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纳米三坐标测量机的精度设计与误差修正.pdf 全文免费在线阅读

发布时间:2016-11-22 17:08

  本文关键词:纳米三坐标测量机的精度设计与误差修正,由笔耕文化传播整理发布。


网友Horange近日为您收集整理了关于纳米三坐标测量机的精度设计与误差修正的文档,,希望对您的工作和学习有所帮助。以下是文档介绍:uracyDesignAndErrorCorrectionOfNanoCoordinateMeasuringMachines作者姓名王堕学位类型堂压亟±学科、专业揎蜜戗墨星扭越2006年6月纳米三坐标标测量机的精度设计与误差修正摘要三坐标测量机是近三十年来发展起来的一种高效率的新型精密测量仪器。随着科学技术的发展,对三坐标测量机的精度提出了越来越高的要求,特别是随着电子工业的发展,精度参数多为微纳米数量级的微型器件不断出现。对于这些微小的测量对象,现有的工业级三坐标测量机不仅体积上如同庞然大物,同时还存在很多缺点。因此,近年来精度达到纳米级且体积微型化的三坐标测量机的研制受到世界各国的重视。但是要完全通过提高制造精度,严格控制环境条件与使用条件来实现更高的测量精度是十分困难的。而误差修正技术是一项能以较低成本,大幅度地提高三坐标测量机测量精度的先进技术手段。本文分析了影响纳米三坐标测量机测量精度的误差源,建立了纳米三坐标测量机的误差模型,并针对不同的误差源提出了相应的误差分离方法。根据纳米三坐标测量机的总体精度要求及其机械结构,提出了纳米三坐标测量机的精度设计方案,并且根据该精度设计方案对纳米三坐标测量机的结构设计提出了一些建议。根据三坐标测量机误差修正的需要,编写了误差修正数据拟合软件。在完成上述工作的基础上,对正在研制的一台纳米三坐标测量机进行了部分误差源的误差修正,得到较满意的结果。关键词:uracyDesignAndErrorCorrectionOfNanoCoordinateMeasuringMachinesAbstractCoordinatemeasuringmachines(CMM)isanewtypeofprecisionmeasuringequipmentdevelopedinrecentthreedecades.WeneedmoreandmorehigherprecisionCMMwiththedevelopmentofscienceandtechnology,especiallywiththedevelopmentoftheelectronicsindustry,moreandmoremicrodevicesappearance.ExistingindustriallevelCMMistoobigforthesemicrodevices’measure,andhassomeshortage.Therefore,thedevelopmentofsmallsizeNano—CMMisregardedbytheworldinrecentyears.Butit’uracy,andcontroltheenvironmentalconditions.uracyofCMMandonlyneedlowerCOsts.ThispaperanalysestheinfluencesofeveryerrorsourceoftheprecisionofCMMEstablishtheerrormodelofCMM,anddesigndifferentmethodoferrorcalibrationfordifferenterrorsource.uracytargetandmechanicalstructures,andguidethestructuraldesignofNano—uracydesign.WriteasoftwareforerrorcorrectionofCMM.FinallycorrecttheerrorofadevelopingCMM,andgetasatisfactoryresult.Keywords:uracydesignerrorcalibrationerrorcorrection插图清单图2一l三坐标测量机误差源分解示意图?????????????..9图2—2测头探测过程示意图???????????????????12图2—3测量时测头的位移时间关系??????????????..12图2—4三坐标测量机机体动态误差源简单分类??????????12图2-5三坐标测量机动态误差全系统传递图???????????13图2—6拱形Nano—CMM????????????????????.14图2—7四面对称形Nano—CMM?????????????????14图2—8矩形桥架结构图???????????????????.15图2-9拱形桥架结构图???????????????????一15图2—10传统XY平台????????????????????.16图2一ll共平面XY平台???????????????????.16图2一12共平面原理图????????????????????17图2-13探头结构原理图????????????????????..18图2—14四象限光斑形状变化与FES曲线????????????.19图2—15测头测量系统原理图?????????????????????19图2—16探头系统控制回路原理图???????????????19图2-17自动聚焦原理????????????????????20图2—18LDGI系统原理图???????????????????????.2l图4-1误差修正软件图形界面?????????????????35图4-2光栅示值误差测量??????????????????.36图4—3偏摆角、俯仰角测量?????????????????..36图4—4误差修正位置????????????????????.37图4—5光栅示值误差????????????????????.38图4-6工作台俯仰角????????????????????.38图4-7工作台偏摆角????????????????????????39图4-8工作台误差修正前后比对???????????????..39图5-1光栅误差分离示意图?..图5—2双频激光干涉仪软件界面图5—3阿贝误差分离示意图???图5—4利用直角棱镜转折测量光路图图5—5X轴修正前后误差曲线图?????~图5-6Y轴修正前后误差曲线图?????..43.43..44.45..48—48表5一lx轴修正前后误差值表5—2Y轴修正前后误差值表格清单4951独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标志和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得金壁王些盍堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签字:签字日期:年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解盒目B王些盔堂有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅或借阅。本人授权盒月B』些左!L可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索,

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本文编号:186272

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