纳米三坐标测量机的导轨直线度误差分离实验

基于误差分离技术,以德国SIOS公司的微型纳米级精度的三光束激光干涉仪SP2000为高精度的标准量,对正在研制的新型纳米三坐标测量机进行导轨直线度误差分离方案的研究.设计出具体的误差分离实验装置,并给出详细的实验操作过程.通过三次样条插值拟合,对实验测得的误差值进行修正.实验结果证明了所采用的误差分离方法明显提高了纳米三坐标测量机的精度.     

纳米三坐标测量机的误差分析与分离1

针对所研制的纳米三坐标测量机的具体结构,运用现代精度保障理论和技术,结合动、静力学相关知识,进行了纳米量级水平的误差源全面分析,对各误差的表现形式和影响进行了详细的描述,为后续的误差分配和结构优化设计打下基础.根据纳米坐标测量机的精确环境要求和所研制的纳米三坐标测量机结构、误差分布特征和精度要求,利用微型三光束平面干涉仪,设计了相关的支架组成了误差分离实验装置,实现标准量示值误差、导轨直线度线值误差和俯仰、偏摆和滚转误差的一次性分离,减小激光干涉仪发热、振动等外界环境因素对测量机误差的影响,同时避免了使用单一功能的仪器分次非实时测量带来的附加误差.实际分离实验结果验证了误差分离实验装置的有效性与可靠性.     

悬臂式结晶器坐标测量机的数学模型

为提高悬臂式三坐标测量机的测量精度,对其各项误差源进行了分析,使用齐次坐标变换理论建立了测量机的准刚体测量模型,并在其基础上建立了几何误差模型对影响测量机精度较大的21项几何误差进行补偿。以在不提高制造成本的情况下,提高测量机的整体精度。该数学模型为悬臂式三坐标测量机的误差补偿技术提供了理论依据。     

纳米三坐标测量机的误差分析与分离

针对所研制的纳米三坐标测量机的具体结构,运用现代精度保障理论和技术,结合动、静力学相关知识,进行了纳米量级水平的误差源全面分析,对各误差的表现形式和影响进行了详细的描述,为后续的误差分配和结构优化设计打下基础。根据纳米坐标测量机的精确环境要求和所研制的纳米三坐标测量机结构、误差分布特征和精度要求,利用微型三光束平面干涉仪,设计了相关的支架组成了误差分离实验装置,实现标准量示值误差、导轨直线度线值误差和俯仰、偏摆和滚转误差的一次性分离,减小激光干涉仪发热、振动等外界环境因素对测量机误差的影响,同时避免了使用单一功能的仪器分次非实时测量带来的附加误差。实际分离实验结果验证了误差分离实验装置的有效性与可靠性。     

高速扫描三坐标测量机动态误差模型

用三坐标测量机进行高速扫描测量时,由于机体的振动全产生较大的动态误差。本文研究了扫描三坐标机在高速运动中的动态特性。找出了产生动态误差的根源。文中根据过程辩识原理,将三坐标测量机看作线性动力系统,用实验方法建立了动态误差的ＡＲＭＡ模型,并将Ｋａｌｍａｎ滤波器应用于模型之中,消除了测量噪声对参数辨识的影响,提高系统辨识的的精度。最后对一台移动知式三坐标测量机成功地进行了动态误差补偿,减小动态误差６０     

三坐标测量机误差补偿技术综述

误差补偿是一种有效提高三坐标测量机精度的方法.在简单介绍三坐标测量机产生与发展的基础上,综述了目前国内外三坐标测量机测量误差补偿技术研究的意义与现状,并给出了一些有益的建议和结论.     

