光栅读数头安装误差对光栅测量精度的影响

通过试验方法研究了光栅读数头安装误差对光栅测量系统测量精度的影响。采用单因素法定量分析了光栅读数头A、B、C、Z轴4个方向的安装误差对光栅测量精度的影响规律。试验表明:读数头安装误差对光栅细分精度产生直接影响,并且这4个方向的影响显著性不同,其中B轴方向最敏感。     

光栅副间隙动态测量设备的设计

基于光学测量和图像处理,设计了一种用于测量光栅尺读数头装配过程中指示光栅装配时光栅副间隙的设备。试验测量结果表明,设备测量结果可靠,全区间测量误差5%,使用区间测量误差3%。为光栅副装配中间隙测量提供了可靠的测量方法和设备。     

双读数头圆光栅偏心参数标定修正算法

圆光栅安装偏心误差是影响圆光栅角度测量精度的关键因素,偏心误差补偿是提高角度测量精度的重要方法。为准确辨识和补偿圆光栅安装偏心误差参数,在建立的圆光栅偏心误差模型基础上提出了一种双读数头平均误差补偿方法,对读数误差进行修正,并对测量与修正模型进行仿真实验。使用正23面棱体与光电自准直仪搭建实验装置,对所提方法的测量补偿效果进行验证。实验结果表明:采用所提出的补偿修正方法能够有效补偿圆光栅读数头读数偏差,圆光栅的测角精度达到1″以内。     

高精密圆分度测量装置中多读数头结构的消除误差原理

<正> 目前,在高精密的圆分度测量装置中,广泛采用多读数头结构。由于利用这一结构的平均读数原理,在消除轴系晃动、度盘安装偏心、度盘刻划误差等对读数精度的影响方面具有良好的效果,因此,这样的设计构思已成为高精密周分度测量装置中的一条重要设计原理,而为量仪设计者所普遍重视和共同遵循[Ⅰ]。本文将给多读数头结构的消误差原理以理论上的证明,同时,对于这一原理在光学度盘式和光栅度盘式分度装置中应用的异同点作一系统分析。     

一种新的圆光栅偏心参数自标定方法

圆光栅安装偏心误差对圆光栅编码器的角度测量精度有较大影响,对偏心误差进行补偿可以有效提高测量结果的精度。为了对圆光栅的安装偏心参数进行辨识,建立了双读数头的偏心误差模型,推导出了基于双读数头的圆光栅偏心参数的自标定公式。通过实验利用对径安装的两个读数头对圆光栅的偏心参数进行自标定,求解出了相关的偏心参数,并使用正十二面棱体搭建的实验装置,对自标定参数的补偿效果进行了验证。实验结果表明,用双读数头自标定公式标定出的偏心参数对单读数头的测量结果进行偏心误差补偿后,圆光栅的平均误差从补偿前的0.046 4°减小到了0.003 7°。     

圆光栅配合自准直仪测量主轴径向运动误差

提出一种在线非接触式测量主轴径向回转误差的方法,为验证其准确性,搭建了主轴回转误差测量装置并进行了比对实验。该方法主要由圆光栅、读数头、环形平面镜以及激光自准直仪组成。首先,将圆光栅及环形平面镜安装在主轴上,并在双顶尖装置中将光栅安装偏心误差和平面镜与主轴不垂直误差进行标定。然后,将主轴安装在转台上,双读数头对径安装,自准直仪安装在平面镜下方。在主轴回转过程中,双读数头圆光栅可以测得主轴径向运动误差,自准直仪可以测得主轴径向运动误差方向上的偏摆角误差。最后,根据主轴上一点的径向运动误差及其在此方向上的偏摆角误差便可以计算出主轴轴向各个点的径向回转误差。设计了比对实验,结果表明在主轴径向回转误差为±12μm时,本方法与传统单向法比对残差在1μm以内。本文提出的主轴径向回转误差测量方法可以应用到精密主轴回转类装置中,实现在线检测主轴径向回转误差的目的。此外,该方法无需采用标准球,不受轴表面粗糙度、圆度等的影响。     

基于多读数头位移传感器误差自修正的研究

目前栅式位移传感器主要有光栅、容栅、球栅、感应同步器、旋转变压器、时栅等,提高其精度一般通过增加栅线密度和读数头数量来实现,或者依靠高精度母仪来检测和修正误差,但是这种方式对传感器的加工和安装要求高,或者传感器精度长时间保持性差。本文针对上述问题,提出了基于等差相位构建正交信号、实现多读数头测量、误差特征参数自辨识和误差自修正的新方法,该方法不增加加工和安装难度,定子和转子的槽数接近,多读数头有机集成在同一个定子,使读数头的一致性好。实验结果表明:基于等差相位构建多读数头误差成分少,通过多读数头误差特征参数自辨识和误差自修正后,传感器的误差可达到±1.9″。     

双齿轮消隙结构的研制与分析

TX300×15/20Q-NC大型数控立式镗铣床的齿轮变速箱设计中采用双齿轮消隙机构,通过采用胀套联结,同时使与消隙轴齿合的两齿轮传动链往相反方向旋转,从而工作齿圈与其齿合的两个齿轮轮面反向贴紧,以达到消隙的目的。使用12面多棱镜,配合准直仪测量,对机床回转工作台定位精度进行测量及对测量结果进行分析,得到的工作台回转定位精度值和回转重复定位精度值都在要求范围内。结果证明了该双齿轮结构消隙效果良好,机床的传动精度高和稳定性良好。     

荷兰菲利浦粗光栅测量系统介绍

1973年11月在北京举办的荷兰工业展览会上展出一种玻璃反射粗光栅。这种直线测量系统在国外已被广泛应用到大型机床和数控机床上。 这种系统的特点是:在工作过程中可不受油污、灰尘、冷却液和切屑等脏物污染的影响;安装简便,读数头或光栅尺均可很方便的装设在机床移动部件的任何安装面上,且安装精度要求不高;在整个行程范围内只要求具有最低限度的防护措施即可;不会因电气和机械干扰而影响测量系统的工作,系统的测量精度、重复精度和灵敏度都较高;系统的分辨率根据不同的用途可供选择;并且测量时可从公制尺寸直接转换成英制尺寸。测头系非接…     

大型精密回转体回转精度设计及测量评估方法

介绍了大型回转零件回转精度的概念,分析了影响回转精度的误差组成,讨论了几种公差控制方法。以公司研制的大型开放式等中心旋转机架的滚筒为例,对精度设计,工艺保证及测量评估方法进行了介绍。通过实践证明方法的可行性,对大型回转类零件回转精度的设计及评价提供了一种思路。