激光追踪多站位测量技术的应用研究
发布时间：2022-08-23 13:30
随着超精密加工和测量技术的飞速发展,对大型超精密装备的性能要求越来越高,特别是对测量精度的要求尤为迫切。坐标测量机（Coordinate Measuring Machine,CMM）的快速高精度校准技术成为目前亟待解决的科学问题和关键技术问题。激光追踪多站位测量技术作为超精密测量技术的核心技术之一,对其应用于坐标测量机校准提出了更高的要求。课题“激光追踪多站位测量技术的应用研究”的目的是基于激光追踪多站位测量系统的测量原理,探讨研究一种坐标测量机空域坐标误差修正方法,以及旋转轴定位精度标定方法。本课题的研究为实现快速高精度校准坐标测量机提供了一种有效的技术途径,为解决目前大型装备制造业中的坐标测量机快速高精度校准技术提供了技术储备,在精密测量领域有着广阔的应用前景。本文从激光干涉测距原理和追踪控制原理出发,分析了激光追踪多站位测量技术的机理,提出基于激光追踪多站位测量系统的坐标测量机空域坐标误差修正方法,利用距离反比插值法得到坐标测量机空域内任一点的坐标误差修正值。有效的提高了坐标测量机的测量精度。为了实现坐标测量机旋转轴定位精度的标定,提出了一种基于激光追踪多站位测量技术的坐标测量机...
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.2 激光追踪多站位测量技术的应用国内外研究现状
1.2.1 激光追踪多站位测量技术用于校准机床的国内外研究现状
1.2.2 激光追踪多站位测量技术用于校准旋转轴的国内外研究现状
1.3 课题来源及主要研究内容
1.3.1 课题来源
1.3.2 主要研究内容
第2章 坐标测量机空域坐标误差修正方法
2.1 引言
2.2 激光追踪测量原理
2.2.1 激光干涉测距原理
2.2.2 激光干涉测量中的非线性误差
2.2.3 激光追踪控制原理
2.2.4 激光追踪测量原理
2.3 激光追踪多站位测量技术的机理
2.4 基于激光追踪多站位测量系统的坐标测量机空域坐标误差修正方法
2.5 本章小结
第3章 坐标测量机旋转轴定位精度标定方法
3.1 引言
3.2 坐标测量机旋转轴定位精度标定方法
3.2.1 激光追踪多站位测量系统构建
3.2.2 基于Levenberg-Marquardt算法的激光追踪仪站位自标定
3.2.3 激光追踪仪站位坐标的优化
3.2.4 坐标测量机旋转轴的定位精度标定
3.3 坐标测量机旋转轴定位精度标定方法的算法误差
3.4 本章小结
第4章 坐标测量机空域坐标误差修正系统的不确定度评定方法
4.1 引言
4.2 坐标测量机空域坐标误差修正系统的不确定度模型
4.3 坐标测量机空域坐标误差修正系统的不确定度分析
4.3.1 坐标测量机提供的待测点不准确引入的标准不确定度
4.3.2 激光追踪仪提供的相对干涉长度不准确引入的标准不确定度
4.3.3 数据拟合算法引入的标准不确定度
4.4 坐标测量机空域坐标误差修正系统的合成标准不确定度
4.4.1 标准不确定度分量的灵敏度系数计算
4.4.2 坐标测量机空域坐标误差修正系统的合成标准不确定度计算
4.5 本章小结
第5章 坐标测量机空域坐标误差修正系统不确定度评定软件
5.1 引言
5.2 不确定度评定软件的系统概述
5.3 不确定度评定软件的功能实现
5.3.1 实现激光追踪仪站位坐标标定及优化
5.3.2 实现坐标测量机空域坐标误差修正
5.3.3 计算坐标测量机提供待测点不准确引入的标准不确定度
5.3.4 计算激光追踪仪提供相对干涉长度不准确引入的标准不确定度
5.3.5 计算数据拟合算法引入的标准不确定度
5.3.6 计算标准不确定度分量的灵敏度系数
5.3.7 计算相关系数
5.3.8 计算坐标测量机空域坐标修正系统的合成标准不确定度
5.4 本章小结
第6章 实验研究
6.1 引言
6.2 基于激光追踪多站位测量技术的坐标测量机空域坐标误差修正实验
6.2.1 测量系统的不确定度分析
6.2.1.1 坐标测量机提供的待测点不准确引入的标准不确定度
6.2.1.2 激光追踪仪提供的相对干涉长度不准确引入的标准不确定度
6.2.1.3 数据拟合算法引入的标准不确定度
6.2.1.4 标准不确定度分量的灵敏度系数计算
6.2.1.5 坐标测量机空域坐标误差修正系统的合成标准不确定度计算
6.2.2 不确定度评定软件结果显示
