基于激光跟蹤儀的機床運動軸誤差檢測方法與試驗研究.pdf

1、本文針對數(shù)控機床運動軸誤差檢測,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定模型和靶鏡中心坐標求解模型,確定了靶鏡試驗臺的尺寸和誤差,最終加工得到了靶鏡試驗臺。將靶鏡試驗臺固定在機床移動軸控制的機床工作臺上,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和一系列相應的靶鏡中心坐標值,進而得到該機床移動軸的定位誤差曲線圖。通過對同一臺數(shù)控機床的移動軸使用技術(shù)成熟的

2、雷尼紹激光干涉儀進行測量,得到了準確的機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床誤差檢測中的使用具有重要的理論及應用價值。主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)基于激光跟蹤儀的機床運動軸誤差檢測原理?；邶R次坐標轉(zhuǎn)換矩陣和空間坐標轉(zhuǎn)換矩陣原理,建立機床運動軸的運動誤差數(shù)學模型。介紹了激光跟蹤儀直接測量機床運動軸誤差的原理

3、,并重點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,建立了相應的機床運動軸誤差檢測模型,包括激光跟蹤儀的基站中心標定模型和靶鏡中心坐標求解模型。
　　(2)靶鏡試驗臺設計。根據(jù)建立的激光跟蹤儀靶鏡中心坐標求解模型,合理選擇靶鏡試驗臺的主要尺寸參數(shù),以及相應的尺寸誤差,并分析相應設計的不確定,最終通過三維設計軟件設計出合適的靶鏡試驗臺立體模型。
　　(3)基于激光跟蹤儀的機床運動軸誤差測量實驗。利用API激光