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.     

基于周期分解的机床主轴回转误差预报模型

随着精密机械、惯性技术和宇宙科学等学科的发展 ,超高精密零件在这些领域有着重要用途。但是其制造以及测量均受到主轴回转误差的限制。当今加工预测补偿控制已成为精密加工技术的一个发展研究方向。依靠传统的主轴回转误差预测模型仅仅能补偿掉误差成分中可表达的重复误差。本文对主轴回转误差采用了基于周期分解的组合建模方法 ,建立了更有效的预测模型。仿真实验结果表明该模型提高了回转误差的预报精度 ,为预测补偿精密加工技术奠定了基础     

智能温湿度变送器的精密测温电路研究

研究一种基于铂热电阻的智能温度变送器精密信号检测电路。该电路由测量回路、多路模拟开关、高分辨率A／D转换器构成,可对零点、增益误差、温度时间漂移及参数电压变化等进行补偿,其输出精度仅取决于一只精密参数电阻的精度。     

光学微结构的超精密加工技术

微结构光学元件在光电产品及光通讯产品中的应用日益广泛，采用多轴超精密机床加工光学微结构，可达到亚微米级形状精度和纳米级表面光洁度的高精度水平，详细介绍了光学自由曲面及光学微结构的超精密加工技术，并开发了适合超精加工微型槽和微透镜列阵的刀具轨迹自动生成软件。     

精密测角仪的误差溯源及其补偿方法研究

为了简化精密测角仪的误差分析及数据处理过程,根据精密测角仪的结构组成及测量原理,对精密测角仪的误差进行溯源,并分析了各种误差源对测量精度的影响;根据精密测角仪的角度测量机理提出了一种基于被测面自准直像位置的误差补偿方法;采用精密测角仪进行被测面自准直像在不同位置时的角度测量实验,根据测量实验数据给出了误差补偿线性方程.实验结果表明:应用此误差补偿方法可有效缩减前期测量准备调整过程,使精密测角仪的应用更加便捷,简化了精密测角仪的误差分析及数据处理过程,为实现全自动精密测量提供基础.     

超精密加工振动误差源诊断实验研究

超精密车床结构及加工过程的复杂性使得对加工精度的影响因素不能完全确定，尤其是随机性因素的影响更难确定。为此本文首先系统分析了超精密车床中影响加工精度的各项误差源，然后通过实验辨识了主要振动误差源对加工精度的影响，为减少和补偿由这些误差源引起的误差提供了依据和指导。     

精密车削中心热误差和切削力误差综合建模

热误差和切削力误差是影响数控机床精度的最重要的两个误差源,误差补偿技术是一种消除机床误差经济有效的方法,而有效的误差补偿依赖于准确的误差模型。在对切削加工过程中的热变形和切削力分析的基础上,选取合理的参量,采用BP神经网络和PSO算法相结合的优化方法建立了热误差和切削力综合模型。BP-PSO建模方法改善了网络模型的收敛速度和预测精度。基于所建误差模型,对一台精密车削中心加工实时补偿后使得径向加工误差从27μm提高到8μm,大大提高了车削加工中心的加工精度,验证了模型精度。     

数控加工中心的位置误差补偿模型

本文以三轴数控加工中心为例,利用齐次矩阵建立了完备的数控加工中心的位置误差补偿模型,利用本文方法可以对三轴以上的多轴数控加工中心的位置误差进行建模,本文的建模方法和结论可以应用到三坐标测量机、工业机器人的位置误差模型的建立和位置误差补偿中去,以便在不增加制造成本的情况下,提高加工精度或测量精度,实现“不使用精密设备的精密加工”。     

共平面二维高精度工作台误差修正与实验研究

该文通过采用误差分离与修正技术,对微纳米三坐标测量机x-y平面内存在的各项误差进行全面分析。利用高精密检测仪器和标准件,设计误差分离与修正方案,并对修正过的误差项补偿效果进行测试。然后通过实验测量标准量块平面度、长度等量值,以检验修正后的微纳米三坐标测量机测量精度。实验结果显示,一等量块工作面的平面度测量重复性标准差达到9.5nm,x和y方向长度测量的标准差分别达到了10nm和19nm。理论分析和实验表明,所研制的二维高精度工作台可用于高精度的三维测量。     

基于工件面形精度的超精密机床误差建模与分析

在影响超精密加工工件面形精度的诸多因素中,机床的空间几何误差与运动误差往往占主要作用.在本单位一台新型超精密加工试验台的加工试验中,出现了较大的面形误差.为了辨识影响工件面形精度的主要误差,首先将机器人运动学理论与多体系统运动学理论相结合,建立新型超精密加工试验台的实际运动模型;其次,定量分析各个误差,如对刀误差、两轴不平行度误差和摆动中心定位误差等对工件面形精度的影响,得到工件面形精度(波峰-波谷值)随不同误差的变化规律;最后进行加工试验,并用PG I1240轮廓仪检测工件面形,将实际加工工件的检测结果与各个误差的分析结果进行相关性分析.通过上述分析,确定试验台两轴不平行是影响工件面形精度的主要误差因素.     

