CN117288140B - 回转轴圆度误差测量方法、系统及径向回转误差测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于一种圆度误差测量方法，针对常见的径向回转误差测量方法在分离圆度误差时，存在无法在回转轴工作过程中在线应用，数据量大，需要重复分离计算，实时性低和谐波抑制的技术问题，提出一种回转轴圆度误差测量方法、系统及径向回转误差测量方法，基于包含圆度误差有效谐波分量的第一角度方案和第二角度方案，共两组角度方案，有效避免了传统测量方法中，相互抑制谐波分量成分对圆度误差分离结果的影响，从原理上提高了圆度误差的测量精度。另外，与传统测量方法相比，本发明的测量方法不需要额外增加外部设备硬件，也可以在运行过程中进行在线实时检测，且测量过程中的数据处理方法简便，具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于一种圆度误差测量方法，具体涉及一种回转轴圆度误差测量方法、系统及径向回转误差测量方法。
背景技术
随着科学技术的发展，机床主轴、电主轴等不断向着高转速、高精度、智能化方向发展。其中，机床主轴作为重要的成形运动部件，其运行状态是影响机床加工精度和加工性能的重要因素，而表征机床主轴运行状态优劣的重要指标是主轴径向回转误差。主轴径向回转误差不仅反映了主轴系统的结构和特性，同时，可用于机床加工精度的评估与监测。特别是在数控机床切削过程中，主轴径向回转误差在线测量结果直接反映了机床主轴的运行状态，可用于在线监测机床加工精度与工件加工误差，为工件质量评估与控制提供了依据。同时，也可为机床主轴的设计与动态特性研究提供直接数据。
目前，径向回转误差测量往往通过获取被测件圆周表面的径向跳动量，再进行误差项分离得到。径向跳动量数据中混合了被测面圆度误差、被测面安装偏心及主轴径向回转误差，因此，径向回转误差测量方法最主要的任务是分离出被测面圆度误差，并从位移传感器信号中去除，以得到主轴径向回转误差。由于圆度误差分离的精度直接关系到主轴径向回转误差测量的精度，因此，研究切削工况下被测件圆度误差分离方法，对于回转误差在线测量具有重要意义。
近年来，诸多学者对径向回转误差测量方法进行了研究，常见的径向回转误差测量方法有标准件法、反向法、多步法和多点法等。其中，标准件法采用圆度为纳米级的标准球作为被测件，从硬件的角度直接避免被测面圆度误差对测量的影响。反向法、多步法及多点法均以主轴上的圆表面作为被测圆表面，运用误差分离的方法分离被测件圆度误差，并从位移传感器信号中去除，以获得主轴径向回转误差。反向法与多步法需要借助精密的转台或分度台，实现主轴或传感器等角度间隔的分度，以分离圆度误差，限制了测量方法在回转轴工作过程中的在线应用。多点法在被测件圆周表面按设定角度布置位移传感器，应用误差分离的方法分离圆度及径向回转误差，不影响主轴的正常运行，具有在线测量的优点，其中的三点法是多点法中最为典型的方法。但是，三点法应用于机床切削工况下主轴径向回转误差的测量时，存在数据量大、圆度误差需要重复分离计算和实时性低的问题。此外，多点法中的误差分离方法还存在谐波抑制问题，使得圆度误差中对应阶次的谐波分量无法实现分离。
发明内容
本发明针对常见的径向回转误差测量方法在分离圆度误差时，存在无法在回转轴工作过程中在线应用，数据量大，需要重复分离计算，实时性低和谐波抑制的技术问题，提出一种回转轴圆度误差测量方法、系统及径向回转误差测量方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
第一方面，本发明提出一种回转轴圆度误差测量方法，包括：