6.3 基于激光追踪多站位测量技术的坐标测量机旋转轴定位精度标定实验
6.3.1 坐标测量机旋转轴定位精度标定
6.3.1.1 激光追踪仪站位坐标自标定
6.3.1.2 站位坐标拟合平面以及优化后的激光追踪仪站位坐标
6.3.1.3 坐标测量机旋转轴的定位精度
6.3.2 坐标测量机旋转轴定位精度标定方法的算法误差分析
6.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的学术成果
致谢
本文编号：3677850
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.2 激光追踪多站位测量技术的应用国内外研究现状
1.2.1 激光追踪多站位测量技术用于校准机床的国内外研究现状
1.2.2 激光追踪多站位测量技术用于校准旋转轴的国内外研究现状
1.3 课题来源及主要研究内容
1.3.1 课题来源
1.3.2 主要研究内容
第2章 坐标测量机空域坐标误差修正方法
2.1 引言
2.2 激光追踪测量原理
2.2.1 激光干涉测距原理
2.2.2 激光干涉测量中的非线性误差
2.2.3 激光追踪控制原理
2.2.4 激光追踪测量原理
2.3 激光追踪多站位测量技术的机理
2.4 基于激光追踪多站位测量系统的坐标测量机空域坐标误差修正方法
2.5 本章小结
第3章 坐标测量机旋转轴定位精度标定方法
3.1 引言
3.2 坐标测量机旋转轴定位精度标定方法
3.2.1 激光追踪多站位测量系统构建
3.2.2 基于Levenberg-Marquardt算法的激光追踪仪站位自标定
3.2.3 激光追踪仪站位坐标的优化
3.2.4 坐标测量机旋转轴的定位精度标定
3.3 坐标测量机旋转轴定位精度标定方法的算法误差
3.4 本章小结
第4章 坐标测量机空域坐标误差修正系统的不确定度评定方法
4.1 引言
4.2 坐标测量机空域坐标误差修正系统的不确定度模型
4.3 坐标测量机空域坐标误差修正系统的不确定度分析
4.3.1 坐标测量机提供的待测点不准确引入的标准不确定度
4.3.2 激光追踪仪提供的相对干涉长度不准确引入的标准不确定度
4.3.3 数据拟合算法引入的标准不确定度
4.4 坐标测量机空域坐标误差修正系统的合成标准不确定度
4.4.1 标准不确定度分量的灵敏度系数计算
4.4.2 坐标测量机空域坐标误差修正系统的合成标准不确定度计算
4.5 本章小结
第5章 坐标测量机空域坐标误差修正系统不确定度评定软件
5.1 引言
5.2 不确定度评定软件的系统概述
5.3 不确定度评定软件的功能实现
5.3.1 实现激光追踪仪站位坐标标定及优化
5.3.2 实现坐标测量机空域坐标误差修正
5.3.3 计算坐标测量机提供待测点不准确引入的标准不确定度
5.3.4 计算激光追踪仪提供相对干涉长度不准确引入的标准不确定度
5.3.5 计算数据拟合算法引入的标准不确定度
5.3.6 计算标准不确定度分量的灵敏度系数
5.3.7 计算相关系数
5.3.8 计算坐标测量机空域坐标修正系统的合成标准不确定度
5.4 本章小结
第6章 实验研究
6.1 引言
6.2 基于激光追踪多站位测量技术的坐标测量机空域坐标误差修正实验
6.2.1 测量系统的不确定度分析
6.2.1.1 坐标测量机提供的待测点不准确引入的标准不确定度
6.2.1.2 激光追踪仪提供的相对干涉长度不准确引入的标准不确定度
6.2.1.3 数据拟合算法引入的标准不确定度
6.2.1.4 标准不确定度分量的灵敏度系数计算
6.2.1.5 坐标测量机空域坐标误差修正系统的合成标准不确定度计算
6.2.2 不确定度评定软件结果显示
6.3 基于激光追踪多站位测量技术的坐标测量机旋转轴定位精度标定实验
6.3.1 坐标测量机旋转轴定位精度标定
6.3.1.1 激光追踪仪站位坐标自标定
6.3.1.2 站位坐标拟合平面以及优化后的激光追踪仪站位坐标
6.3.1.3 坐标测量机旋转轴的定位精度
6.3.2 坐标测量机旋转轴定位精度标定方法的算法误差分析
6.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的学术成果
致谢
本文编号：3677850
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