坐标测量机的点位误差测量和一种简便的精度检定方法

三坐标测量机机器精度的标示和检定,一直是一个比较困难的问题。本文通过对影响测量机机器精度的误差因素及其影响作用的讨论,提出应以空间点位误差来标示测量机的精度,并提出了空间点位误差的测量方法。作者按照此法,用平尺和量块构成“L”型检具,方便地实现了一台中等尺寸的生产型测量机的机器精度的检定。结果表明,此法是经济有效的,特别适合于大型测量机的精度评定。     

三坐标测量机动态精度影响因素

以静态测量方式为主的三坐标测量机已不能满足高速测量的要求.在分析动态误差对测量精度的影响基础上,对三轴空间位置、测头运行参数、测量速度分别进行了定量数据采集和比较分析.结果表明:各个动态误差因素之间不独立,共同影响测量机的测量精度.有针对性地提出了减少动态误差的途径,为高速测量机的设计和使用提供了参考依据.     

三坐标测量机测头的校正方法和误差分析

三坐标测量机的测头是坐标测量机的关键部件,主要用来触测工件表面。为确保测量机的测量精度和测量效率,现通过对三坐标测量机测量系统接触式测头结构特点的分析,并对测头校正时所产生的误差进行分析探讨,提出了测头直径有效的校正和使用方法,从而获得最佳的有效工作长度和测针刚性,提高了测量精度。     

移动桥式三坐标测量机非刚性误差分析与建模

根据移动桥式三坐标测量机非刚性效应测量误差的分布特征,对坐标测量机构件进行受力变形分析,进而对坐标测量机的非刚性效应测量误差进行分析,建立了三坐标测量机非刚性误差模型,为高精度坐标测量机的误差补偿技术提供了新的思路。     

新型纳米三坐标测量机结构的动态特性分析

主要分析了新型纳米三坐标测量机主体结构的动态特性,包括结构的振动特性以及结构的振动响应,其目的是为分析和评定纳米测量机的动态精度做准备．通过建立振动模型并利用ANSYS对此结构进行模态分析以及谐响应分析,从而得到此结构的固有频率、振型以及在纳米电机的激励下结构的位移、应力,同时对龙门式和拱形式测量机结构进行了动态分析与对比,从而证明了这种新型四面对称式桥架在保证纳米三坐标动态测量精度上的优越性．     

应用子模型的高密度大规模2.5D转接板内TSV热应力仿真误差分析

本文着重讨论了ANSYS子模型技术对高密度2.5D转接板内TSV (Through Silicon Via)的热应力仿真误差,分析了TSV直径和高度对仿真误差的影响。研究发现子模型仿真误差会随着TSV直径的增加而大幅升高,严重影响子模型热应力计算结果的准确性和可靠性。为解决此问题,本文提出了几种子模型技术的改进仿真方案,并综合比较了各方案的仿真误差以及计算量和计算时间,指出等效简化方法和“嵌入式”子模型结构能在较少的资源消耗下得到更理想的仿真结果。     

基于熵概念的现代精度评价方法研究

讨论了基于信息熵概念的误差理论特点，总结了精度理论研究现状和成果，通过分析实例建立了基于熵概念的测控系统精度评价指标体系，为误差溯源、误差校正、优化系统结构等提供依据。     

多步法误差分离技术在圆度测量中的应用

由 Ｔａｌｙｒｏｎｄ ３型圆度仪、精密分度转台和 ＩＢＭ－ＰＣ微机组成计算机辅助纳米圆度测量系统．采用多步法误差分离技术，将圆度仪的测量精度由原来的 ２５ ｎｍ提高到 ２ｎｍ。文中详细讨论多步法的方法误差、系统误差及其测试结果。该项技术的推广应用对我国现有圆度仪的技术改造具有重要意义。     

