本文關(guān)鍵詞：直線導(dǎo)軌多自由度幾何誤差同時測量中誤差分析與補(bǔ)償方法的研究

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【摘要】：摘要：直線導(dǎo)軌是機(jī)械制造業(yè)中,精密與超精密設(shè)備的關(guān)鍵部件。直線導(dǎo)軌的精確度將直接影響著設(shè)備的加工精度,對其精度進(jìn)行精密檢測尤為重要。傳統(tǒng)測量方法中的單參數(shù)測量費(fèi)時費(fèi)力,因此需對多自由度誤差同時測量進(jìn)行研究。而多自由度誤差同時測量中,各誤差項(xiàng)之間不可避免的存在誤差串?dāng)_,這對測量結(jié)果有著十分大的影響,也成為了多自由度誤差同時測量中亟待解決的重要問題。 本論文研究了基于雙光束基準(zhǔn)的除位置誤差外的五自由度幾何誤差同時測量系統(tǒng),本系統(tǒng)使用氦氖激光器作為光源,各項(xiàng)誤差的測量敏感元件分別為角錐棱鏡與反射鏡,所選用的探測器為位置敏感探測器與四象限探測器。本文的重點(diǎn)工作為對該系統(tǒng)同時測量中產(chǎn)生的誤差串?dāng)_進(jìn)行了分析與補(bǔ)償。本系統(tǒng)中的誤差串?dāng)_包括偏擺角對水平方向直線度的串?dāng)_,俯仰角對豎直方向直線度的串?dāng)_,滾轉(zhuǎn)角對水平與豎直方向直線度的串?dāng)_,以及滾轉(zhuǎn)角真實(shí)值與其測量值之間的函數(shù)關(guān)系。上述誤差均可通過誤差補(bǔ)償模型進(jìn)行補(bǔ)償并將其消除,在未對系統(tǒng)進(jìn)行更加復(fù)雜設(shè)計(jì)的條件下,大幅提高了系統(tǒng)的測量精度。 本論文建立了誤差補(bǔ)償?shù)睦碚撃Ｐ?并對系統(tǒng)進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及重復(fù)性較好,測量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)儀器相吻合：補(bǔ)償后的結(jié)果證明了補(bǔ)償模型是有效的。對直線導(dǎo)軌來說,在實(shí)際測量中與電子水平儀與激光干涉儀對比,滾轉(zhuǎn)角補(bǔ)償后的值與標(biāo)準(zhǔn)值之間的誤差小于2",水平方向直線度與豎直方向直線度補(bǔ)償后的值與各自的標(biāo)準(zhǔn)值之間的誤差分別為1.9μm與3.5μm。
【關(guān)鍵詞】：直線導(dǎo)軌 五自由度 激光準(zhǔn)直 誤差串?dāng)_ 誤差補(bǔ)償
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG806
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 緒論10-23
• 1.1 問題的提出及研究意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-21
• 1.2.1 多自由度誤差同時測量方法的研究現(xiàn)狀11-17
• 1.2.2 誤差串?dāng)_補(bǔ)償方法的研究現(xiàn)狀17-21
• 1.3 本論文的研究目的與研究內(nèi)容21-23
• 1.3.1 本論文的研究目的21-22
• 1.3.2 本論文的研究內(nèi)容22-23
• 2 直線導(dǎo)軌五自由度幾何誤差同時測量系統(tǒng)23-35
• 2.1 各項(xiàng)幾何誤差的測量原理23-26
• 2.1.1 直線度測量原理23-24
• 2.1.2 二維角度測量原理24-25
• 2.1.3 滾轉(zhuǎn)角測量原理25-26
• 2.2 五自由度幾何誤差同時測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)26-28
• 2.3 測量系統(tǒng)的構(gòu)成28-34
• 2.3.1 光路部分28-29
• 2.3.2 光電探測器部分29-32
• 2.3.3 電路部分32-33
• 2.3.4 軟件部分33-34
• 2.4 小結(jié)34-35
• 3 誤差串?dāng)_分析及模型建立35-44
• 3.1 偏擺角對水平直線度的串?dāng)_35-38
• 3.1.1 理論分析35-37
• 3.1.2 計(jì)算機(jī)仿真37-38
• 3.2 俯仰角對豎直直線度的串?dāng)_38-39
• 3.2.1 理論分析38
• 3.2.2 計(jì)算機(jī)仿真38-39
• 3.3 滾轉(zhuǎn)角對二維直線度的串?dāng)_39-42
• 3.3.1 理論分析39-40
• 3.3.2 計(jì)算機(jī)仿真40-42
• 3.4 滾轉(zhuǎn)角真實(shí)值與滾轉(zhuǎn)角測量值間的關(guān)系42-43
• 3.4.1 理論分析42
• 3.4.2 計(jì)算機(jī)仿真42-43
• 3.5 小結(jié)43-44
• 4 測量系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析44-57
• 4.1 穩(wěn)定性測試44-45
• 4.2 系統(tǒng)標(biāo)定45-47
• 4.2.1 直線度標(biāo)定45-46
• 4.2.2 二維角度標(biāo)定46-47
• 4.3 誤差串?dāng)_模型的定點(diǎn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)47-51
• 4.3.1 偏擺角對水平直線度的串?dāng)_驗(yàn)證47-48
• 4.3.2 俯仰角對豎直直線度的串?dāng)_驗(yàn)證48-49
• 4.3.3 滾轉(zhuǎn)角對二維直線度的串?dāng)_驗(yàn)證49-50
• 4.3.4 滾轉(zhuǎn)角真實(shí)值與其測量值之間的關(guān)系50-51
• 4.4 直線導(dǎo)軌測量與誤差串?dāng)_補(bǔ)償51-56
• 4.4.1 二維角度測量51-52
• 4.4.2 滾轉(zhuǎn)角的測量與補(bǔ)償52-55
• 4.4.3 二維直線度的測量與補(bǔ)償55-56
• 4.5 小結(jié)56-57
• 5 誤差分析57-65
• 5.1 隨機(jī)誤差57-59
• 5.1.1 空氣環(huán)境引起的誤差57
• 5.1.2 背景光引起的誤差57-59
• 5.2 系統(tǒng)誤差59-64
• 5.2.1 光束準(zhǔn)直誤差59
• 5.2.2 光強(qiáng)對探測器分辨率的影響59-60
• 5.2.3 半透半反鏡的影響60-62
• 5.2.4 制造誤差62-64
• 5.3 小結(jié)64-65
• 6 總結(jié)與展望65-67
• 6.1 總結(jié)65-66
• 6.2 展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-69
• 作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果69-71
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集#@@

