發(fā)布時(shí)間：2023-03-19 03:30

　　精密/超精密產(chǎn)品不僅在日常生活、軍事國(guó)防和航空航天等領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮著日益重要的作用,而且這些領(lǐng)域?qū)λ鼈兊木纫笠苍絹碓絿?yán)苛。機(jī)床作為精密/超精密產(chǎn)品的加工母機(jī),其工作精度影響著產(chǎn)品的精度;三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)(Coordinate measuring machine,CMM)作為精密/超精密產(chǎn)品的檢測(cè)母機(jī),其測(cè)量精度控制著產(chǎn)品的質(zhì)量。因此,如何提高機(jī)床/CMM的精度等級(jí)一直是工業(yè)界密切關(guān)注的重大問題。直線導(dǎo)軌作為機(jī)床/CMM的關(guān)鍵部件,其運(yùn)動(dòng)誤差既影響著機(jī)床/CMM的精度等級(jí),又是誤差補(bǔ)償模型的關(guān)鍵參數(shù)。此外,運(yùn)動(dòng)誤差還能夠?qū)崟r(shí)反映出機(jī)床/CMM的運(yùn)行狀態(tài)。因此,在線測(cè)量直線導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)誤差具有重要的工程價(jià)值與科學(xué)意義。相關(guān)的測(cè)量方法雖然較多,但仍不能滿足工業(yè)界的需求,尤其直線導(dǎo)軌處在復(fù)雜的工況下。為此,本文提出了一種新的直線導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)誤差在線測(cè)量方法,它利用線性光柵系統(tǒng)和柔性機(jī)構(gòu)構(gòu)建新型探頭,通過多探頭誤差分離算法和新型探頭所構(gòu)建的多步式測(cè)量系統(tǒng),測(cè)量出直線導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)誤差。此外,新型探頭為多步式測(cè)量系統(tǒng)與導(dǎo)軌滑塊的集成提供了可能性。對(duì)于該方法,本文對(duì)其基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入的研究和系統(tǒng)的分析...

【文章頁數(shù)】：171 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的背景及研究的目的和意義
    1.2 直線導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)誤差測(cè)量的研究現(xiàn)狀
    1.3 多探頭誤差分離算法的研究現(xiàn)狀
    1.4 線性光柵系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
    1.5 柔性機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀
    1.6 本文的研究思路與內(nèi)容
第2章 多探頭誤差分離算法及其影響因素分析
    2.1 引言
    2.2 頻域三點(diǎn)法的誤差分離原理及有效性仿真驗(yàn)證
        2.2.1 頻域三點(diǎn)法的誤差分離原理
        2.2.2 頻域三點(diǎn)法有效性的仿真驗(yàn)證
    2.3 頻域三點(diǎn)法計(jì)算精度的影響因素分析
        2.3.1 測(cè)量噪聲的影響
        2.3.2 探頭間距誤差的影響
        2.3.3 導(dǎo)軌定位誤差的影響
        2.3.4 探頭增益系數(shù)誤差的影響
    2.4 空域四點(diǎn)法的誤差分離原理及有效性仿真驗(yàn)證
        2.4.1 空域四點(diǎn)法的誤差分離原理
        2.4.2 空域四點(diǎn)法有效性的仿真驗(yàn)證
    2.5 空域四點(diǎn)法計(jì)算精度的影響因素分析
        2.5.1 測(cè)量噪聲的影響
        2.5.2 探頭間距誤差的影響
        2.5.3 導(dǎo)軌定位誤差的影響
        2.5.4 探頭增益系數(shù)誤差的影響
    2.6 本章小結(jié)
第3章 位姿偏差對(duì)線性光柵系統(tǒng)輸出的影響及其實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    3.1 引言
    3.2 線性光柵系統(tǒng)的工作原理及光學(xué)建模
        3.2.1 成像掃描式線性光柵系統(tǒng)
        3.2.2 干涉掃描式線性光柵系統(tǒng)
    3.3 莫爾條紋的數(shù)學(xué)解析
        3.3.1 莫爾條紋特征參數(shù)的辨識(shí)
        3.3.2 噪聲對(duì)辨識(shí)算法的影響
        3.3.3 辨識(shí)算法的仿真驗(yàn)證
    3.4 位姿偏差對(duì)莫爾條紋特征參數(shù)的影響分析
        3.4.1 單項(xiàng)偏差對(duì)莫爾條紋特征參數(shù)的影響
        3.4.2 多項(xiàng)偏差對(duì)莫爾條紋特征參數(shù)的影響
    3.5 位姿偏差對(duì)線性光柵系統(tǒng)輸出信號(hào)相位的影響分析與驗(yàn)證
        3.5.1 基于莫爾條紋特征參數(shù)的輸出信號(hào)模型建立
        3.5.2 位姿偏差對(duì)輸出信號(hào)相位影響的仿真分析
        3.5.3 位姿偏差對(duì)輸出信號(hào)相位影響的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于光柵感知和柔性傳動(dòng)的新型探頭設(shè)計(jì)及特性分析
    4.1 引言
    4.2 探頭柔性機(jī)械本體的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
    4.3 探頭柔性機(jī)械本體的構(gòu)型
        4.3.1 常用柔性導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的對(duì)比分析
        4.3.2 常用柔性放大/轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的對(duì)比分析
        4.3.3 探頭柔性機(jī)械本體的構(gòu)型
    4.4 切口型柔性鉸鏈的柔度建模
    4.5 串/并聯(lián)型柔性機(jī)構(gòu)的柔度建模
    4.6 柔性機(jī)械本體關(guān)鍵模塊的柔度建模及特性分析
        4.6.1 導(dǎo)向模塊的柔度建模及特性分析
        4.6.2 放大模塊的柔度建模及特性分析
    4.7 新型探頭的特性分析
        4.7.1 水平式探頭的特性分析
        4.7.2 垂直式探頭的特性分析
    4.8 本章小結(jié)
第5章 直線導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)誤差在線測(cè)量方法的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.1 引言
    5.2 多步式測(cè)量系統(tǒng)的搭建
    5.3 新型探頭性能參數(shù)的校核
        5.3.1 水平式探頭性能參數(shù)的校核
        5.3.2 垂直式探頭性能參數(shù)的校核
    5.4 基于誤差在線測(cè)量方法的直線導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)誤差測(cè)量及驗(yàn)證
        5.4.1 直線度誤差EYX與偏擺誤差ECX
        5.4.2 直線度誤差EZX與俯仰誤差EBX
        5.4.3 滾轉(zhuǎn)誤差EAX
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：3764462