几种激光干涉仪精度校准方法的分析--《工具技术》2014年07期
几种激光干涉仪精度校准方法的分析
【摘要】：激光干涉仪的精度校准受到多种因素影响,是一个复杂的问题。本文讨论了三种激光干涉仪的精度校准方法。为了提高校准精度,应根据实际环境条件选择最合理的校准方法。
【作者单位】：
【关键词】：
【基金】：
【分类号】：TH744.3【正文快照】：
1引言激光干涉仪的测量误差基本由三部分组成:激光波长及光学系统误差、环境误差和安装误差。其中环境误差指由于空气折射率变化造成的波长变化,安装误差包括在激光干涉仪使用中的阿贝误差、余弦误差和闲程误差,只有波长及光学系统误差属于激光干涉仪自身的误差,激光干涉仪精
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京公网安备75号2.&&&&&具有实现线性、角度、直线度、垂直度等几何量的检测功能。可以检测数控机床、三坐标测量机等精密运动设备运动导轨的线性定位精度、重复定位精度等；同时也能检测运动导轨的俯仰角、扭摆角、垂直度和直线度；并且可满足回转轴分度精度的测量。
3.&&&&&可根据用户设定的补偿方式自动生成误差补偿表，满足机床误差修正的要求。
4.&&&&&具有动态测量（位移-时间曲线、速度-时间曲线、加速度-时间曲线）及测量振幅和频率分析的功能，可进行机床振动测试与分析，滚珠丝杆的动态特性分析，驱动系统的响应特性分析，导轨的动态特性分析等。
5.&&&&&内置各种类国标（GB）、ISO（国际）、BS（英制）、美标、DIN（德标）、JIS（日标）等机床检验标准。可依据各种机床标准分析处理数据，并根据测量结果可打印相应的曲线图和数据报告。
6.&&&&&可自动监测环境温度、材料温度、环境湿度和大气压力的参数。可选择手动或自动对波长进行环境补偿。
7.&&&&&测量记录采用集中式数据库管理，可按被测件类型、生产单位、出厂编号、检定员、送检单位、设备编号、检定日期和有效日期等查询和管理检定记录；可将检定数据输出到Word、Excel、AutoCAD（选配）文档。
8.&&&&&安装方便：基本重量为15kg，简单便携。
1.激光干涉仪是检定数控机床、坐标测量机位置精度的理想工具。检定时可按照规定标准处理测量数据并打印出误差曲线，为机床的修正提供可靠依据。
2.激光干涉仪配有各种附件，可测量小角度、平面度、直线度、&平行度、垂直度等形位误差，在现场使用尤为方便。
3.激光干涉仪可方便地安装在测长机上，取代原测长机的坐标系统，作为一般计量室中的长度基准。
4.激光干涉仪又是一种高精度的位移传感器，可直接安装于坐标镗、螺丝磨等精密机床及坐标测量机上作为坐标系统，使定位精度大为提高。
5.激光干涉仪具有对光栅、磁栅、线纹尺、感应同步器等精密测量元件的检测和刻划功能，仪器可按预定的间距自动完成检测和刻划工作。
6.激光干涉仪与圆分度器结合使用是一套高精度长度—角度比相计，可作为机床传动链，丝杆螺旋线等误差的测量系统。
中图SJ6000激光干涉仪发射单一频率光束射入线性干涉镜，然后分成两道光束，一道光束（参考光束）射向连接分光镜的反射镜，而第二道透射光束（测量光束）则通过分光镜射入第二个反射镜，这两道光束再反射回到分光镜，重新汇聚之后返回激光器，其中会有一个探测器监控两道光束之间的干涉（见图）。若光程差没有变化时，探测器会在相长性和相消性干涉的两极之间找到稳定的信号。若光程差有变化时，探测器会在每一次光程变化时，在相长性和相消性干涉的两极之间找到变化信号，这些变化会被计算并用来测量两个光程之间的差异变化。
&&&&& 系统性能
?& 测量方式：单频
?& 稳频精度：0.05ppm
?& 动态采集频率：50
?& 预热时间：5-10分钟
?& 工作温度范围：0~40℃
?& 环境温度范围：0~40℃
?& 存储温度范围：-20℃~70℃
&&&&& 环境补偿示值误差
?& 空气温度传感器：±0.2℃
(0-40℃)，分辨率0.01℃
?& 材料温度传感器：±0.1℃
(0-40℃)，分辨率0.01℃
?& 空气湿度传感器：±6%
?& 大气压力传感器：±1mBar
(650-1150mbar)
&&&&& 线性测量
?& 测量距离：0-40m
?& 测量精度：0.5ppm
?& 测量分辨率：1nm
?& 测量最大速度：4m/sec
&&&&& 角度测量
?& 轴向量程：0-15m
?& 测量范围：±10°
?& 测量精度：±0.6%R±0.5±0.1M
μm/m（M为光学镜移动距离，单位：m）
?& 测量分辨率：0.1μm/m
&&&&& 直线度测量
?& 轴向量程：0.1-4.0
?& 测量范围：±2.5
?& 测量精度：±0.5%
R±0.5±0.15M2 μm（M为光学镜移动距离，单位：m）
?& 测量分辨率：0.01μm
&&&&& 垂直度测量
?& 测量范围：±3/M
?& 测量精度：±0.5%
R±2.5±0.8M
μm/m（M为光学镜移动距离，单位：m）
?& 测量分辨率：0.01μm/m
&&&&& 平面度测量
?& 轴向量程：0-15
?& 测量范围：±1.5
?& 测量精度：±0.6%
M2 μm/m（M为光学镜移动距离，单位：m）
?& 测量分辨率：0.1μm
&&&&& 回转轴分度精度测量
?& 角度测量范围：0-360°
?& 精密转台角度增量：5°
?& 精密转台分度精度：±1秒
?& 精密转台重复性：0.2秒
注：1.可以使用快捷键Alt+S或Ctrl+Enter发送信息!&&&&&&2.如有必要,请您留下您的详细联系方式!
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深圳市中图仪器科技有限公司版权所有&&&&&基于激光干涉仪反馈的数控系统在线补偿接口开发--《计算机测量与控制》2014年03期
基于激光干涉仪反馈的数控系统在线补偿接口开发
【摘要】：运用激光干涉仪对进给轴直线度误差进行在线补偿,对于进一步提高数控机床的加工精度具有重要意义;针对激光干涉仪在数控系统应用的在线补偿接口通讯要求,以MCV—500激光干涉仪和SINUMERIK 840D数控系统为基础,研究构建接口开发平台,设计基于MFC多线程技术实现动态数据采集与在线补偿同步实现的原理,给出串口通讯在数据采集中的实现方式,探讨了偏差补偿量的编码方式及对数控系统的复合控制方法,实现激光干涉仪与数控系统之间的融合;量后以自开发的直线电机进给轴试验台为对象,给出了直线度误差在线补偿的具体实例,直线度偏差由补偿前的36.6μm降至14.5μm,验证了基于激光干涉仪开发数控系统在线补偿接口的可行性。
【作者单位】：
【关键词】：
【基金】：
【分类号】：TH744.3【正文快照】：
o⑴冑 古且Hm办地占^aSkp‘5^2?有众多学者使用在线补偿技术提高机床加工精度⑴。通过使用在线检测技术,建立包含实时补偿量的在线补偿棋型,可有效提髙机加工件的加1補度[3]。对进给轴的进给误差、直线轮廊误差、圔轮廊误差等进行补偿均可提高数控机床的加工精度?激光千涉仪可
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