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1 ;新型直線導(dǎo)軌[J];現(xiàn)代制造;2005年26期

2 劉利;;滾動式直線導(dǎo)軌的抑振[J];機(jī)械制造;1993年01期

3 孫健利;滾動直線導(dǎo)軌副的發(fā)展動向[J];制造技術(shù)與機(jī)床;1997年09期

4 李桂明,王建國;滾動直線導(dǎo)軌副的使用與保養(yǎng)[J];機(jī)械工人.冷加工;2000年06期

5 姜軍生,楊祖孝;精密滾動直線導(dǎo)軌的參數(shù)選擇與校核計(jì)算[J];機(jī)床與液壓;2001年05期

6 徐起賀;滾動直線導(dǎo)軌副的特點(diǎn)、現(xiàn)狀及發(fā)展動向[J];機(jī)械制造;2001年02期

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8 徐起賀,孫健利;滾動直線導(dǎo)軌副的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與性能分析[J];機(jī)床與液壓;2002年03期

9 王洪,徐德智;精密滾動直線導(dǎo)軌副負(fù)載的計(jì)算[J];組合機(jī)床與自動化加工技術(shù);2003年10期

10 沈捷;SCHNEEBERGERM ONORAIL MR型滾柱直線導(dǎo)軌[J];制造技術(shù)與機(jī)床;2003年04期

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1 金國玲;;中走絲電火花線切割機(jī)床直線導(dǎo)軌設(shè)計(jì)方法[A];第15屆全國特種加工學(xué)術(shù)會議論文集（上）[C];2013年

2 李建國;許明恒;;SLS快速成形的直線導(dǎo)軌高速掃描動態(tài)軌跡誤差的仿真[A];中國工程物理研究院科技年報（2005）[C];2005年

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1 安周;凱特精機(jī)通過“廣東省關(guān)鍵領(lǐng)域重點(diǎn)突破招標(biāo)項(xiàng)目”驗(yàn)收[N];機(jī)電商報;2010年

2 本報記者 蘭海俠;凱特精機(jī)：獲廣東成長型中小工業(yè)企業(yè)500強(qiáng)榜首[N];機(jī)電商報;2006年

3 本報記者 蘭海俠;高起點(diǎn)切入 凱特精機(jī)持續(xù)走高[N];機(jī)電商報;2006年

4 郭俐君;劉杰;做自己最擅長的產(chǎn)品[N];中國工業(yè)報;2004年

5 漢江機(jī)床有限公司董事長 楊僧寶;抓機(jī)遇 調(diào)結(jié)構(gòu) 求發(fā)展[N];中國機(jī)電日報;2000年

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1 楊磊;滾動直線導(dǎo)軌副力學(xué)及動態(tài)特性分析研究[D];華中科技大學(xué);2009年

2 應(yīng)強(qiáng);滾動直線導(dǎo)軌副靜剛度的研究及過渡曲線的設(shè)計(jì)[D];江南大學(xué);2007年

3 范靜鋒;滾動直線導(dǎo)軌副載荷特性和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對剛度影響的研究[D];江南大學(xué);2008年

4 張瀟;精密直線導(dǎo)軌的校直行程預(yù)測與建模研究[D];武漢理工大學(xué);2009年

5 趙登利;直線導(dǎo)軌校扭理論及相關(guān)技術(shù)的研究[D];華中科技大學(xué);2009年

6 黃新;滾動直線導(dǎo)軌副性能分析及工程技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2005年

7 劉曙光;滾柱直線導(dǎo)軌副的力學(xué)性能分析[D];華中科技大學(xué);2011年

8 張雪;滾柱直線導(dǎo)軌副綜合性能檢測系統(tǒng)開發(fā)[D];大連理工大學(xué);2012年

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本文編號：1045297