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機(jī)床的激光干涉儀

日期：2009年12月16　來源：沈陽第一機(jī)床廠　關(guān)鍵字：機(jī)床
    激光干涉儀可對(duì)機(jī)床、三測機(jī)及各種定位裝置進(jìn)行高精度的(位害和幾何)精度校正�？赏瓿筛黜�(xiàng)參數(shù)的測量。如線形位置精度、重復(fù)定位精度、機(jī)床角度、直線度、垂直度、平行度及平面度等。其次，它還具有一些選擇功能，如自動(dòng)螺距誤差補(bǔ)償(適用大多數(shù)控系統(tǒng))，機(jī)床動(dòng)態(tài)特性測量與評(píng)估，回轉(zhuǎn)坐標(biāo)分度精度標(biāo)定，車床觸發(fā)脈沖輸入輸出功能等。
    (一)單頻激光干涉儀
    激光器1發(fā)出的激光束，經(jīng)鍍有半透明銀箔層的分光鏡5將光分為兩路，一路折射進(jìn)入固定不動(dòng)的棱鏡4，另一路反射進(jìn)入可動(dòng)棱鏡7。經(jīng)棱鏡4和7反射回來的光重新在分光鏡5處匯合成相干光束，此光束又被分光鏡分成兩路，一路進(jìn)入光電元件3，另一路經(jīng)棱鏡8反機(jī)床射至光電元件2。
    由于分光鏡5上鍍有半透明半反射的金屬膜，所產(chǎn)生的折射光和反射光的波形相同，但相位上有變化，適當(dāng)調(diào)整光電元件2和3的位置，使兩光電信號(hào)相位差90*。工作時(shí)兩者相位超前或滯后的關(guān)系，取決于棱鏡7的移動(dòng)方向，當(dāng)工作臺(tái)6移動(dòng)時(shí)棱鏡7也移動(dòng)，則干涉條紋移動(dòng)，每移動(dòng)一個(gè)干涉條紋，光電信號(hào)變化一個(gè)周期。車床如果采用4倍頻電子線路細(xì)分，采用波長入：0．63281Am的氦一氖機(jī)床激光為光源，則一個(gè)脈沖信號(hào)相當(dāng)于機(jī)床工作臺(tái)的實(shí)際位移量為(1／4)X(1／2)入≈0．08(，im)
單頻激光干涉儀使用時(shí)受環(huán)境影響較大，調(diào)整麻煩，放大器存在零點(diǎn)漂移。
    (二)雙頻激光干涉儀
    雙頻激光干涉儀的基本原理與單頻激光干涉儀不同，是一種新型激光干涉儀，如圖1—50斤示。它是利用光的干涉原理和多普勒效應(yīng)產(chǎn)生頻差的原理來進(jìn)行位置檢測的。
    (三)激光測量的應(yīng)用
    激光干涉儀用于機(jī)床精度的檢測及長度、角度、直線度、直角等的測量，車床青度高、效率高、使用方便，測量長度可達(dá)十幾米甚至幾十米，精度達(dá)微米級(jí)。
    1．自動(dòng)螺距誤差補(bǔ)機(jī)床償
    激光干涉儀不僅能自動(dòng)測量機(jī)器的位置精度，而且還能通過RS232接口使計(jì)算機(jī)和數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信，對(duì)誤差進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，它比通常的手工補(bǔ)償方法節(jié)省了大量時(shí)間，同時(shí)可最大限度地選用被測軸上的補(bǔ)償點(diǎn)數(shù)，使機(jī)床達(dá)到最佳精度。
    2．回轉(zhuǎn)坐標(biāo)精度標(biāo)定機(jī)床
    回轉(zhuǎn)坐標(biāo)分度精度標(biāo)定可對(duì)數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)在任意角度位置，以任意測量間隔進(jìn)行全自動(dòng)測量及補(bǔ)償。
    3．機(jī)床動(dòng)態(tài)特性測試與評(píng)估
    利用RENISHAW動(dòng)態(tài)特性測量與評(píng)估軟件，可用激光干涉儀進(jìn)行機(jī)床振動(dòng)測試與分析(FFT)，滾珠絲杠的動(dòng)態(tài)特性分析，伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的響應(yīng)特性分析，導(dǎo)軌的動(dòng)態(tài)特性(低速爬行)分析等，車床從而幫助用戶對(duì)機(jī)器故障源進(jìn)行分析。
    4．觸發(fā)脈沖輸入輸出功能
    利用觸發(fā)脈沖輸入，可實(shí)機(jī)床現(xiàn)外部控制激光干涉儀記錄數(shù)據(jù)，從而可實(shí)現(xiàn)類似于激光絲杠動(dòng)態(tài)精度檢查儀的功能或機(jī)床傳動(dòng)鏈精度檢查功能。利用觸發(fā)脈沖輸出，可用激光干涉儀定時(shí)或定距發(fā)出脈沖，從而實(shí)現(xiàn)類似于激光光刻機(jī)的功能。
    5．可選AB正交信號(hào)輸出
    AB正交信號(hào)是標(biāo)準(zhǔn)光柵信號(hào)，由于RENISHAW激光干涉儀能輸出該信號(hào)，車床因而可將該激光干涉儀作為長度基準(zhǔn)用于其他場合，如動(dòng)態(tài)光刻等。
    6．雙軸同步校準(zhǔn)
    系統(tǒng)在某些機(jī)器中，機(jī)床某一軸線運(yùn)動(dòng)由雙驅(qū)動(dòng)和雙反饋系統(tǒng)控制(如龍門銑床和大型龍門移動(dòng)的機(jī)器等)，在這種情況下，雙軸校準(zhǔn)軟件可在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上連接并控制兩個(gè)接口卡，車床提供了同步自動(dòng)采集兩平行軸數(shù)據(jù)的能力。從雙軸上采集的數(shù)據(jù)同時(shí)顯示在PC機(jī)上并根據(jù)要求存儲(chǔ)起來，然后分別加以分析或進(jìn)行雙軸誤差自動(dòng)補(bǔ)償。

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