基于五角棱鏡的滾轉(zhuǎn)角誤差測量方法研究.pdf

1、激光多自由度誤差同時測量技術(shù)是精密加工行業(yè)關(guān)注的重點，而其中的滾轉(zhuǎn)角誤差測量一直是多自由度測量中未能很好解決的難題之一，目前已有的測量方法或者精度較低、或者結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以滿足多自由度集成的需求。
　　本論文重點研究適用于多自由度誤差同時測量系統(tǒng)集成的滾轉(zhuǎn)角高精度光學(xué)測量方法，利用五角棱鏡組實現(xiàn)平行雙光束測量基準，以角錐棱鏡作為滾轉(zhuǎn)角敏感器件，通過對直線度誤差的測量間接實現(xiàn)滾轉(zhuǎn)角誤差的高精度測量。系統(tǒng)采用帶溫控的半導(dǎo)體激光器單模光纖

2、組件作為光源，減小了光線漂移，提高了光束準直性，保證了測量系統(tǒng)的穩(wěn)定與精確。同時通過增大五角棱鏡組的距離，實現(xiàn)了測量分辨率的提高。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、體積小巧，實時性強，便于集成多自由度同時測量系統(tǒng)。
　　論文完成了光路的設(shè)計、軟件的優(yōu)化、系統(tǒng)的搭建，實現(xiàn)了五自由度同時測量系統(tǒng)的集成，并通過重復(fù)性、穩(wěn)定性、對比性等實驗驗證了其可行性，對系統(tǒng)存在的光束平行性誤差進行了詳細地理論分析。實驗結(jié)果表明本系統(tǒng)的滾轉(zhuǎn)角誤差測量分辨率優(yōu)于0.15a