S101，在回转轴待测位置的外表面，沿周向设置四个径向位移传感器，分别记作S1、S2、S3和S4，依次以（S1，S2，S3）作为第一角度方案，以（S1，S2，S4）或（S1，S3，S4）作为第二角度方案，获取位移信号；其中，S1和S2所对圆心角为90°；（S1，S2，S3）所有角度范围内，以及（S1，S2，S4）或（S1，S3，S4）所有角度范围内，待测位置圆度误差的谐波阶次中，均仅造成一阶谐波抑制；
S102，获取第一角度方案下的谐波分量，作为第一优选谐波分量；获取第二角度方案下的谐波分量，作为第二优选谐波分量；
S103，分别提取所述第一优选谐波分量的圆度误差频域信息和所述第二优选谐波分量的圆度误差频域信息；
S104，按照阶次顺序组合第一优选谐波分量的圆度误差频域信息和第二优选谐波分量的圆度误差频域信息，得到组合频域信息；
S105，对所述组合频域信息进行反傅里叶变换，得到圆度误差的时域信息。
进一步地，步骤S101中，所述第一角度方案下，仅造成一阶谐波抑制的谐波阶次确定方法，包括：
使权函数的模大于w的阶次数量最大，对应谐波阶次序号的组合m，即为第一角度方案下，仅造成一阶谐波抑制的谐波阶次；其中，w表示优秀谐波分量的筛选因子，所述优秀谐波分量为大于等于二阶的谐波分量中未产生谐波分量抑制的谐波分量组合；
步骤S101中，所述第二角度方案下，仅造成一阶谐波抑制的谐波阶次确定方法，包括：
S1-1，在所有谐波阶次中，剔除组合m，得到剩余谐波阶次；
S1-2，在剩余谐波阶次中，得到权函数的模大于w的谐波阶次序号的组合n，即为第二角度方案下，仅造成一阶谐波抑制的谐波阶次。
进一步地，所述权函数为：
其中，W(k)表示权函数，k表示谐波阶次，，，j表示虚数因子；
在第一角度方案下，表示S1和S2所对圆心角，τ表示S1和S3所对圆心角；
在第二角度方案下，若第二角度方案为（S1，S2，S4），表示S1和S2所对圆心角，τ表示S1和S4所对圆心角；
若第二角度方案为（S1，S3，S4），表示S1和S3所对圆心角，τ表示S1和S4所对圆心角。
进一步地，步骤S103包括：运用三点法误差分离方法提取圆度误差频域信息。
进一步地，所述运用三点法误差分离方法提取圆度误差频域信息，包括：
通过下式计算得到圆度误差频域信息：
其中，k r∈{m,n}，R(k r)表示谐波阶次为k r时的圆度误差频域信息，W(k r)表示谐波阶次为k r时的权函数；
对于第一优选谐波分量：
其中，s 1(θ)表示S1的位移信号，s 2(θ)表示S2的位移信号，s 3(θ)表示S3的位移信号；
对于第二优选谐波分量，若第二角度方案为（S1，S2，S4）：
若第二角度方案为（S1，S3，S4）：
。
进一步地，步骤S104包括：
通过下式进行组合：
其中，R(k)表示组合频域信息，R(k i)表示第一优选谐波分量的圆度误差频域信息，R(k j)表示第二优选谐波分量的圆度误差频域信息。
进一步地，步骤S101中，所述S1和S2所对圆心角小于S1和S4所对圆心角。
进一步地，步骤S101中，S1和S3所对圆心角为44.5°，S1和S4所对圆心角为115°。
第二方面，本发明提出一种回转轴圆度误差测量系统，包括：四个径向位移传感器、谐波分量获取模块、频域模块、组合模块和时域模块；
四个所述径向位移传感器分别沿周向设置在回转轴待测位置的外表面上，分别记作S1、S2、S3和S4，依次以（S1，S2，S3）作为第一角度方案，以（S1，S2，S4）或（S1，S3，S4）作为第二角度方案，获取位移信号；其中，S1和S2所对圆心角为90°；（S1，S2，S3）所有角度范围内，以及（S1，S2，S4）或（S1，S3，S4）所有角度范围内，待测位置圆度误差的谐波阶次中，均仅造成一阶谐波抑制；
