基于激光跟蹤儀的機(jī)床運(yùn)動軸誤差檢測方法與試驗(yàn)研究.pdf

1、本文針對數(shù)控機(jī)床運(yùn)動軸誤差檢測,提出一種激光跟蹤儀的單站間接測量方法,建立了基于激光跟蹤儀的基站中心標(biāo)定模型和靶鏡中心坐標(biāo)求解模型,確定了靶鏡試驗(yàn)臺的尺寸和誤差,最終加工得到了靶鏡試驗(yàn)臺。將靶鏡試驗(yàn)臺固定在機(jī)床移動軸控制的機(jī)床工作臺上,使用API激光跟蹤儀測量靶鏡處于不同靶鏡安裝底座時的一系列距離,解算出激光跟蹤儀的基站中心坐標(biāo)和一系列相應(yīng)的靶鏡中心坐標(biāo)值,進(jìn)而得到該機(jī)床移動軸的定位誤差曲線圖。通過對同一臺數(shù)控機(jī)床的移動軸使用技術(shù)成熟的

2、雷尼紹激光干涉儀進(jìn)行測量,得到了準(zhǔn)確的機(jī)床移動軸的定位誤差曲線。結(jié)果對比表明,激光干涉儀的結(jié)果和激光跟蹤儀的結(jié)果都得到該機(jī)床移動軸的定位誤差隨著行程的增大而迅速增大的特征。該模型在拓展激光跟蹤儀在機(jī)床誤差檢測中的使用具有重要的理論及應(yīng)用價值。主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)基于激光跟蹤儀的機(jī)床運(yùn)動軸誤差檢測原理。基于齊次坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣和空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣原理,建立機(jī)床運(yùn)動軸的運(yùn)動誤差數(shù)學(xué)模型。介紹了激光跟蹤儀直接測量機(jī)床運(yùn)動軸誤差的原理

3、,并重點(diǎn)提出了采用激光跟蹤儀的間接測量方法中的單站法和多站法測量原理,建立了相應(yīng)的機(jī)床運(yùn)動軸誤差檢測模型,包括激光跟蹤儀的基站中心標(biāo)定模型和靶鏡中心坐標(biāo)求解模型。
　　(2)靶鏡試驗(yàn)臺設(shè)計(jì)。根據(jù)建立的激光跟蹤儀靶鏡中心坐標(biāo)求解模型,合理選擇靶鏡試驗(yàn)臺的主要尺寸參數(shù),以及相應(yīng)的尺寸誤差,并分析相應(yīng)設(shè)計(jì)的不確定,最終通過三維設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)出合適的靶鏡試驗(yàn)臺立體模型。
　　(3)基于激光跟蹤儀的機(jī)床運(yùn)動軸誤差測量實(shí)驗(yàn)。利用API激光