基于五角棱鏡的滾轉(zhuǎn)角誤差測(cè)量方法研究.pdf

1、激光多自由度誤差同時(shí)測(cè)量技術(shù)是精密加工行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)，而其中的滾轉(zhuǎn)角誤差測(cè)量一直是多自由度測(cè)量中未能很好解決的難題之一，目前已有的測(cè)量方法或者精度較低、或者結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以滿足多自由度集成的需求。
　　本論文重點(diǎn)研究適用于多自由度誤差同時(shí)測(cè)量系統(tǒng)集成的滾轉(zhuǎn)角高精度光學(xué)測(cè)量方法，利用五角棱鏡組實(shí)現(xiàn)平行雙光束測(cè)量基準(zhǔn)，以角錐棱鏡作為滾轉(zhuǎn)角敏感器件，通過(guò)對(duì)直線度誤差的測(cè)量間接實(shí)現(xiàn)滾轉(zhuǎn)角誤差的高精度測(cè)量。系統(tǒng)采用帶溫控的半導(dǎo)體激光器單模光纖

2、組件作為光源，減小了光線漂移，提高了光束準(zhǔn)直性，保證了測(cè)量系統(tǒng)的穩(wěn)定與精確。同時(shí)通過(guò)增大五角棱鏡組的距離，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量分辨率的提高。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小巧，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，便于集成多自由度同時(shí)測(cè)量系統(tǒng)。
　　論文完成了光路的設(shè)計(jì)、軟件的優(yōu)化、系統(tǒng)的搭建，實(shí)現(xiàn)了五自由度同時(shí)測(cè)量系統(tǒng)的集成，并通過(guò)重復(fù)性、穩(wěn)定性、對(duì)比性等實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其可行性，對(duì)系統(tǒng)存在的光束平行性誤差進(jìn)行了詳細(xì)地理論分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本系統(tǒng)的滾轉(zhuǎn)角誤差測(cè)量分辨率優(yōu)于0.15a