所述谐波分量获取模块，用于获取第一角度方案下的谐波分量，作为第一优选谐波分量；获取第二角度方案下的谐波分量，作为第二优选谐波分量；
所述频域模块，用于分别提取所述第一优选谐波分量的圆度误差频域信息和所述第二优选谐波分量的圆度误差频域信息；
所述组合模块，用于按照阶次顺序组合第一优选谐波分量的圆度误差频域信息和第二优选谐波分量的圆度误差频域信息，得到组合频域信息；
所述时域模块，用于对所述组合频域信息进行反傅里叶变换，得到圆度误差的时域信息。
第三方面，本发明提出一种径向回转误差测量方法，包括：
SA1，测量回转轴待测位置的径向跳动量；
SA2，从所述径向跳动量剔除圆度误差；所述圆度误差通过上述回转轴圆度误差测量方法得到。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提出一种回转轴圆度误差测量方法，基于包含圆度误差有效谐波分量的第一角度方案和第二角度方案，共两组角度方案，有效避免了传统测量方法中，相互抑制谐波分量成分对圆度误差分离结果的影响，从原理上提高了圆度误差的测量精度。再者，对于第一角度方案和第二角度方案，只要满足一定的要求即能够达成最终的测量目的，即使位移传感器存在自身安装角度误差，也不影响最终的圆度误差测量结果。另外，与传统测量方法相比，本发明的测量方法不需要额外增加外部设备硬件，或外部设备与仪器，也可以在运行过程中进行在线实时检测，且测量过程中的数据处理方法简便，具有广泛的应用前景。
本发明还提出了一种回转轴圆度误差测量系统，以及径向回转误差测量方法，具备上述测量方法的全部优势。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为实施例一的流程示意图；
图2为实施例二中四个位移传感器在待测位置截面周向的位置示意图；
图3为采用本发明转轴圆度误差测量方法和采用传统三点法分离的圆度误差结果示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
现有研究中，关于如何从回转轴径向跳动量中分离圆度误差，有人提出两步分离的方法，先分离圆度误差，再在回转轴运行过程中，通过以90º间隔布置的两个位移传感器的信号，借助主轴编码器的角度信息，实时分离出主轴的径向回转误差。一般通过位移传感器布置角度优化选择，避免在有效的谐波阶次范围内，产生除第一阶谐波以外的其它谐波抑制。但在非谐波抑制的分量处，误差分离的精度受该阶次处权函数的大小影响，使圆度误差各阶次误差分离的精度有高低之分，而各阶次权函数的大小又与位移传感器的布置角度相关。
下面结合实施例和附图对本发明做进一步详细描述：
实施例一
如图1所示，作为一种回转轴圆度误差测量方法的基础实施例，具体为：
S101，在回转轴待测位置的外表面，沿周向设置四个径向位移传感器。四个径向位移传感器分别记作S1、S2、S3和S4，均用于在设置位置检测径向位移量。设置如下两种角度方案：
（1）以（S1，S2，S3）作为第一角度方案，即通过S1、S2和S3进行检测。其中，S1和S2所对圆心角为90°，关于确定S3的具体位置，（S1，S2，S3）所有角度范围内，待测位置圆度误差的谐波阶次中，均仅造成一阶谐波抑制。
在本发明的一些实施例中，要保证第一角度方案中，圆度误差的谐波阶次中，均仅造成一阶谐波抑制，使权函数的模大于w的阶次数量最大，对应谐波阶次序号的组合m，即为第一角度方案下，仅造成一阶谐波抑制的谐波阶次；其中，w表示优秀谐波分量的筛选因子，优秀谐波分量为大于等于二阶的谐波分量中未产生谐波分量抑制的谐波分量组合。
