星敏感器成像面位姿检测设备误差补偿

测量星敏感器成像面与安装面的位姿关系,对系统成像质量及精度补偿具有重要意义.本文设计了一套基于三维导轨的探测器成像面姿态检测设备,针对检测设备的系统误差提出了一种误差快速补偿方法,通过对标准件的测量完成对导轨运动误差在Z方向分量的标定.将X轴和Y轴运动体的位移量与测量误差在Z方向的分量数据写入标定文件,以高效完成误差的补偿.通过与高精度激光干涉仪测量结果对比,Y轴测量误差在2.9μm内,X轴测量误差在1.5μm内,达到了测量要求.     

回转运动坐标定位精度的检测与误差补偿模型

在对回转运动坐标定位精度的干涉测量原理和方法进行深入研究的基础上,采用激光干涉法检测混联机床C轴的定位精度和重复定位精度,并做出了基于测量数据的混联机床C轴单向均位偏差特性曲线,推导出了C轴顺、逆时针旋转定位误差数学模型。利用最小二乘法拟合得到了机床回转运动坐标目标位置的均值误差补偿数学模型,提出了一种回转运动坐标定位精度的激光干涉测量方法和误差补偿模型的建模方法。     

基于激光干涉仪的定位误差补偿实验研究

定位精度是激光开槽机的一项重要技术指标.使用SJ6000激光干涉仪对KW-355型号的激光开槽机进行X、Y、Z轴的定位精度和重复定位精度进行测试实验,依据测试数据对激光开槽机的运行程序进行误差补偿,补偿误差后再使用激光干涉仪测试.经过多次误差补偿测试后,使开槽机的定位精度满足技术要求.     

大距离运动的直线度测量

机床轴沿轴向运动的直线度是最重要的性能指标.描述了不同的直线度测量方法(直尺法、钢丝绳法、激光干涉仪法、局部垂直度测量及球板和球杆法等),并讨论了这些方法对测量移动长度超过2000 mm的机床的适用性.详细叙述了无重叠的球板拼接,估计了测量的不确定度,测量结果不确定度U为3.4μm(因子κ=2).给出了减小主要影响测量不确定度,也就是影响机床轴重复性的主要因素的一些可能性.示出了500mm×500mm球板拼接测量,并且和轴向移动量900mm的比较仪进行了比对,两种测量结果的偏差小于0.6μm.因此不会超出原有的测量不确定度范围.球板拼接法也可应用于大距离移动中的垂直度测量.无论是利用垂直平面进行测量或者用近来引进的精密三维机床检测,无重叠的球板拼接均可用于水平和垂直的直线度测量,还可用于定位、倾斜、俯视及偏转等方面的测量.     

数控机床定位精度的检测与误差分析

本文介绍了双频激光干涉仪的工作原理及齿条和丝杠传动车床的基本构成,利用激光干涉仪对车床定位精度的检测,分析车床的运动精度误差,根据分析结果对车床的传动部件做必要的调整,再对调整后的机床进行检测,根据定位误差得出相应数控系统的误差补偿数值,利用数控系统的补偿功能对机床定位进行补偿,以使机床的定位精度达到设计的标准值。     

DHM-500超精密数控非球面透镜磨床的研制

为了解决非球面透镜加工方法周期长、成本高等问题 ,该文介绍了作者在DHM 5 0 0超精密数控非球面透镜磨床研制中的一些关键技术 ,对其主要结构进行了分析 .该磨床主要用于解决大尺寸非球面透镜的高精度高效率加工问题 .工件主轴、砂轮主轴、转台及溜板全部采用液体静压结构 ,能实现X、Z、B三轴联动的磨削加工 .主轴回转精度为 0 .1μm ;砂轮轴回转精度为 0 .1μm ;转台回转精度为 0 .1μm ;导轨直线度为 0 .5 μm/2 80mm ;系统分辨率为 0 .1μm ;X轴定位精度为± 0 .5 μm /2 80mm ;Z轴定位精度为± 0 .5 μm /170mm ;转台定位精度为± 3″     

用激光干涉仪检测双丝杠驱动加工中心的方法与评定

介绍了使用激光干涉仪检测双丝杠驱动加工中心时,选择测量轴线的有效位置,能够真实地反映加工中心轴线的运动定位状态;提出检测双丝杠驱动加工中心定位精度和重复定位精度的方法,通过调整激光干涉仪和位移镜组件的安装位置,获得数控机床及加工中心的检测精度,并根据自动采集获得的测量数据进行有效地补偿,以提高和恢复数控机床及加工中心的最佳定位精度.     

