數(shù)控機(jī)床是制造業(yè)的“工作母機(jī)”,是衡量裝備制造業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志,其精度對零件實(shí)現(xiàn)高精度加工與精密制造尤為關(guān)鍵。直線導(dǎo)軌是數(shù)控機(jī)床的重要運(yùn)動組成部分,在單直線軸運(yùn)動過程中總是存在六個自由度的幾何運(yùn)動誤差,包括定位誤差、兩個直線度誤差、三個繞軸的角度誤差（俯仰角、偏擺角和滾轉(zhuǎn)角）,對于數(shù)控機(jī)床三直線軸還存在三個軸之間的垂直度誤差,共有21項(xiàng)幾何誤差參量。實(shí)現(xiàn)高精度、高效率、全誤差參數(shù)的測量具有重要的科學(xué)意義與應(yīng)用價值,成為研究熱點(diǎn)與難點(diǎn)。馮其波課題組提出了針對數(shù)控機(jī)床三直線軸21項(xiàng)幾何誤差的1步安裝3步測量的快速、高精度、全參數(shù)測量方法,并研制了測量系統(tǒng)。針對課題組所研制的基于單根保偏光纖的激光干涉與激光準(zhǔn)直結(jié)合的數(shù)控機(jī)床三直線軸21項(xiàng)幾何運(yùn)動誤差測量系統(tǒng),本論文綜合分析了國內(nèi)外相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究方法和測量軟件的設(shè)計(jì)情況,開展了誤差測量軟件的設(shè)計(jì)和開發(fā)工作,在VC++編程環(huán)境下,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)整、實(shí)時測量、數(shù)據(jù)采集和保存、誤差評定、誤差圖形繪制等功能,并在大河數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),獲得了三個直線軸的21項(xiàng)幾何誤差。 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１單軸六自由度幾何運(yùn)動誤差定義??Ｆｕｒｅ．１－１ｎｉｓｘｒｒｅｅｍｍｅｒｃ?ｍｎｒｏｒｅｉ

標(biāo)準(zhǔn)中的內(nèi)容規(guī)定［２］，對于一臺典型的三軸加工中心來說，移動部件在單直線導(dǎo)??軌上運(yùn)動時，因?yàn)闄C(jī)床在安裝和制造過程中存在誤差，因此總是有六個自由度的??幾何運(yùn)動誤差。如圖１－１所示，圖中包含沿軸向的位置誤差ＺＺ，兩個垂直軸向??的水平和豎直直線度誤差ＸＸ、ＹＹ，以及繞三個直線軸上的俯仰角（Ｐｉｔｃｈ）、??偏擺角（Ｙａｗ）和滾轉(zhuǎn)角（Ｒｏｌｌ）的誤差；同時任意兩個軸之間還存在三個垂直??角度的誤差，則數(shù)控機(jī)床三個直線軸共有２１項(xiàng)幾何運(yùn)動的誤差參量［３］。由于各??項(xiàng)誤差參數(shù)將直接影響機(jī)床設(shè)備的加工和測量精度，因此，對各誤差項(xiàng)進(jìn)行準(zhǔn)確??測量就顯得非常重要。??對于先進(jìn)制造與裝配行業(yè)來說，縮短上述２１項(xiàng)幾何運(yùn)動誤差的檢定周期，??保證零部件的正常加工生產(chǎn)過程，保證產(chǎn)品的量產(chǎn)高效性尤為重要。因此，提出??一種高精度、快速高效率、全誤差參數(shù)的幾何運(yùn)動誤差同時測量方法，并研制出??相應(yīng)的測量儀器，對高端數(shù)控機(jī)床這類精密加工設(shè)備高精度的檢測，并通過建立??補(bǔ)償模型來提高加工和制造精度

２）?ＸＬ激光單頻干涉儀??激光干涉儀的測量方法是利用激光干涉和多普勒頻差原理進(jìn)行直接測量，因??此測量精度相對較高。對各自由度誤差的測量原理如圖１－４所示。圖１－４?（ａ）為??位置誤差的測量原理圖，圖１－４?（ｂ）為二維直線度誤差的測量原理圖，圖１－４?（ｃ）??為偏擺角、俯仰角的測量原理圖。????呑??ＬＭ?１０??？??？?ＳＴ－＂??Ｌａｓｅｒ???■■?＾?／／／＾?????，?－ｐｒ??／?Ｎ??Ｂｅａｍｓｐｌｉｔｔｅｒ?１??Ｒｅｔｒｏｒｅｆｌｅｃｔｏｒ??（Ｍｏｖｉｎｇ－Ａｔｔａｃｈｅｄ?Ｍａｃｈｉｎｅ?Ｔａｂｌｅ）??（ａ）位置誤差測量原理圖????—??ＬＭ?１０?Ｌａｓｅｒ?Ｘ?／＝：?ｉｄ?／??——?ｉｖｒ＾—Ｖ??一千涉儀?反射棱鏡??（ｂ）直線度誤差測量原理圖??Ａｔｔａｃｈｅｄ?ｔｏ?Ｍａｃｈｉｎｅ?Ｓｐｉｎｄｌｅ??￣７＼?－?－?－?＇、??，．ｉ?＞?、?Ａｘｉｓ?ｏｆ?Ｒｏｔａｔｉｏｎ??ＬＭ?】０??？?＾?－Ｖ??Ｌａｓｅｒ??？????＼Ｚ??Ａｎｇｕｌａｒ?Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3286184