（2）以（S1，S2，S4）或（S1，S3，S4）作为第二角度方案，即通过S1，S2和S4进行检测，或者通过S1、S3和S4进行检测。其中，S1和S2所对圆心角为90°，（S1，S2，S4）或（S1，S3，S4）所有角度范围内，待测位置圆度误差的谐波阶次中，均仅造成一阶谐波抑制。
在本发明的一些实施例中，在所有谐波阶次中，剔除组合m，得到剩余谐波阶次，在剩余谐波阶次中，得到权函数的模大于w的谐波阶次序号的组合n，即为第二角度方案下，仅造成一阶谐波抑制的谐波阶次。
S102，获取第一角度方案下的谐波分量，作为第一优选谐波分量；
获取第二角度方案下的谐波分量，作为第二优选谐波分量；
S103，分别提取所述第一优选谐波分量的圆度误差频域信息和所述第二优选谐波分量的圆度误差频域信息。
S104，按照阶次顺序组合第一优选谐波分量的圆度误差频域信息和第二优选谐波分量的圆度误差频域信息，得到组合频域信息。
S105，对所述组合频域信息进行反傅里叶变换，得到圆度误差的时域信息。
实施例二
作为本发明一种回转轴圆度误差测量方法的优选实施例，具体为：
S201，位移传感器安装角度的选定
（1）在回转轴待测位置的外圆表面上，沿圆周方向按角度0º、90º、A、B分别安装用于测量待测位置表面径向位移信号的第一位移传感器、第二位移传感器、第三位移传感器和第四位移传感器，分别记作S1、S2、S3和S4。其中，第一位移传感器S1与第二位移传感器S2所对圆心角为90°，在圆周方向上任意位置安装第一位移传感器S1，按照90°安装第二位移传感器S2。如图2所示，以回转轴待测位置截面的中心处为原点，建立平面直角坐标系，第一位移传感器S1位于X轴上，A表示第三位移传感器S3与第一位移传感器S1所对圆心角，B表示第四位移传感器S4与第一位移传感器S1所对圆心角。
（2）确定第一角度方案，采用S1、S2和S3三个位移传感器。三个位移传感器的安装角度为0º、90º和A。
角度A的选择方法为：
对于0º、90º和A的角度范围内的所有角度组合，在待测位置表面圆度误差的有效阶次中，不造成除一阶谐波以外的其它谐波抑制，同时，在0º、90º和A角度下的权函数W(k)满足max{number[|W(k)|>w]}，即权函数W(k)的模大于w的阶次数量达到最大，对应的谐波阶次的序号组合定义为组合m。其中，，其中，/>，对于第一角度方案，/>为第二位移传感器S2与第一位移传感器S1所对圆心角，τ为第三位移传感器S3与第一位移传感器S1所对圆心角，w为优秀谐波分量的筛选因子，一般情况下w>1。
第一角度方案中，三个位移传感器的布置角度分别为0º、90º和A，根据权函数W(k)，组合m中，对应权函数的模|W(k)|>1。待测位置圆度误差有效阶次范围通常为2阶次至50阶次，除组合m中的谐波阶次序号外，其余谐波阶次序号组合为组合n。
角度B的选择方法为：
第二角度方案中，用于测量待测位置径向位移信号的三个位移传感器为（S1，S2，S4）或（S1，S3，S4）。三个位移传感器的安装角度为0º、90º和B，或者0º、A和B。在0º、90º和B角度范围内，或者0º、A和B角度范围内的所有角度组合，在待测位置圆度误差的有效阶次中，不造成除一阶谐波以外的其它阶谐波抑制。同时，在0º、90º和B，或者0º、A和B位移传感器布置角度下的权函数，满足|W(k n)|>w，其中k n∈n。
实际应用中，受固定夹具制造误差和相对角度测量误差的影响，位移传感器实际安装角度与理论设置角度存在误差，确定角度A和角度B时，也可以以90º±d、A±d和B±d为基础，按照上述角度A的选择原则和角度B的选择原则确定A和B，d为安装角度误差量，依据最大的位移传感器安装角度误差进行选择，在原理上消除了因安装角度误差带来的圆度误差测量结果准确度低的问题。
