检索结果-内蒙古大学图书馆

工业4.0的提出,我国对超精密加工领域以及精密测量领域的技术标准不断提高,对微位移测量技术和测量仪器提出了更大的挑战。光栅微位移测量技术在精密测量领域具有高分辨率、抗干扰能力强、制造成本更低以及综合技术性能更好的优势。而光栅测微计是光栅微位移测量领域的重要技术体现。但是随着光栅测微计不断应用于高精度数控机床、航空航天以及精密加工等领域,光栅测微计的测量精度需要进一步的研究。为了进一步提高光栅测微计的测量精度,本文分别针对光栅测微计的机械结构、光栅零位编码算法以及光路系统的优化设计,主要工作内容包括: (1)基于傅里叶光学原理以及莫尔条纹原理,给出了双光栅光强分布公式和基于光闸莫尔条纹原理四路光强信号表达公式,为光栅零位编码算法设计以及光路系统设计提供指导。设计了光栅测微计的整体结构,为了从结构上提高测量精度,通过建立仿真模型,分别对主轴、工件和光栅保持架进行分析,确立主轴和光栅保持的材料选型。 (2)基于光闸莫尔条纹原理,开展光栅零位优化算法的仿真研究。仿真表明通过该算法所找出的次大值为7,对比度计算约为4.43,符合光栅性能对比度D>3的要求。在设置与交叉熵方法和遗传算法相同的光栅长度和光栅样本下进行对比,交叉熵方法所得到的次大值为36,遗传算法所得到的次大值为39,该方法所得到次大值为35具有一定的优势。为了光栅零位编码生成更方便和更多样性,通过编程将光栅零位编码优化算法集成为软件界面。 (3)基于光栅系统测量原理,开展了光栅信号高次谐波抑制研究。建立光栅测量系统模型,结合光栅信号高次谐波抑制公式,设计了指示光栅透光狭缝缝宽。仿真结果表明:在与传统的光栅结构对比下,光栅信号的3次谐波失真下降了81.2%,5次谐波失真下降了79.3%。 (4)基于以上研究,研制了光栅测微计样机,针对本文光栅零位优化算法和光路系统优化进行实验验证。实验结果表明:使用设计的指示光栅具有尖锐的脉冲零位信号。利用与激光干涉仪的对标实验,验证光栅测微计的测量精度。实验结果表明:设计的光栅测微计误差值均在[-0.5μm,+0.7μm]范围内,最大误差为0.7μm,误差非线性度0.0047%,并且针对误差,开展误差分析研究。

关键词：精密测量光栅测微计莫尔条纹光栅零位高次谐波

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基于LEITZ万工显分度头与光栅测微计的圆柱度测量装置

基于LEITZ万工显分度头与光栅测微计的圆柱度测量装置

引用

2008年全国几何量精密测量技术学术交流会

作者：张勇广东省计量科学研究院广东广州 510405

介绍了一种采用LEITZ万工显分度头与光栅测微计组建成圆柱度测量装置的方法.讨论了根据圆柱坐标系评定圆柱度误差的数学模型,并采用最小二乘法求解.利用该装置对长轴零件进行了测试,初步分析了装置的测量不确定度及其适用范围.

关键词：圆柱度测量万工显分度头光栅测微计数学模型最小二乘法长轴零件测试

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