數控軸垂直度激光干涉儀設計

來源: 發(fā)布時間:2024-09-03

激光干涉儀組件:要測量線性軸的定位精度、重復定位精度和反向間隙等數據,需要使用激光測量系統(tǒng)的以下組件,主要有:XL激光頭、三腳架和云臺、XC環(huán)境補償單元、空氣溫度傳感器和材料溫度傳感器、線性測量光學鏡組、光學鏡安裝組件及安裝激光測量軟件的計算機。激光干涉儀工作原理多普勒效應(DopplerEffect):任何形式的波傳播,都是由于波源、傳播介質或中間反射器的運動,會使頻率發(fā)生變化的現象。這種因多普勒效應所引起的頻率變化稱為多普勒偏移或頻移(DopplerShift),其頻移大小與介質、波源和觀察物的運動有關。激光干涉儀受環(huán)境因素影響較大。數控軸垂直度激光干涉儀設計

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激光干涉儀系統(tǒng)具有豐富的模塊化組件,可根據具體測量需求而選擇不同的組件。主要鏡組如下圖所列,依次為線性鏡組、角度鏡組、直線度鏡組、垂直度鏡組、平面度鏡組、自動精密轉臺。其中,線性鏡組為標配,由線性干涉鏡、線性反射鏡和夾緊孔座構成??蓾M足線性位移設備的定位精度、重復定位精度、反向間隙的測量與分析,以及反向間隙修正和螺距補償。激光器發(fā)射單一頻率光束射入線性干涉鏡,然后分成兩道光束,一道光束(參考光束)射向連接分光鏡的反射鏡,而第二道透射光束(測量光束)則通過分光鏡射入第二個反射鏡。英國激光干涉儀購買影響激光干涉儀測量精度的因素包括:測量讀數軟件系統(tǒng)帶來的誤差。

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激光干涉儀引力波探測器要求激光束的橫向剖面具有純凈的TEM00模式,即應該是基模厄米-高斯模式。因為高階模式與干涉儀的不對稱性相耦合,會使輸出信號的對比度變差,而且高階模式會使法布里-珀羅腔鏡子表面光強分布改變,產生附加的熱噪聲。高階模式的振幅是不穩(wěn)定的,它會使鏡子不同部位受到的輻射壓力發(fā)生變化,產生附加的輻射壓力噪聲,嚴重時會使鏡子抖動引起干涉儀鎖定狀態(tài)的不穩(wěn)定。通過清模器可以清理高階橫向模式,清模器的主體部分是一個具有較高透射率的行波諧振腔,常采用由三面光學鏡組成的銳三角形結構,其優(yōu)點是清模效果好,光束抖動噪聲小,能選擇偏振形式,具有高的頻率穩(wěn)定性,沒有光從清模器返回激光器。合理設計三面鏡子的反射和透射系數并適當調節(jié)銳角上的鏡子,使載頻激光和兩個旁頻都能共振通過。

激光干涉儀產品具有測量精度高、測量速度快、比較高測速下分辨率高、測量范圍大等優(yōu)點。通過與不同的光學組件結合,可以實現對直線度、垂直度、角度、平面度、平行度等多種幾何精度的測量。在相關軟件的配合下,還可以對數控機床進行動態(tài)性能檢測,可以進行機床振動測試與分析,滾珠絲桿的動態(tài)特性分析,驅動系統(tǒng)的響應特性分析,導軌的動態(tài)特性分析等,具有極高的精度和效率,為機床誤差修正提供依據。激光干涉儀是以光波為載體,以光波波長為單位的一種計量測試方法,是公認的高精度、高靈敏度的檢測手段,在制造領域應用普遍。激光干涉儀配有各種附件。

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激光干涉儀在立式配置下,樣品的放置,夾持和調整更方便,提高了測試效率。立式架構整機占地更??;整個干涉腔,處于穩(wěn)定的框架結構下,這樣對抗振要求更低,可省去昂貴和龐大的抗震平臺。立式配置對于某些特殊應用的特殊優(yōu)勢,比如高精度曲率半徑測量,大口徑平面樣品的拼接測量。對于很多超高精度測量,要求樣品表面保持和工作狀態(tài)一致的條件下測量。工業(yè)現場測試環(huán)境下,立式配置下,樣品的夾持放置,更有效率,更加穩(wěn)定。在某些應用場合,基于測試效率,樣品夾持,測試方式或精度的要求,立式配置會更有優(yōu)勢。激光干涉儀在實際使用中,需要確認其在各個測量應用中能夠達到的真實精度水平以確保測量數據準確可靠。數控軸垂直度激光干涉儀設計

激光干涉儀具有有平面度測量組件、直線度測量組件、垂直度測量鏡組、激光器準直輔助鏡等等。數控軸垂直度激光干涉儀設計

激光干涉儀的應用:1、幾何精度檢測可用于檢測直線度、垂直度、俯仰與偏擺、平面度、平行度等。2、器的誤差,而且還能通過RS232接口自動對其線性誤差進行補償,比通常的補償方法節(jié)省了大量時間,并且避免了手工計算和手動數控鍵入而引起的操作者誤差,同時可蕞大限度地選用被測軸上的補償點數,使機床達到蕞佳精度,另外操作者無需具有機床參數及補償方法的知識。3、數控轉臺分度精度的檢測及其自動補償現在,利用ML10激光干涉儀加上RX10轉臺基準還能進行回轉軸的自動測量。它可對任意角度位置,以任意角度間隔進行全自動測量,其精度達±1。新的國際標準已推薦使用該項新技術。它比傳統(tǒng)用自準直儀和多面體的方法不只節(jié)約了大量的測量時間,而且還得到完整的回轉軸精度曲線,知曉其精度的每一細節(jié),并給出按相關標準處理的統(tǒng)計結果。數控軸垂直度激光干涉儀設計