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第一章　绪论1

1.1　研究精密轴系的意义及轴系的分类1

1.2　精密轴系回转精度概况1

1.3　精密轴系回转精度测试方法研究现状3

第二章　精密轴系的典型结构5

2.1　精密油膜滑动轴承轴系5

2.1.1　半运动式柱形轴承轴系5

2.1.2　锥形滑动轴承轴系6

2.1.3　V弧滑动轴承轴系8

2.2　密珠轴承轴系10

2.2.1　密珠轴承的组成及结构实例10

2.2.2　密珠轴承的设计要点11

2.3　气体静压轴承轴系14

2.3.1　圆柱型空气静压轴承轴系15

2.3.2　双球面空气静压轴承轴系15

2.3.3　混合型空气静压轴承轴系18

2.4　液体静压轴承轴系19

2.4.1　精密仪器上应用的液体静压轴承轴系20

2.4.2　精密机床上应用的液体静压轴承轴系20

2.5　液体动压轴承轴系21

2.5.1　圆度仪用的液体动压轴承轴系22

2.5.2　磨床砂轮架的液体动压轴承轴系23

第三章　轴系回转精度测试的基本理论25

3.1 关于“CIRP统一文件”的介绍25

3.1.1　引言25

3.1.2　“CIRP统一文件”中的几个定义25

3.2　关于“回转轴线”定义的分析和论证29

3.2.1　两种主要的回转轴线定义方法29

3.2.2　回转中心、回转轴线及误差运动的工程定义30

3.2.3　误差运动的三维空间描述法31

3.3　轴系误差运动测量中的一次谐波31

3.3.1　一次谐波的物理意义31

3.3.2　关于轴系基波误差存在性的两种意见32

3.3.3　一次谐波误差运动的形成原理32

3.3.4　轴系一次简谐运动的实验描述和工程验证34

3.3.5　轴系的基频圆周运动35

第四章　轴系回转精度的测试设备38

4.1　测试系统的传感器38

4.1.1　电容测微仪38

4.1.2　光电自准直仪43

4.2　测试系统的记录显示装置45

4.2.1　通用仪器的选用原则45

4.2.2　极坐标记录仪45

第五章　轴系误差运动的测试方法49

5.1　轴系回转精度模拟量测试法49

5.1.1　双向测试形成基圆的圆图法49

5.1.2　双偏心盘形成基圆单向测试法52

5.1.3　正交同步信号发生器形成基圆法54

5.1.4　极坐标记录器圆图法55

5.1.5　激光投射测试法56

5.1.6　模拟量圆图法的数据处理57

5.1.7　模拟量直角坐标测试法58

5.2　轴系回转精度的数字量测试法59

5.2.1　数据采集器59

5.2.2　单板机回转精度测试系统63

5.3　轴系回转精度的瞬心测试法64

5.3.1　瞬心的几何描述64

5.3.2　瞬心线和轮转曲线的数学模型65

5.3.3　关于参数方程的分析67

5.3.4　瞬心原理的测试方法68

5.3.5　两点光学投射法测量瞬心68

5.3.6　基于瞬心原理主轴回转运动精度的评定71

第六章　误差分离技术在回转精度测试中的应用74

6.1　测量工具安装误差的消除（消偏）74

6.1.1　硬件消偏法74

6.1.2　软件消偏法75

6.2　工具球不圆度的误差分离技术92

6.2.1　转位法误差分离技术93

6.2.2　多测头法误差分离技术100

第七章　轴系误差运动机理110

7.1　空气静压轴承轴系径向误差运动的形成及估算110

7.1.1　径向误差运动形成机理110

7.1.2　径向误差运动的估算112

7.1.3　计算举例与实验验证113

7.1.4　结论114

7.2　液体润滑轴承轴系误差运动形成机理115

7.2.1　双周误差的形成115

7.2.2　双周误差的检测实验116

7.2.3　影响轴系双周误差的因素分析117

7.3　滚动轴承轴系误差运动的成因118

7.3.1　滚动轴承误差运动的几何计算118

7.3.2　密珠轴承的误差运动分析119

第八章　轴系回转误差运动的补偿120

8.1 回转轴系确定性误差补偿120

8.1.1　TALY-73圆度仪主轴误差补偿120

8.1.2　精密车床主轴误差补偿123

8.1.3　精密磨床圆度误差补偿124

8.2　轴系回转运动误差动态数据分析与全误差补偿124

8.2.1　预报补偿在车床上的实验125

8.2.2　AR模型阶数的判定126

8.2.3　补偿控制及结果128

附录（一）　平均消偏法计算程序130

附录（二）　逼近法消偏计算实例133

附录（三）　反向法测试轴系径向回转精度数据处理134

附录（四）　反向法分离工具球误差数据处理136

参考文献138