收发分体式四自由度激光测量系统耦合误差建模与补偿

线性导轨广泛应用于精密机床和仪器,其运动精度直接影响所在设备的空间定位精度。针对团队前期研制的收发分体式四自由度激光测量系统可以测量导轨直线度、俯仰角和偏摆角,但其直线度与角度测量结果间存在耦合干扰问题,提出了一种误差建模与补偿方法。根据激光测量系统的原理和结构,分析并确定了耦合误差的主要来源,利用矩阵光学及齐次坐标变换的方法建立了耦合误差的补偿模型。以雷尼绍XL-80型激光干涉仪为基准,对所建立的误差补偿模型进行了实验验证,结果表明:利用所建模型补偿后的直线度和角度测量误差均降低了75%以上。所提出的误差建模与补偿方法不但有助于提高四自由度激光测量系统的精度,同时也有助于降低其成本。     

轴线测量与迭代补偿的机器人几何参数标定

为了提高串联工业机器人的绝对定位精度,提出了采用轴线测量与迭代补偿相结合的工业机器人几何参数标定方法。首先利用激光跟踪仪测量机器人单轴运动的轨迹,将所测轨迹点通过空间投影计算各轴线的位置;然后根据机器人模型参数的几何定义提取机器人模型的实际参数,并采用基于距离误差的迭代补偿方法进行参数标定效果验证。对埃夫特ER10L-C10工业机器人进行标定实验研究,结果表明:机器人绝对定位误差的最大值、平均值和标准差分别从补偿前的4.215、1.932和1.437 mm减小到补偿后的2.979、1.015和1.031 mm,该方法能够简单快速标定出机器人模型的实际几何参数,有效提高了机器人的绝对定位精度。     

磁头面内运动的测量与抑制

为了进一步提高读写头的定位精度,实验研究了磁头稳定飞行时的面内运动.在将主轴系统与磁头加载机构分离开后,利用激光多普勒测振仪测量磁头面内运动和盘片偏摆大小,通过幅值谱对测量信号进行频谱分析,讨论了面内运动与盘片偏摆的相关性.结果表明,磁头面内运动主要是由盘片偏摆引起的,其运动幅值与盘片偏摆的幅度呈正相关,当偏摆幅值从6.9624μm减小到3.3330μm时,偏离磁道方向的运动振幅从140.6nm降低到59.1nm.通过抑制盘片的偏摆幅度可以有效地抑制磁头偏离磁道方向的运动幅值,有助于提高磁头定位的精确度.     

五轴数控机床的空间误差建模与解耦补偿分析

针对五轴联动数控机床的位置与姿态误差补偿过程中各运动轴的误差补偿量与刀具和工件间的误差值耦合关系较为复杂的问题,在解析五轴机床运动学方程的基础上,利用多轴机床的误差运动学原理,建立了用各运动轴坐标系变换矩阵描述的机床误差模型.基于小误差补偿运动假设,分析了误差运动和补偿运动间的相互关系,对五轴机床各运动轴的位置与方向的...     

二维工作台角度误差实时补偿研究

为减小二维工作台在运动过程中俯仰角、偏摆角对其定位、测量及加工精度的影响,提出一种实时补偿二维工作台角度误差的方法。将激光测量系统作为角度反馈装置,基于压电陶瓷致动器和柔性铰链设计出的六自由度微动工作台作为补偿机构,通过软件控制微动台中压电陶瓷的输入电压,达到补偿工作台角度误差的目的。实验结果表明:二维工作台在50 mm的运动范围内,角度误差实时补偿后,向X方向运动的角度基本可以控制在±3″内,向Y方向运动的角度基本可以控制在±2″内。该方法能够实现对二维工作台角度误差的实时补偿,对提高工作台的定位精度有参考价值。     

数控机床回转轴线的检测方法

介绍了使用RENISHAW激光双频干涉仪检测机床回转轴的定位精度与重复定位精度的方法，以及对机床进行圆检验的方法。指出了使用激光干涉仪和球杆仪对机床进行检测时应注意的问题。     

