【摘 要】
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随着国防、航空航天、太空遥测、惯性约束核聚变等重要领域的快速发展,对超精密机床的加工精度提出了更高的要求。超精密机床X-Z轴联动形成刀具的加工轨迹,是其加工精度形成的重要基础,因此超精密机床X-Z轴二维运动精度测量对机床精度性能评价和优化设计都具有重要意义。本文研究了一种超精密机床X-Z轴二维运动精度测量技术与系统,解决了目前的测量仪器难以对超精密机床X-Z轴联动运动精度同步测量的问题,论文的主要
【基金项目】
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核科学挑战专题项目“多轴联动精密机床空间运动精度宽谱检测、解析与表征”
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随着国防、航空航天、太空遥测、惯性约束核聚变等重要领域的快速发展,对超精密机床的加工精度提出了更高的要求。超精密机床X-Z轴联动形成刀具的加工轨迹,是其加工精度形成的重要基础,因此超精密机床X-Z轴二维运动精度测量对机床精度性能评价和优化设计都具有重要意义。本文研究了一种超精密机床X-Z轴二维运动精度测量技术与系统,解决了目前的测量仪器难以对超精密机床X-Z轴联动运动精度同步测量的问题,论文的主要研究工作包括:1、提出了基于同步激光干涉的二维运动精度测量方案。采用迈克尔逊激光干涉原理构建对二维运动的激光干涉同步测量,实现了对二维联动运动和平面定位精度的测量与分析;2、完成了测量系统的总体设计和系统设计,给出了系统架构和关键模块结构与参数,包括偏振干涉模块、标准模块及调整模块,并基于系统精度分析,完成了系统关键部件的选型和系统整体精度设计;3、针对激光干涉光电信号的非线性误差对测量精度的影响,完成了对信号直流漂移、不等幅和非正交问题的定量分析,在此基础上提出了一种信号非线性误差实时补偿方法,并验证了该方法的可行性和准确性;4、建立了测量系统实验装置,并完成了性能测试实验,验证了测量系统的精度和稳定性。
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