力矩载荷作用所引起的附加热误差，此为力矩载荷与主轴电机发热耦合效应作用所引起；00409用步骤6所获得的机床主轴综合误差结果，减去步骤3所获得的模拟径向力载荷引起的机床主轴的载荷变形误差，即为模拟径向力载荷作用下机床主轴1的综合热误差，用综合热误差与步骤1所获得的机床主轴1空载工况下的主轴热场分布和热误差进行说明书CN10。
32、1972947ACN101972949A6/6页9对比分析，可以获得由于模拟径向力载荷作用所引起的附加热误差，此为径向力载荷与主轴轴承发热耦合效应作用所引起；004110用步骤7所获得的机床主轴综合误差结果，减去步骤4所获得的模拟力矩载荷和模拟径向力载荷综合作用下的载荷变形误差，即为模拟工况载荷作用下机床主轴1的综合热误差，用综合热误差与步骤1所获得的机床主轴1空载工况下的主轴热场分布和热误差进行对比分析，可以获得由于模拟工况载荷作用所引起的附加热误差，此为机床主轴1载荷结构热耦合效应作用所引起。0042本发明利用模拟工况载荷主轴加载装置对机床主轴进行加载，利用主轴热误差测试试验系统在加载过程。
33、中同步测量机床主轴温升和热变形，主要适用于模拟工况载荷下主轴的热误差测试试验和机床主轴热误差补偿。其主要特点是利用磁粉制动器模拟力矩载荷，利用拉压力计模拟径向力载荷，模拟载荷通过安装在主轴上的检验棒传递至主轴系统，采用热电阻测量主轴待测部位温度变化，采用电涡流位移传感器测量主轴变形，可以实现主轴模拟工况载荷加载与主轴的热误差测量同步进行；通过磁粉制动器励磁电流调节模拟力矩载荷，通过拉压力受压端变形调节模拟径向力载荷，可以模拟多种工况条件下机床主轴的载荷；通过空载条件下的机床主轴热误差试验、模拟工况载荷条件下机床主轴热误差试验、模拟工况载荷条件下机床主轴的载荷误差试验结果对比分析，可以获得由于模。
34、拟工况载荷所引起的机床主轴热误差。该方法为研究机床主轴在工况载荷下的热态特性和热误差提供了一种切实可行的试验研究方法。0043尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。说明书CN101972947ACN101972949A1/4页10图1图2说明书附图CN101972947ACN101972949A2/4页11图3说明书附图CN101972947ACN101972949A3/4页12图4图5说明书附图CN101972947ACN101972949A4/4页13图6图7图8说明书附图CN101972947A。