随着新型蜗杆,特别是环面蜗杆的发明及理论研究的深入,人们对环面蜗杆制造误差的分析和检测产生了越来越多的关注。目前,大多数厂家只能依靠观察齿面接触斑点来判别制造质量,无法检测其制造误差。本文提出了双轴联动蜗杆检测仪的测量方案,以图实际解决环面蜗杆制造误差检测的这一长期难题。本文研究的双轴联动蜗杆检测仪控制系统是根据“装配式”检测原理(即测量状态与加工状态一致的原理)和坐标测量法,以基于ARM的运动控制电路和基于FPGA的信号检测电路为电路设计核心,建立了以圆时栅传感器和直线光栅尺为反馈信号的全闭环系统,控制被测蜗杆和测头双轴联动,实现环面蜗杆制造误差的动态检测。本文研究的内容包括双轴联动蜗杆检测仪的测量方案,双轴联动蜗杆检测仪控制系统的软、硬件设计等。主要取得了以下研究成果:提出了双轴联动蜗杆检测仪测量方案,它不仅避免了传统啮合法中配对蜗轮引入的附加误差,而且与三坐标测量机相比较,它计算量小、可以实时在线检测。本设计,在精密定位技术上也取得了一定的创新,在低成本的步进电机驱动的机械载物工作台的基础上,通过时间细分技术实现精密定位。时间细分技术是通过软件来实现的。硬件电路设计主要由基于ARM的运动控制电路和基于FPGA的信号检测电路构成,它解决了数据传输速度瓶颈和成本成倍增加矛盾的问题。设计了双轴联动蜗杆检测仪控制系统相关的验证实验,包括精密定位验证实验和环面蜗杆制造误差检测验证实验。精密定位验证实验,经激光干涉仪标定及控制系统根据标定结果对定位误差进行线性补偿后,空间高精度定位系统的直线定位精度可达到±2μm,它的角定位精度可达到±3″。环面蜗杆制造误差检测验证实验,根据环面蜗杆制造误差检测系统数学模型,建立测量坐标系并对其校准,然后精确确定被测蜗杆实际转角? 1与测头实际转角? 2,并将数据传给上位机(PC机)。