纳米三坐标测量机的误差分离与精度评定

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1、合肥工业大学硕士学位论文纳米三坐标测量机的误差分离与精度评定姓名：李启标申请学位级别：硕士专业：测试计量技术与仪器指导教师：陈晓怀20090401纳米三坐标测量机的误差分离与精度评定摘要现代制造业的发展对三坐标测量机提出更高的速度和精度要求，特别是随着电子工业的发展，精度参数多为纳米级的微型仪器不断出现。本文以正在研制的新型纳米三坐标测量机为对象，在研究纳米三坐标测量机结构特征和受力分析基础上，对影响纳米三坐标测量机精度的主要误差源进行分析。根据纳米测量机的结构和精度要求，选用测量头和激光源分开的三光束平面反射激光干涉仪SP2000一TR

2、设计误差分离装置，设计了纳米测量机各单项误差的分离方案，实现了测量机示值误差、角运动误差、直线度运动误差的一次性分离。研究基于速度瞬时中心的工作台导轨误差高精度分离方法，认为工作台实际瞬时中心是时变的，进行了工作台速度中心坐标和任意点的坐标误差的计算公式的理论推导，从理论上设计了基于运动瞬时中心的误差分离与修正方法。基于三次样条插值理论和双三次样条插值理论，以编程软件LabVIEW作为虚拟界面编程平台，编制误差曲线拟合程序和曲面拟合程序，为误差的修正提供软件基础。最后，从理论上说明如何对修正后的纳米三坐标测量机进行精度的评定。关键词：纳米

3、三坐标测量机误差拟合误差分离精度评定ErrorseparationandaccuracyassessmentofCoordinateMeasuringMachinebstractDevelopmentofmodernmanufacturinghasputforwardhigherspeedandaccuracyrequirementforCMM．especiallywiththedevelopmentoftheelectronicsindustry，moreandmoremicrodevicesappearance．Inthispaper

4、，thenewNano-CMM，whichisbeingdeveloped，istheobjectofthestudy．TheinfluencesofeveryerrorsourceoftheprecisionofNano-CMMiSanalysedOnthebasisofresearchingstructurecharacteristicandforeeanalysisofNanoCMM．AccordingtothestructureandaccuracydemandofNanoCMM，errorseparationexperiment

5、equipmentiscomposedoftriplelightbeamplanereflectionlaserinterferometerSP2000·TRwiththedepartureofmeasuringheadandlasersource．SeparationsolutionofeachsingleerrorofNanoCMMisdesigned．One．timeseparationofindicationerrorandlinearerrorisrealized．High．accuracyseparationmethodofw

6、orktableguideerrorbasedonmotioninstantcenterisresearchedwhichconsideringthattheactualrotatingcenterissupposedtochangewiththetime．Thecalculationformulaofcoordinateerrorofworktablespeedcenterandrandompointsarededcedtheoreticallyandthecorrespondingerrorseparationandcorrectio

7、nmethodbasedonthespeedinstantcenteraredesignedtheoretically．Onthebasisofcubicsplineprincipleanddoublecubicsplinefunction，theprogramsoftwareLabVIEWisusedassoftwareplatformtoprogramcurvefittingandsurfacefittingoferror，providebasicsoftwarefortheerrorafteramendment．Finally，Ho

8、wtoassessttheaccuracyofCMMafteritserroriscorrectedisillustratedbythetheory．Keywords：CoordinateMe