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大型超精密平面度在线测量与误差补偿技术(一)

来源:塑胶五金网发布时间:2007-12-16 11:29:52点击率:
    

    1平面度在线测量的数学模型与误差分离方法
    对于平面度在线测量,可以采用四测头电容式组合传感器装置安装在加工机床的 z轴上,按一定的测量走点路径对工件表面进行测量,测量结果中迭加了两项误差:基准误差(即导轨运动副误差)和工件表面误差。因此,要精确测量工件平面度,必须采用误差分离技术。
    对平面度在线测量可以采用三或四传感器进行。其中三传感器布置方式如图1所示。传感器边距为L,这样以 L长为间隔可将被测平面分为M行N列网格,处于网格上的点即为被测量点,三传感器分别标记为(k,l)(k,l=1,2),对应第i行j列上的测量点标记为(i,j)。以传感器(l,l)的零点作为基准点。则传感器(1,2)、(2,1)的初始位置偏差分别记为)Δ12、Δ21。

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    图2所示为测量路线图(这里以4行4列测点为例),网格上的点为测量点,实心小圆圈表示测头,i、j表示测量的当前行和列。图3所示为传感器采集数据示意图。这里假设测头装置为一刚体,导轨运动副作无偏摆的平动。由图3给出的当前测量i行j列时的采集数据示意图可以得到传感器采样表达式,记传感器(k,l)(k,l=1,2)在该位置时的采样值为 zijkl,则:

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    图3所示为传感器采集数据示意图。这里假设测头装置为一刚体,导执运动副作无偏摆的平动。由图3给出的当前测量i行j列进的采集数据示意图可以得到传感器采样表达式,记传感器(k,l)(k,l=1,2)在该位置时的采样值为Z ijkl, 则:

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