激光五自由度誤差同時測量的研究.pdf

1、在精密加工行業(yè)中，數(shù)控機(jī)床與加工中心幾何位置精度的檢測是保障產(chǎn)品精度和質(zhì)量的重要手段。傳統(tǒng)六自由度誤差檢測方法為雙頻激光干涉法，此種方法費(fèi)時又費(fèi)力。因此研制高效集成化的多自由度誤差同時測量系統(tǒng)成為一個亟待解決的問題。
　　本論文搭建了五自由度誤差同時測量系統(tǒng)，為后續(xù)的六自由度誤差同時測量系統(tǒng)提供了研究平臺。該系統(tǒng)采用半導(dǎo)體激光器作為光源，利用了半導(dǎo)體激光器體積小易于泵浦的特點(diǎn)。激光耦合進(jìn)單模光纖抑制了激光的平漂和角漂，保證了直線度

2、和角度誤差的測量基準(zhǔn)的穩(wěn)定性。靶鏡由誤差敏感器件半透半反鏡和角錐棱鏡構(gòu)成，體積小且不帶電纜，滿足長距離測量要求。系統(tǒng)采用四象限探測器和位置敏感探測器完成光電轉(zhuǎn)換，將自由度誤差信息轉(zhuǎn)換成易測的模擬量，采用單片機(jī)采集數(shù)據(jù)并通過串口發(fā)送到計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)了五自由度誤差(X直線度、Y直線度、俯仰角、偏擺角、滾轉(zhuǎn)角)的同時測量。系統(tǒng)體積小、測量精度高、成本低。
　　本論文完成了光學(xué)元件和光電器件的選擇、光路的設(shè)計(jì)、電路的設(shè)計(jì)和軟件的編寫以及系統(tǒng)