用激光干涉仪恢复数控机床的精度

1.前言 由于目前的加工技术的迅速发展和零件加工精度的不断提高,对数控机床的精度提出了更高的要求。基于上述思想,本文利用激光干涉仪对数控机床进行螺距误差的测量,数控机床进行单轴精度补偿,使机床的定位精度得到显著提高。数控机床精度的检验通常采用国际标准IS0230-2或国家标准GB10931-89等,     

回转体测量机的双向法在线温度误差补偿

回转体测量机以其效率高、精度高,在回转类零件测量中得到了广泛的应用。但是由于其自身的特点,测量精度受温度影响引起的漂移误差可达120μm。针对这一问题提出了一种在线温度误差补偿技术,通过双向法测量获得内外测量架的平移量和倾斜量,然后再对各高度的内外径值进行补偿。该方法计算简单,使用方便,并大幅度提高了测量精度。实验证明,这种补偿方法可以使尺寸测量结果的稳定性误差从136μm降低到15μm左右,大大提高了测量的稳定性。     

三坐标测量机直线度误差的测量

误差补偿是提高三坐标测量机整体精度的经济而有效的手段,本文利用精度等级更高的激光干涉仪对三坐标测量机的X轴直线度误差进行了测量,并得出了初步结论,为以后进行误差补偿提供了依据。     

压电式二维微动工作台的迟滞补偿与解耦控制

为了提高压电式二维微动工作台的定位精度,基于改进的Prandtl-Ishlinskii模型设计了前馈与解耦控制器,并结合反馈控制器开发了复合控制系统.在分析x与y方向电压与位移之间迟滞关系的基础上,前馈控制器通过改进的Prandtl-Ishlinskii模型描述迟滞的逆过程,分别补偿了x与y方向的迟滞.解耦控制器通过改进型Prandtl-Ishlinskii模型估算耦合位移值,修正驱动电压,抵消耦合效应引起的位移.复合控制系统结合了前馈与解耦控制器,并加入PID反馈控制进一步提高定位精度.实验结果表明:控制前,x方向与y方向定位误差的最大绝对值分别是4.16μm和4.18μm,而采用复合控制后定位误差的最大绝对值降为0.06μm和0.07μm.这种复合控制方法能够补偿压电式微动工作台的迟滞非线性,无需改变结构或更换零件就能减小耦合效应,有效地提高微动工作台定位精度.     

多轴微细铣削机床的精度设计方法研究

高精度机床是实现微细加工的基础,目前对其设计主要还是依赖于经验或直观地根据加工精度要求来选取各个运动轴的精度,不能满足多轴微细铣削机床设计的需要. 以精度分析与精度分配为主要内容的精度设计方法,针对一种新型桌面五轴联动微细铣削机床,构建主要包括各运动轴定位精度的运动误差模型,求解各运动轴精度对末端精度的影响分布趋势,完成精度分析. 基于末端运动精度要求和关键设计参数,合理设置直线轴与旋转轴的精度要求,在工作空间内分别对B轴和C轴依次进行精度求解,实现各运动轴的运动精度优化与分配, 指导设计时科学地对各运动轴零部件进行选型.此设计方法对于多轴联动的中大型机床设计也具有一定的推广价值．     

一种新型大尺寸长度校准装置的研制

介绍了一种新型的大尺寸长度校准装置,该装置解决了激光干涉仪等高精度大尺寸长度测量仪器的实验室校准与溯源问题.通过采用三路相干光进行测长,根据两辅助光路与主光路的测长偏差计算阿贝角,实现了阿贝误差的实时补偿.利用标准双频激光干涉仪测试了阿贝误差的补偿精度,35 m测量范围内的比对误差小于±3μm.测量精度达到了单光路同轴测量的水平.     

超薄件加工变形误差补偿的研究（英文）

超薄件可广泛应用于高精度微型器件、光子系统等领域.针对加工后超薄件的较大变形,采用基于超精密车削的误差补偿方法进行研究.提出补偿理论与补偿方法,对原位面形误差与离线面形误差进行测量,利用补偿理论计算得到补偿面形,最后采用三轴伺服控制技术对超薄件变形误差进行车削补偿.补偿加工的超薄铝几何尺寸为Φ20×0.1 mm,一次补偿加工后,工件面形峰谷值由变形产生的误差从15μm降到10μm,具有较好的补偿效果.对补偿中原位测量误差与位置偏移误差进行讨论,提出提高补偿加工精度的方法.