双光子聚合加工系统的误差辨识及对体元位姿的影响

发布时间：2017-05-18 20:08

  本文关键词：双光子聚合加工系统的误差辨识及对体元位姿的影响，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：双光子聚合加工技术可实现大面积超材料快速结构化加工,是微纳器件行之有效的加工方式之一。近年来在航空电子、医疗器械、传感器技术等领域受到了广泛的关注。双光子聚合加工系统中存在的误差是影响加工精度的重要因素之一。系统误差的辨识以及系统误差对体元位姿影响关系的分析,是实现误差补偿和校正体元位姿,提高加工精度的重要前提。本文基于课题组搭建的双光子聚合加工系统,分析加工系统的各个组成部分的误差项及系统误差的主要来源,可知系统的几何误差对加工精度的影响最大。为了实现系统误差的辨识并建立系统误差对体元位姿的影响分析关系,本文主要研究内容为:(1)运用多体系统理论,建立从主光线焦点到样件材料内部体元预期位置的运动链模型,其中将系统主要组成部分简化,对理想情况下与有误差情况下的两相邻体之间特征变换矩阵变化情况作出分析,进一步演变到各个特征体间,最后建立了双光子聚合加工系统的几何误差模型。(2)搭建实验测量系统并测量微动台的几何误差,包括定位误差与直线度误差,然后采用改进型的9线辨识法对其它几何参数进行辨识,得到加工系统的各项几何误差参数。(3)建立双光子聚合加工固化点体元的数学模型,结合系统加工参数进行分析,揭示系统运动轴的平动误差和转动误差对所形成体元位姿的影响规律,建立从系统运动轴的平动误差与转动误差到体元位姿的映射关系。
【关键词】：双光子聚合 几何误差 多体系统 参数辨识 误差模型
【学位授予单位】：长春工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG665
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-13
• 1.1 课题来源7
• 1.2 研究背景及意义7
• 1.3 国内外研究现状7-11
• 1.3.1 误差建模研究现状7-9
• 1.3.2 几何误差检测及辨识研究现状9-11
• 1.4 本文主要研究内容11-13
• 第二章 双光子聚合加工系统的误差项来源及分析13-25
• 2.1 双光子聚合加工系统构成13-14
• 2.2 工作原理及系统搭建14-16
• 2.2.1 工作原理14-16
• 2.2.2 系统搭建遵循的原则16
• 2.3 误差项分类16-18
• 2.4 双光子聚合加工系统误差项分析18-24
• 2.4.1 系统移动副误差项分析18-19
• 2.4.2 系统几何误差项分析19-20
• 2.4.3 系统振镜误差项分析20-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第三章 双光子聚合加工系统的误差建模25-42
• 3.1 多体系统的拓扑结构及其低序体阵列描述25-27
• 3.2 多体系统相邻体间的几何描述27-35
• 3.2.1 理想情况下相邻体特征矩阵变换27-30
• 3.2.2 有误差情况下相邻体特征矩阵变换30-35
• 3.3 双光子聚合加工系统误差建模过程分析35-37
• 3.3.1 建模流程35-36
• 3.3.2 误差建模的描述36-37
• 3.4 基于多体系统建模技术的双光子聚合加工系统的误差建模37-41
• 3.4.1 系统的多体拓扑结构描述37-38
• 3.4.2 系统的多体系统相邻体间误差描述及系统误差建模38-41
• 3.5 本章小结41-42
• 第四章 双光子聚合加工系统误差测量及辨识42-56
• 4.1 误差参数辨识方法42-43
• 4.2 误差辨识方法的优化43-46
• 4.3 基于激光干涉仪的误差参数测量46-48
• 4.3.1 线性位移误差测量及组件46-47
• 4.3.2 角度误差测量及组件47-48
• 4.4 双光子聚合加工系统的误差分析48-55
• 4.4.1 搭建实验测量系统及空间规划48-51
• 4.4.2 几何误差的测量数据分析与辨识51-55
• 4.5 本章小结55-56
• 第五章 双光子聚合加工误差对体元位姿的影响56-63
• 5.1 引言56
• 5.2 双光子聚合加工参数对体元的影响56-59
• 5.3 双光子聚合加工系统运动误差对体元姿态的映射关系59-62
• 5.4 本章小结62-63
• 第六章 总结与展望63-65
• 6.1 总结63
• 6.2 展望63-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-72
• 作者简介72
• 攻读硕士学位期间研究成果72

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