基于等效误差法的凸轮磨削算法研究

为提高凸轮磨削的加工精度和解决凸轮磨削系统的磨削精度问题, 提出了基于等效误差法和B 样条曲线的凸轮磨削平台的轮廓控制策略。运用B 样条曲线插补的方法给出两轴运动命令指令, 将凸轮的升程数据通过B 样条反算法进行处理得到生成序列的控制顶点等参数, 从而进行插补运算。根据等效轮廓误差为被控对象, 以建立凸轮磨削系统中的非线性等效误差模型, 将两轴跟踪精度问题转化为等效误差稳定化问题, 进而将计算得到控制输入值补偿到两轴, 从而对轮廓误差进行补偿。为使设计的控制器与B 样条曲线产生的指令兼容, 采用Sylvester 隐式化方法将B 样条曲线的参数形式转换为代数形式, 结合使用两种方法进行控制器设计,以满足数控凸轮磨削平台的高精度加工要求。通过在Sinulink 仿真平台实验表明, 该方法可行且有效减小了系统的轮廓误差和跟踪误差, 同时具有良好的轮廓性能。     

移位法和双测头法直线度误差分离的精度分析

讨论了目前一直在工程实践中应用的移位法和双测头法直线度误差分离中存在的一些问题，并与两步法圆度误差分离技术进行了对比，认为：移位法直线度误差分离的精度对移位时的微量角位移十分敏感，工程应用中精度较难保证；双测头法直线度误差分离存在较大的理论误差。     

隧道控制洞外横向贯通误差研究

隧道施工控制时,洞外控制网设计和洞内导线控制网设计依据各自允许横向贯通误差分别设计,未将其作为整体考虑,导致洞内导线控制网设计精度要求偏高,增加了测量工作量,造成人力物力的浪费甚至工期的延误。通过分析洞外GPS控制测量验前横向贯通误差的估算公式及联系边中误差、点位误差取值原则,比较验前估算和验后计算公式,研究认为验前横向贯通误差估算公式属于简易型,所用参数取值偏保守,而验后横向贯通误差更准确,因此验前公式存在很大的偏差,不利于其使用,甚至失去了应用的价值,也影响洞外控制网的设计,并造成洞内控制网设计的浪费。为此,在理论研究和实测数据分析的基础上,对隧道贯通洞外GPS控制测量横向贯通误差的验前公式进行了修正,提出了新的更精密、更准确的验前公式,保证了验前估算公式与验后计算公式结果的基本一致,也使洞外GPS控制网的设计有了可靠的误差预计,设计精度与实测精度趋于统一,并使洞内导线控制网设计时,在保证质量和精度的前提下,最大限度地减少控制测量的工作量。最后由工程实例进一步验证了此修正的实用性。     

南京大学65 cm天文望远镜指向精度的修正研究

天望远镜的准确指向是正常观测的重要保障，也是望远镜系统本身的一项重要测试指标，南京大学天系65cm望远镜的成像OCD的视场较小，实际观测时，指向精度不高，待测天体的像往往不在视场内，为了修正南京大学天系65cm望远镜的指向精度，2004年7月-8月，对该望远镜的指向精度进行了测量并通过指向误差函数进行了指向精度的修正，首先建立指向误差修正模型，通过对不同天区恒星的观测可得到该望远镜在相应方位的观测指向误差值，将观测值和理论模型拟合，从而得到指向误差修正函数．建立南京大学65cm望远镜的指向误差修正模型，然后对其观测的指向误差值进行拟合，最后用拟合函数对观测进行指向修正，结果表明，通过指向误差函数对指向误差进行修正，提高了该望远镜系统的指向精度，目前，不仅可以使观测的星象能在CCD视场内，而且改正后的指向精度略优于1′，在修正前望远镜系统的指向精度RMS(均方差值)是117″，修正后望远镜系统的指向精度RMS(均方差值)提高到38″。     

低温共烧陶瓷激光测厚系统设计与误差分析

基于提升低温共烧陶瓷（LTCC）厚度的检测精度、测量效率和可溯源性的需求,设计了一套LTCC激光测厚系统。针对测量精度难以满足需求的问题,对存在误差进行分析,采用厚度测量用调整夹具消除同轴度误差和线性度误差,优化设计结构降低倾角误差,循环传感器标定消除重复度误差,通过数据优化和滤波处理降低机械振动误差,提高了系统测量精度。与实际产品厚度数据对比,最终精度误差≤5?,符合产品的应用要求,具有广阔的应用市场。