加工中心三维体积定位误差的理论及其激光测量

二十年前,机床最大的定位误差为丝杠的螺距误差及丝杠的热膨胀误差,但时至今日上述的大部分误差已被大幅度降低,因此机床的主要误差转而变成垂直度误差和直线度误差。所以,为了达到高的机床三维空间定位精度,机床上所有的3个位移误差、6个直线度误差和3个垂直度误差都得测量与补偿。目前,光动公司已为机床三维体积定位误差测量发明并研制了革命性的激光矢量测量技术(美国专利6,519,043,2/11/2003)。使用这种测量,仅需数个小时就可完成对机床误差的测量,而使用目前常规的激光干涉测量可能需要数日才能完成。因此,为了获得更高的加工精度,机床三维体积定位误差测量和补偿变得越来越紧迫和必要。本文首先介绍三维体积定位误差测量的基本理论及其公式推导,然后介绍LDDM硬件及其调整、数据采集和分析,最后给出基于激光矢量测量技术的体积斜线测量的结果。还要讨论这种新技术对三维体积定位精度、机床业的影响。

X射线成像望远镜像质评价的计算机仿真

高分辨率X射线掠入射望远镜的研究和应用越来越广泛。镜片刚体运动误差、表面误差、表面粗糙度、表面散射和衍射是影响X射线成像望远镜成像质量的主要因素。详细分析了刚体运动误差和低频表面误差对成像质量的影响;使用空间解析几何学的二次曲面方程建立WolterI、II型X射线掠入射望远镜镜片的数学模型,降低光线追踪的计算复杂度;借助自主开发的光学仿真软件分析了国内研制的X射线成像望远镜的刚体运动误差和低频表面误差对成像质量的影响,计算出像点艾里斑半径均方根值随误差变化的增长率,对工程上提出合理的制造公差的误差容限有重要的指导意义。