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MC850三坐标测量机动态误差修正方法的研究

作　者: 冯忠
导　师: 李桂华
学　校: 安徽大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 三坐标测量机动态误差触发式测头气浮导轨误差补偿误差建模
分类号: TH721
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

三坐标测量机越来越广泛的应用于实际测量,因此受到很多学者专家的关注和研究。随着生产的发展,对这种大型的精密仪器的测量效率和测量精度都提出了更高的要求,但是测量机自身结构和动态特性又制约着测量速度和精度的提高,本文以MC850三坐标测量机为研究对象,分析了移动桥式坐标测量机在高速运动时各部件特性及坐标测量机的动态误差源,给出测量机主要动态误差源及其相互关系,确定了本论文研究的重点。对测量机的关键部位测头进行了较为全面的研究,讨论了其瞄准误差产生的原因及构成,给出测头作用直径的定义,通过实验讨论了DCC参数对作用直径的影响。对测量机的机体结构,研究其变形产生的机理,并据此建立了机体结构形变和位移误差的转换模型。介绍了机体各部分的偏转角,讨论了气浮导轨处产生动态误差的原因。参与设计误差提取实验方案,并利用高精度的双频激光干涉仪搭建了实验装置,对测量机动态误差进行测量。考查在不同DCC参数及空间位置条件下测量机的动态误差,找出各DCC参数和动态误差之间的关系,选择BP神经网络和双三样条建模方法对测量结果进行误差建模,讨论了两种建模结果的精度。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-8
第一章绪论  8-14
  1.1 课题研究的意义  8
  1.2 国内外研究现状  8-12
    1.2.1 三坐标测量机静态误差研究现状  8-9
    1.2.2 三坐标测量机动态误差研究现状  9-12
  1.3 本课题来源及研究内容  12-14
第二章 MC850坐标测量机结构及动态误差源分析  14-29
  2.1 结构分析  15-22
    2.1.1 移动桥式三坐标测量机整体结构  15-16
    2.1.2 测头系统  16-17
    2.1.3 测量光栅  17-19
    2.1.4 CNC电气控制系统  19
    2.1.5 气浮导轨  19-22
  2.2 三坐标测量机性能分析  22-24
    2.2.1 三坐标测量机的静态特性  22-23
    2.2.2 三坐标测量机动态特性  23-24
  2.3 三坐标测量机的主要动态误差源分析  24-28
    2.3.1 主要动态误差  24-26
    2.3.2 偏转误差和位移误差之间的关系  26-28
  2.4 本章小结  28-29
第三章测头动态性能分析  29-40
  3.1 测头动态性能分析及研究现状  29-30
    3.1.1 测头动态性能分析  29-30
    3.1.2 测头动态特性研究现状  30
  3.2 触发式测头  30-34
    3.2.1 触发原理  30-32
    3.2.2 测头的瞄准误差  32-34
      3.2.2.1 预行程的变化及影响  32
      3.2.2.2 采样信号迟滞及其影响  32-34
  3.3 测头的使用  34-37
  3.4 测头的标定  37-39
    3.4.1 测端等效直径  37
    3.4.2 DCC参数对测端直径的影响  37-39
  3.5 本章小结  39-40
第四章坐标测量机动态误差实验  40-48
  4.1 实验装置  40-43
  4.2 测量的步骤  43-44
  4.3 数据的采集  44-45
  4.4 测量结果分析  45-47
    4.4.1 DCC参数对测量机动态测量的影响  45-47
    4.4.2 测量机动态误差测量结果  47
  4.5 本章小结  47-48
第五章坐标测量机动态测量误差处理与建模  48-57
  5.1 BP神经网络建模  48-52
    5.1.1 BP算法及框图  48-51
    5.1.2 误差建模结果  51-52
  5.2 双三样条插值建模  52-55
    5.2.1 双三样条插值的原理  52-55
    5.2.2 误差建模结果  55
  5.3 结果分析  55-56
  5.4 本章小结  56-57
第六章总结与展望  57-59
  6.1 总结  57
  6.2 展望  57-59
参考文献  59-63
致谢  63-64
攻读硕士期间发表的学术论文  64-65

MC850三坐标测量机动态误差修正方法的研究

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