高性价比直线基准的研究与应用

论述了一种在常规加工方法下获得高精度直线基准的原理,即用两个对称表面的对称中心面作为直线基准,分析了它的误差因素和影响方式。理论分析和实验结果表明它的精度高足以满足工业测量要求,成本却较低,具有高性能价格比的特点。

用JZC-1型准线仪解决上海MD-82飞机装配的直线基准问题

文章介绍了本院附属工厂生产的JZC-1型准线检查仪的构造原理和参数,以及它在中美合作生产MD-82飞机中的应用,文末对研制我国特长直线的仪器基准提出了建议。

平尺配测微表检测坐标定位系统运动直线度

对应用平尺配测微表检测运动直线度进行研究,提出了一种新方法——截段回归法,此方法突破了平尺自身长度的局限性,弥补了其他标准器在被测对象尺寸超过其适用范围,或是直线度误差超过其测量范围时无法测量的不足。可进行更长距离、误差范围更大的直线度检测,并对方法进行了验证和不确定度评定。

激光准直测量中的空气随机扰动影响抑制

鉴于准直光束在空气中传播,受空气随机扰动影响,如温度、湿度和压强的随机变化,激光直线测量基准存在随机抖动,从而影响激光准直测量的稳定性和准确性。从激光准直信号滤波的角度出发,提出了结合经验模态分解(EMD)-最小二乘(LS)拟合的空气随机扰动影响抑制方法;构建了激光准直信号分解、重构和校正的信号处理方案,以滤除空气随机扰动引起的干扰信号;开展了所提出方法在不同条件下对激光直线基准的空气扰动影响抑制实验,并比较不同方法对激光准直信号的处理效果。实验结果表明,所提方法对激光漂移补偿后的激光准直信号处理后,其在水平方向和竖直方向的波动标准偏差分别为0.01μm和0.02μm,有效解决了激光准直测量中的空气随机扰动对直线测量基准稳定性影响问题。

抽油杆直线度摄像测量方法与系统

直线度是机械加工中重要的测量参数,抽油杆直线度直接关系到其产品质量,但一直没有较好的测量手段。为此,提出一种基于阵列摄像的机器视觉测量方法。测量系统通过采集抽油杆的边缘轮廓图像,进行形态学的图像处理,得到一段抽油杆表面轮廓直线,通过激光线条提供直线基准,与20台相机测量的轮廓线比对,获得10 m抽油杆的全长直线度。测量系统通过旋转抽油杆,获得多个圆周方向上的直线度,其测量精度为0.5 mm/m,测量速度为2根/min,可实现非接触、高精度的快速直线度测量。

精密直线进给系统直线度热变效应仿真研究

由热效应引起的精密直线进给系统直线度变化会显著影响机床精度稳定性。针对这一问题,对精密直线进给系统直线度的热变效应进行了仿真研究。首先,利用有限元热-流-固耦合仿真技术建立进给系统温度特性仿真模型,并在此基础上构建了进给系统热变形特性仿真模型;然后,分析热变形仿真结果得出进给系统直线度误差热增量及其测试基准线热漂移量的预估模型;最后,通过实验验证了精密直线进给系统直线度热变化分析模型的准确性。研究表明:综合热源对精密直线进给系统直线度误差测试基准线的热漂移具有明显影响,但对直线度误差热增量影响相对较小;而造成直线度热变效应的主要因素是机床床身热变形引起的床身-导轨装配面热漂移。

直线垂直度误差的一种评定方法

本文通过最小二乘法建立基准直线模型,探讨一种直线垂直度误差的测量评定方法。

超精密仪器工程关键技术研究若干进展

介绍超精密仪器工程研究中的几个最近研究进展:二维和三维微小内尺度精密和超精密测量技术、超精密三维轮廓与坐标测量技术、无基准三维轮廓测量技术、超精密回转基准和直线基准技术、大输出力、高稳定性超微驱动技术等。这些问题代表了目前超精密仪器工程研究的发展趋势,优先发展仪器单元技术和解决关键技术是促使仪器工程精度水平迅速提高的关键。

高精度激光光束准直系统设计

为了进一步提高激光光束用作直线基准的精度,建立了基于反射镜平动式光束稳定器以及两点式光束漂移分离法的高精度激光光束准直系统。首先,对系统中基于反射镜平动的光束稳定器进行研究,对其光束偏转原理以及影响因素进行分析,并对两点式光束漂移分离方法进行介绍。然后,对光束偏转单元的分辨力以及偏转范围、所使用的压电陶瓷非线性和迟滞特性、以及光束偏转单元的频率响应特性进行实验测试。最后,对该激光准直系统的激光光束准直精度进行测试。实验结果表明本文提出的光束偏转单元在120μrad范围内的光束偏转分辨力可以达到5 nrad,频率响应特性高于2 kHz;最终激光准直系统的准直精度在二维方向上分别达到1.9×10^-8 rad和2.1×10^-8 rad,相对于现有技术约提高了3倍,满足激光光束用作高精度直线基准的需求。

发散球面波对激光束角漂包容性能的研究

用锥镜产生的无衍射光可以具有大光学口径和光学数值孔径,使无衍射光对入射光束的偏心有一定的包容能力。为了研究无衍射光对激光束角向漂移(角漂)的包容性能,采用发散球面波入射光束,通过理论分析和试验验证可知,发散球面波的无衍射光对激光束角漂具有良好的包容性能。结果表明,此方法产生的无衍射光可适于作中、短距离连续空间直线度误差测量的直线基准。

大型齿轮齿形误差在位测量新方法探讨

大模数、大直径齿轮的齿形误差临床检测是目前国内外有待解决的问题。本文提出了用测量头的直线运动轨迹作基准来测量大型齿轮渐开线齿形误差的新方法。从理论上对新方法的测量原理加以论证，建立了在统一坐标系中完整的理论渐开线数学模型和测量头坐标计算模型，以及经原理误差补偿和转换后的齿形误差计算模型。