S202，获取优选谐波分量
对于第一角度方案，组合m中谐波阶次的谐波分量作为第一角度方案的第一优选谐波分量。对于第二角度方案，组合n中谐波阶次的谐波分量作为第二角度方案的第二优选谐波分量。
S203，圆度误差分离
（1）对第一角度方案中三个位移传感器的位移信号s 1(θ)、s 2(θ)和s 3(θ)，运用三点法误差分离方法，提取组合m中第一优选谐波分量的圆度误差频域信息，记作第一优选谐波分量R(k i)。具体过程为：
其中：
为第二位移传感器S2和第一位移传感器S1所对圆心角，τ为第三位移传感器S3和第一位移传感器S1所对圆心角。
（2）对第二角度方案中三个位移传感器的位移信号s 1(θ)、s 2(θ)和s 4(θ)，或者s 1(θ)、s 3(θ)和s 4(θ)，运用三点法误差分离方法，提取组合m中第二优选谐波分量的圆度误差频域信息，记作第二优选谐波分量R(k j)。具体过程为：
若第二角度方案为（S1，S2，S4）：
若第二角度方案为（S1，S3，S4）：
对于两种第二角度方案，均有：
若第二角度方案为（S1，S2，S4），表示S1和S2所对圆心角，τ表示S1和S4所对圆心角；若第二角度方案为（S1，S3，S4），/>表示S1和S3所对圆心角，τ表示S1和S4所对圆心角。
（3）完成两种角度方案的优选谐波分量提取后，将第一优选谐波分量的圆度误差频域信息和第二优选谐波分量的圆度误差频域信息按阶次顺序重新组合，得到组合频域信息R(k)：
（4）对组合频域信息进行反傅里叶变换，得到圆度误差的时域信息r(θ)：
实施例三
作为本发明一种回转轴圆度误差测量方法的一个实例，具体为：
沿回转轴待测位置的周向在其外表面上布置四个位移传感器，角度分别为0°、90°、44.5°和115°，安装角度误差量d为0.05º，优秀谐波分量的筛选因子w为1.5，第一角度方案为采用位于0°、90°和44.5°的位移传感器，第二角度方案为采用0°、90°和115°的位移传感器。进行在线测量，测量过程中回转轴的转速为30r/min，四个位移传感器的采集频率均为2kHz。如图3所示，按照实施例二中的测量方法得到圆度误差的时域信息（图3中实线Z2），与传统三点法分离结果（图3中虚线Z1）进行对比，从图3可以看出，应用传统三点法分离的待测位置的圆度误差结果为2.71μm，应用实施例二中的测量方法得到的圆度误差结果为1.94μm，实施例二中的测量方法得到的圆度误差结果，更接近于回转轴待测位置在离线圆度仪上的圆度测量结果2.03μm，说明本发明的测量方法更加准确。
本发明提出一种基于四个位移传感器的回转轴圆度误差测量方法，按照不包含一阶以上抑制谐波分量成分的方法设置位移传感器的安装角度，并将位移传感器的测量分为两组，分别提取第一角度方案的优选谐波分量频域信息和第二角度方案的优选谐波分量频域信息，然后将有效阶次范围内的优选谐波分量频域信息重新组合，通过傅里叶反变换获取圆度误差分离结果。通过提高圆度误差各阶谐波分量的分离精度，实现回转轴待测位置圆度误差的高精度测量，进而提升回转轴径向回转误差的测量精度。另外，可以考虑位移传感器实际安装角度误差，也无需进行前置分步检测，因此，本发明满足了回转轴圆度误差的在线快速、高精度测量，进而能够在进行径向回转误差测量时进行准确分离。
