快速三坐标测量系统误差分析与修正

摘要

本文针对非接触激光三角测头式三坐标测量系统进行误差分析，其系统误差来源主要为系统的机构误差，包括X、Z轴滚珠丝杠的传动误差、X、y轴倾角误差、各个轴的垂直度误差以及旋转轴的回转误差。 三坐标测量机的误差检测是误差有效补偿的基础，也是关键。本文分别对三坐标测量系统进行综合误差检测和单项误差检测。综合误差检测采用标准件法求得其径向误差，单项误差检测主要是对X、Y轴倾角误差、X、Z轴滚珠丝杠的传动误差、各个轴的垂直度误差以及旋转轴的回转误差采用实验方法、数学方法逐个检测，进而逐个补偿，提高三坐标测量系统精度。 采用软件补偿法对三坐标测量系统的误差进行补偿，分别对三坐标测量系统的各个单项误差建立误差补偿数学模型，编写误差补偿软件。依照原有测量软件，补偿软件采用VisualC++6.0编写，经过测试运行正常。 利用该方法对变截面回转体进行测量，其各个径向尺寸精度可达±15μm，且测量速度是接触式三坐标测量机的3倍，验证了该方法的有效性，较好地解决了自由曲面高速、高精度测量的问题。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及学位论文版权使用授权书

第一章绪论

1.1三坐标测量机的发展概况

1.2提高三坐标测量机精度的主要措施

1.3系统误差分析与修正理论的发展概况

1.3.1误差的分类

1.3.2误差的来源

1.3.3误差的补偿方法

1.4三坐标测量系统误差修正技术的研究状况

1.5三坐标测量系统误差修正技术的发展趋势

1.6课题来源及研究内容

1.6.1课题来源

1.6.2研究内容

第二章三坐标测量系统误差检测

2.1三坐标测量系统误差分析

2.2三坐标测量系统综合误差检测

2.3三坐标测量系统误差单项检测

2.3.1倾角误差的检测

2.3.2 X、Z轴滚珠丝杠误差检测

2.3.3各轴垂直度误差的检测

2.3.4旋转轴回转误差的检测

第三章三坐标测量系统误差补偿

3.1倾角误差的补偿

3.2 X、Z轴滚珠丝杠误差补偿

3.3偏心及回转误差的补偿

第四章三坐标测量系统误差补偿软件

4.1 VC编程基础

4.1.1 MFC类结构

4.1.2 CMnd类

4.1.3 CWnd的派生类

4.2倾角误差的补偿程序

4.3 X、Z轴滚珠丝杠误差补偿程序

4.4偏心及回转误差的补偿程序

第五章测量实例

5.1标准件测量

5.2非标准件测量

第六章结论与展望

6.1论文结论

6.2研究展望

参考文献

致谢

附录