基于双频激光干涉仪的重型数控机床定位精度测量.pdf

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1、·机械制造·王胜，等·基于双频激光干涉仪的重型数控机床定位精度测量基于双频激光干涉仪的重型数控机床定位精度测量王胜，何强，卫江，李莎(1．陕西广播电视大学工程管理系，陕西西安710119；2．安阳工学院机械工程学院，河南安阳455000)摘要：采用激光干涉仪对重型数控机床纵向上两段位置定位精度进行测量，得到目标位置点的定位精度和重复定位精度，并对试验值进行了分析，为探索利用虚拟检测方法得到全程精度值打下一定的基础。关键词：双频激光干涉仪；重型数控车床；定位精度；测量中图分类号：TH74文献标志码：B文章编号：1671—5276(2013)02．0083—02Measurem

2、entofPositionAccuracyofCNCHeavy-dutyLatheBasedonDua1．frequencyLaserInterferometerWANGSheng。HEQiang，WEIJiang，ILISha(1．DepartmentofEngineeringManagement，ShaanXiRadio&TVUniversity，Xi'an710119，China；2．SchoolofMechanicalEngineering，AnyangInstituteofTechnology，Anyang455000，China)Abstract：Thedual

3、—frequencylaserinterferometerisusedtomeasurethepositionaccuracyoftwosectionsintheZaxisdirection，inordertoobtainthepositionaccuracyandrepeatablepositionprecisionofgoalpoints．Then，theexperimentaldataisanalyzedtoex—ploretheuseofvirtualtestmethodandlaythefoundationsforgetingtheprecisionvalue．k

4、eywords：dual·frequencylaserinterferometer；CNCheavy—dutyI~he；positionaccuracy；measurement．仪器，其主要参数如下J：0引言1)线性：0．5ppm；2)测量范围：40m(ID可选80m)；随着大型机械装备市场需求的日益增加，作为加工大3)线性分辨力：0．001am；型及特大型零部件的加工设备——重型数控机床的关注4)偏摆角和俯仰角的精度：0．005mm／m；度也越来越高。除了要求机床本身体积大，纵向进给系统5)最大范围：4mm／m；距离长之外，对其定位精度和重复精度也有一定的标准要6)滚动角

5、精度：1．0角秒；求。因此，对重型数控机床本身的精度测量是提高精度的7)直线度精度：0．005mm／m；基础。常用的机床精度检测方法有金属线纹尺、步距规、8)直线度最大范围：500uln；和双频激光干涉仪等工具进行测量。。本文的研究对象9)垂直度精度：0．005mm／rn。为0系列重型数控车床，其结构特点是尺寸规格大，纵向1．2测量原理(图1)进给距离可达20000mm，根据国标GB／T17421．1-2000的规定，对研究对象定位精度及重复定位精度的测量利用当这一束激光到达分光镜时，它被分成反射光束和双频激光干涉仪更为合适。故本实验采用近年来应用较发射光束。这两束光传播到

6、反射镜后，都被反射到分光多的由英国Renishaw公司生产的MLIO双频激光干涉仪镜的同一个位置，分光镜对两个光束进行调制后，直接进行测量J。得到研究对象的三个精度常用参数：定位把光束传送到激光发射器中，从而使这两束光在探测器精度、单向重复定位精度和双向重复定位精度。为进一步中产生干涉条纹。根据光的叠加和干涉原理，凡光程差提高精度提供分析数据。等于波长整数倍的位置，振动加强，产生明条纹；凡光程差等于半波长奇数倍的位置，振动减弱，产生明暗条纹。1测量过程要对线性测量进行设定，使用随附的两个外加螺丝将其中的一个线性反射镜安装在分光镜上。这个组合装置称为“线性干涉镜”，它形成激光

7、光束的参考光路。线性干涉1．1测量仪器介绍镜放置在XL激光头和线性反射镜之间的光路上。分光雷尼绍MLIO双频激光干涉仪雷尼绍是一种检测直镜机架上标有两个箭头，指示其方向。箭头应指向两个反线度、垂直度、俯仰与偏摆、平面度、平行度的高精密测量射镜。基金项目：陕西广播电视大学2011年度科研项目，编号为SBIl-B01；陕西省教育厅资助项目，编号为11JK0858作者简介：王胜(1974一)，男，陕西西安人，讲师，博士研究生，主要研究方向：数控机床可靠性。M~hmeBuildingAutomation，Jun2013，J