非球面模具超精密补偿加工技术

为了实现非球面模具的超精密数控加工,研究了加工轨迹算法原理及整个软件系统的结构与实现.提出了基于表面粗糙度均匀化的工件进给速度控制法,分析了工具磨损误差和工件形状误差,重点提出了误差补偿方法,同时也讨论了采用砂轮平行磨削法时避免加工干涉的方法.软件能生成高精度的加工与补偿加工数控程序文件.最后,在一台镜面磨床上实验加工直径为6 mm的碳化钨透镜模具,经过多次补偿加工后,获得了谷峰值为0.123μm,误差均方根为0.021μm的表面形状精度.     

光纤准白光干涉信号数字化处理方法

提出一种光纤准白光干涉信号数字化处理方法。该方法采用干涉条纹脉冲实现干涉包络信 号同步采集,克服了导轨移动速度不均匀造成的影响;通过高斯函数曲线拟合方法高精度确定干涉信号零光程差点;大大提高了准白光干涉信号定位精度。为消除包络信号采样边界点不确定性带来的误差,采用外插法进行补偿。实验表明,采用该方法对光纤准白光干涉信号零光程差位置的定位精度优于0.5个干涉条纹。     

High-Precision Digital Volt Ratiometer by a Method of Measuring Difference of Magnetic Field among Three Windings

The purpose of this work is to establish a highly accurate automatic ratio measuring instrument for dc voltage and resistance. In voltage and resistance ratio measurements, accuracy of 0.1 ppm has now become necessary due to recent developments in quantum metrology. To obtain the accuracy, we have just developed a technique to automatically compensate the measuring error caused by the deviation of electrical components, such as resistances used in the instrument. The instrument described incorporates this technique. With internal reference voltage and resistance, it can be a precision voltohmmeter and also, it can be standardized to an external standard with an accuracy of 0.1 ppm.     

加工中心的几何误差和热误差综合补偿模型

本将剂次坐标变换理论结合刀具与工件联结链矢量概念建立了加工中心误差运动综合偿模型。此模型不但包了三轴加工中心的几何误差而且还饮食了热误差的共计35个误差元素,使用此模型的补偿加工大幅度地提高了加工中心的加工精度。该方法可对多轴设备和机器人的非网体误差运动进行描述。     

基于FPGA的齿轮测量仪防抖动系统

提出了一种基于FPGA的齿轮测量仪防抖动系统的设计方案,系统主要由四倍频细分辨向模块和防抖动模块组成.光栅信号通过四倍频细分辨向模块实现信号的细分,提高了测量精度,细分后的信号通过防抖动模块中的反向脉冲计数模块、正向脉冲消除模块消除由于机械结构的抖动产生的测量影响,系统采用由上而下的设计方法,运用Quartus II软件的图像设计和程序设计相结合的开发技术,实现了防抖动功能,避免了测量误差,提高了齿轮测量仪的测量精度.     

基于多普勒效应的激光微位移测量系统

介绍了一种可进行动态微位移测量的激光微位移测量系统。该系统以多普勒效应为理论基础，以He-Ne激光器为光源，配置了判向变频系统、CCD视频信号的高速动态采集系统、微机处理系统及干涉图像处理软件包等，较传统测量方法其精度、误差、灵敏度及稳定度都有较大提高，并实现了微位移的全自动测量。     

共路激光干涉测量系统的研究

激光干涉测量系统在精密测量领域占有重要地位,它对温度变化、大气变化、激光波长变化、机械安装误差和外界振动等比较敏感,影响系统的测量精度和稳定性。针对此情况,该文提出一种新型的激光干涉光路,两光臂呈完全共路结构,使干涉条纹信号具有极强的抗干扰能力;对光路进行抗干扰分析和理论推导;构建位移测量系统,进行系统测试实验和误差分析。实验表明,本系统测量分辨力0.72nm,合成标准不确定度5．2nm（k=2）,运行速度0．56mm／s,量程0．01mm。     

微细超声工作台的设计与微振幅测量

微细超声工作台是微细超声加工机床与微细超声振动辅助加工机床的关键零部件,其振幅值直接影响加工精度与加工效率。传统的振幅测量方法很难准确的测出微细超声工作台的微振幅。基于精密微三维运动平台的高分辨率,提出了一种恒力控制的微振幅测量方法,成功的测量出能精确到0.1微米的微振幅。本文首先对微细超声工作台中的微细超声振动系统进行了理论设计,然后采用基于恒力控制的超声振幅测量方法,对不同功率作用下的微细超声振动系统的振幅值进行了测量。     

误差补偿技术及应用特点

精密仪器设计中误差补偿技术是关键技术。充分了解和掌握误差补偿技术有助于简化精密仪器的设计,提高仪器的设计水平。文章在分析系统的误差技术的种类和特点的基础上,结合5m激光丝杠动态检测仪设计实例,说明了在仪器设计中如何合理运用误差补偿技术。