基于激光干涉儀的圓度誤差檢測研究.pdf

1、圓度誤差是一項(xiàng)比較科學(xué)、先進(jìn)的評(píng)定零件表面質(zhì)量的指標(biāo)。圓度誤差的存在直接影響著零部件的配合精度、旋轉(zhuǎn)精度、摩擦、振動(dòng)、噪聲等，因而降低了他們的使用壽命。近代高精度回轉(zhuǎn)體零件，高溫、高壓下運(yùn)動(dòng)的零部件，對(duì)圓度誤差提出了越來越高的要求。圓度測量技術(shù)已經(jīng)廣泛地引起人們的關(guān)注，這是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然要求。
　　本課題開發(fā)了針對(duì)大軸徑長軸類零件圓度誤差的激光干涉測量技術(shù)，設(shè)計(jì)了基于激光干涉原理的圓度誤差檢測裝置。
　　首先，研究了激光

2、干涉測量原理和激光干涉儀的工作原理，對(duì)現(xiàn)有烏氏干涉儀進(jìn)行了改造，分別用半導(dǎo)體激光和He-Ne激光作為干涉光源，對(duì)系統(tǒng)的測量精度進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，試驗(yàn)檢測結(jié)果顯示，激光干涉系統(tǒng)檢測分辨率可以達(dá)到納米級(jí)精度。
　　其次，研究了圓度誤差的測量方法及三點(diǎn)法的測量原理，建立了各點(diǎn)測頭顯示誤差值與實(shí)際誤差之間的聯(lián)系，得出每個(gè)點(diǎn)的實(shí)際誤差。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)軸頸圓度的自動(dòng)檢測，采用步進(jìn)電機(jī)與諧波減速器相結(jié)合的驅(qū)動(dòng)方式，實(shí)現(xiàn)檢測過程中的軸頸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)計(jì)了

3、用于精密驅(qū)動(dòng)的純力偶撥叉?zhèn)鲃?dòng)系統(tǒng)，大大減少了電機(jī)偏心對(duì)檢測的影響；開發(fā)了基于激光干涉測量的自動(dòng)連續(xù)采集圖像的方法和處理程序；以Matlab為工具，實(shí)現(xiàn)了干涉條紋位移與測頭位移的一一對(duì)應(yīng)。課題對(duì)系統(tǒng)誤差的來源進(jìn)行了分析及理論推導(dǎo)，并合成得出系統(tǒng)誤差。
　　采用不同光源和不同點(diǎn)位的分組測試，對(duì)直徑為120mm、長度為700mm的精密主軸進(jìn)行了對(duì)比檢測實(shí)驗(yàn)，檢測結(jié)果顯示，氦氖激光光源明顯優(yōu)于半導(dǎo)體激光光源；當(dāng)測量點(diǎn)數(shù)為128點(diǎn)時(shí)，軸頸圓