为了实现上述回转轴圆度误差方法，本发明还提出了一种回转轴圆度误差测量系统，包括：四个径向位移传感器、谐波分量获取模块、频域模块、组合模块和时域模块。其中，四个所述径向位移传感器分别沿周向设置在回转轴待测位置的外表面上，分别记作S1、S2、S3和S4，依次以（S1，S2，S3）作为第一角度方案，以（S1，S2，S4）或（S1，S3，S4）作为第二角度方案，获取位移信号；其中，S1和S2所对圆心角为90°；（S1，S2，S3）所有角度范围内，以及（S1，S2，S4）或（S1，S3，S4）所有角度范围内，待测位置圆度误差的谐波阶次中，均仅造成一阶谐波抑制。谐波分量获取模块，用于获取第一角度方案下的谐波分量，作为第一优选谐波分量；获取第二角度方案下的谐波分量，作为第二优选谐波分量。频域模块，用于分别提取所述第一优选谐波分量的圆度误差频域信息和所述第二优选谐波分量的圆度误差频域信息。组合模块，用于按照阶次顺序组合第一优选谐波分量的圆度误差频域信息和第二优选谐波分量的圆度误差频域信息，得到组合频域信息。时域模块，用于对所述组合频域信息进行反傅里叶变换，得到圆度误差的时域信息。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，各模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。上述涉及计算或数据处理的单元或模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
由于回转轴圆度误差测量是径向回转误差测量的重要部分，因此本发明还提出了一种径向回转误差测量方法，具体的：
测量回转轴待测位置的径向跳动量，然后采用上述回转轴圆度误差测量方法得到圆度误差，最后，从所述径向跳动量剔除圆度误差。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种回转轴圆度误差测量方法，其特征在于，包括：
S101，在回转轴待测位置的外表面，沿周向设置四个径向位移传感器，分别记作S1、S2、S3和S4，依次以（S1，S2，S3）作为第一角度方案，以（S1，S2，S4）或（S1，S3，S4）作为第二角度方案，获取位移信号；其中，S1和S2所对圆心角为90°；（S1，S2，S3）所有角度范围内，以及（S1，S2，S4）或（S1，S3，S4）所有角度范围内，待测位置圆度误差的谐波阶次中，均仅造成一阶谐波抑制；
所述第一角度方案下，仅造成一阶谐波抑制的谐波阶次确定方法，包括：
使权函数的模大于w的阶次数量最大，对应谐波阶次序号的组合m，即为第一角度方案下，仅造成一阶谐波抑制的谐波阶次；其中，w表示优秀谐波分量的筛选因子，所述优秀谐波分量为大于等于二阶的谐波分量中未产生谐波分量抑制的谐波分量组合；
所述第二角度方案下，仅造成一阶谐波抑制的谐波阶次确定方法，包括：
S1-1，在所有谐波阶次中，剔除组合m，得到剩余谐波阶次；
S1-2，在剩余谐波阶次中，得到权函数的模大于w的谐波阶次序号的组合n，即为第二角度方案下，仅造成一阶谐波抑制的谐波阶次；
S102，获取第一角度方案下的谐波分量，作为第一优选谐波分量；获取第二角度方案下的谐波分量，作为第二优选谐波分量；
S103，分别提取所述第一优选谐波分量的圆度误差频域信息和所述第二优选谐波分量的圆度误差频域信息；
S104，按照阶次顺序组合第一优选谐波分量的圆度误差频域信息和第二优选谐波分量的圆度误差频域信息，得到组合频域信息；
S105，对所述组合频域信息进行反傅里叶变换，得到圆度误差的时域信息。
2.根据权利要求1所述回转轴圆度误差测量方法，其特征在于，所述权函数为：
其中，W(k)表示权函数，k表示谐波阶次，，，j表示虚数因子；
在第一角度方案下，表示S1和S2所对圆心角，τ表示S1和S3所对圆心角；
在第二角度方案下，若第二角度方案为（S1，S2，S4），表示S1和S2所对圆心角，τ表示S1和S4所对圆心角；
若第二角度方案为（S1，S3，S4），表示S1和S3所对圆心角，τ表示S1和S4所对圆心角。
3.根据权利要求2所述回转轴圆度误差测量方法，其特征在于，步骤S103包括：运用三点法误差分离方法提取圆度误差频域信息。
4.根据权利要求3所述回转轴圆度误差测量方法，其特征在于，所述运用三点法误差分离方法提取圆度误差频域信息，包括：
通过下式计算得到圆度误差频域信息：
其中，k r∈{m,n}，R(k r)表示谐波阶次为k r时的圆度误差频域信息，W(k r)表示谐波阶次为k r时的权函数；
对于第一优选谐波分量：
其中，s 1(θ)表示S1的位移信号，s 2(θ)表示S2的位移信号，s 3(θ)表示S3的位移信号；
对于第二优选谐波分量，若第二角度方案为（S1，S2，S4）：
若第二角度方案为（S1，S3，S4）：
。
5.根据权利要求4所述回转轴圆度误差测量方法，其特征在于，步骤S104包括：
通过下式进行组合：
其中，R(k)表示组合频域信息，R(k i)表示第一优选谐波分量的圆度误差频域信息，R(k j)表示第二优选谐波分量的圆度误差频域信息。
6.根据权利要求1至5任一所述回转轴圆度误差测量方法，其特征在于：步骤S101中，所述S1和S2所对圆心角小于S1和S4所对圆心角。
7.根据权利要求6所述回转轴圆度误差测量方法，其特征在于：步骤S101中，S1和S3所对圆心角为44.5°，S1和S4所对圆心角为115°。
8.一种回转轴圆度误差测量系统，其特征在于，包括：四个径向位移传感器、谐波分量获取模块、频域模块、组合模块和时域模块；
四个所述径向位移传感器分别沿周向设置在回转轴待测位置的外表面上，分别记作S1、S2、S3和S4，依次以（S1，S2，S3）作为第一角度方案，以（S1，S2，S4）或（S1，S3，S4）作为第二角度方案，获取位移信号；其中，S1和S2所对圆心角为90°；（S1，S2，S3）所有角度范围内，以及（S1，S2，S4）或（S1，S3，S4）所有角度范围内，待测位置圆度误差的谐波阶次中，均仅造成一阶谐波抑制；
所述第一角度方案下，仅造成一阶谐波抑制的谐波阶次确定方法，包括：
使权函数的模大于w的阶次数量最大，对应谐波阶次序号的组合m，即为第一角度方案下，仅造成一阶谐波抑制的谐波阶次；其中，w表示优秀谐波分量的筛选因子，所述优秀谐波分量为大于等于二阶的谐波分量中未产生谐波分量抑制的谐波分量组合；
所述第二角度方案下，仅造成一阶谐波抑制的谐波阶次确定方法，包括：
S1-1，在所有谐波阶次中，剔除组合m，得到剩余谐波阶次；
S1-2，在剩余谐波阶次中，得到权函数的模大于w的谐波阶次序号的组合n，即为第二角度方案下，仅造成一阶谐波抑制的谐波阶次；
所述谐波分量获取模块，用于获取第一角度方案下的谐波分量，作为第一优选谐波分量；获取第二角度方案下的谐波分量，作为第二优选谐波分量；
所述频域模块，用于分别提取所述第一优选谐波分量的圆度误差频域信息和所述第二优选谐波分量的圆度误差频域信息；
所述组合模块，用于按照阶次顺序组合第一优选谐波分量的圆度误差频域信息和第二优选谐波分量的圆度误差频域信息，得到组合频域信息；
所述时域模块，用于对所述组合频域信息进行反傅里叶变换，得到圆度误差的时域信息。
9.一种径向回转误差测量方法，其特征在于，包括：
SA1，测量回转轴待测位置的径向跳动量；
SA2，从所述径向跳动量剔除圆度误差；所述圆度误差通过权利要求1至7任一所述回转轴圆度误差测量方法得到。
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