光學(xué)精密檢測(cè)技術(shù)第八講

1、光學(xué)精密檢測(cè)技術(shù)與光學(xué)精密檢測(cè)技術(shù)與檢測(cè)儀器檢測(cè)儀器光學(xué)精密檢測(cè)技術(shù)與檢測(cè)儀器系列八激光PBS棱鏡M1M2成像鏡濾波孔像面1/2波片1/4波片1/4波片1/4波片檢偏器移相干涉儀n偏振調(diào)制4D動(dòng)態(tài)干涉儀1tancos2tansin 222cos2tansin 21tancos222iiJii波片瓊斯矩陣1/ 4=45波片，時(shí)22222222iJi1222222201222222202222222222222pippiiiEEEEieiii2222222202222222122222220222222isssiiiieEEEEiii移相干涉儀n偏振調(diào)制4D動(dòng)態(tài)干涉儀1tancos2tansin

2、222cos2tansin 21tancos222iiJii波片瓊斯矩陣1/ 4=45波片，時(shí)22222222iJi1222222022222ppipiEEEE ei212222ipsipsEEEEEEE2222022222222isssiEEEEi移相干涉儀n偏振調(diào)制4D動(dòng)態(tài)干涉儀1tancos2tansin 222cos2tansin 21tancos222iiJii波片瓊斯矩陣1/ 4=90波片，時(shí)2202222022iJi404222202222222202222ippissiiEeEEEEeEii移相干涉儀n偏振調(diào)制4D動(dòng)態(tài)干涉儀22cossincossincossinJ偏振片瓊斯矩

3、陣=45時(shí)11221122J =135時(shí)11221122J 44414441112211222iiipspiiipsseEeEeEEeEeEeE5444334441112211222iiipspiiipsseEeEeEEeEeEeE21112211222psppssEEEEEEE41112211222ippsispsEEE eEEe EE移相干涉儀n偏振調(diào)制4D動(dòng)態(tài)干涉儀90018027045135090移相干涉儀n偏振調(diào)制4D動(dòng)態(tài)干涉儀n偏振調(diào)制4D動(dòng)態(tài)干涉儀移相干涉儀ABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDAAAAAAAAABBBBBBBBBCCCCCCCC

4、CDDDDDDDDDABCD4213( , )arctanIIx yIIn偏振調(diào)制4D動(dòng)態(tài)干涉儀移相干涉儀n動(dòng)態(tài)干涉測(cè)量空間移相干涉儀優(yōu)點(diǎn)： 瞬時(shí)測(cè)量能夠有效抑制震動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響； 能夠?qū)Υ罂趶?、長(zhǎng)焦距的系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量。缺點(diǎn)： 沒(méi)有抑制大氣湍流對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響； 空間相移用四個(gè)相鄰點(diǎn)的偏振移相表示一個(gè)點(diǎn)的加工精度，數(shù)據(jù)可信度低，特別對(duì)大孔徑光學(xué)鏡面。ABCD移相干涉儀nESDI斐索干涉儀移相干涉儀 氣流對(duì)干涉圖的影響氣流對(duì)干涉圖的影響風(fēng)扇及送風(fēng)機(jī)可以用來(lái)減小操作環(huán)境中的局部溫差。然而，設(shè)置不當(dāng)?shù)娘L(fēng)扇會(huì)造成氣流干擾以及震動(dòng)干擾。氣流干擾會(huì)使局部區(qū)域內(nèi)空氣密度不均勻，對(duì)測(cè)量光束引起局部偏折，改變

5、了測(cè)量波面，影響了測(cè)量結(jié)果。必須避免氣流造成的干涉條紋不規(guī)則擾動(dòng)。如果溫度的空間梯度大，也會(huì)產(chǎn)生明顯的氣流影響。 有條件最好在恒溫室內(nèi)再布置一個(gè)小房間，以減少外界溫度的變化影響。影響測(cè)量結(jié)果的外界因素n氣流影響測(cè)量結(jié)果的外界因素n氣流振動(dòng)可能由很多原因產(chǎn)生：支撐不夠剛性的地板、聲波、其它設(shè)備(風(fēng)扇、空調(diào)或遠(yuǎn)處的車(chē)床、馬路上的汽車(chē)等)、人的活動(dòng)等等。振動(dòng)是最難控制的環(huán)境問(wèn)題。 理論上，最好是將儀器放在一塊混凝土澆注的地基上使用，這樣會(huì)大大衰減大幅的振動(dòng)。小幅的振動(dòng)，例如由人員活動(dòng)造成的震動(dòng)，可以通過(guò)防震系統(tǒng)隔離。 環(huán)境震動(dòng)對(duì)干涉儀的影響，在于它在兩相干波面之間引入了隨機(jī)的位相變化，主要表現(xiàn)為干涉

6、條紋出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象，從而造成條紋模糊。影響測(cè)量結(jié)果的外界因素n振動(dòng) 從下圖可以看出，將干涉圖調(diào)到三根條紋(下圖左)，當(dāng)沒(méi)有環(huán)境震動(dòng)時(shí)，測(cè)得的波面是連續(xù)光滑的(下圖中)；當(dāng)引入環(huán)境震動(dòng)時(shí)，測(cè)得的波面中出現(xiàn)與干涉條紋方向一致的波動(dòng)，且波動(dòng)的頻率正好是干涉條紋頻率的2倍(下圖右)。如果將干涉圖盡量調(diào)整到零條紋時(shí)，則波面將不出現(xiàn)波動(dòng)。所以，為了抑制環(huán)境震動(dòng)的影響，在移相干涉測(cè)量時(shí)，應(yīng)盡量將干涉圖調(diào)整到零條紋再進(jìn)行測(cè)量。影響測(cè)量結(jié)果的外界因素n振動(dòng) 減振一般可以使用氣墊光學(xué)平臺(tái)，另外還有多種方法:地基隔離減震、橡膠剪切減震腳、軟墊與大理石聯(lián)合減震、干涉腔剛性固化減震等都可以使用，如右圖。根據(jù)不同的環(huán)境條件

7、可以使用其中一種或兩種以上組合。 影響測(cè)量結(jié)果的外界因素n振動(dòng)n 距離干涉測(cè)量光源參考面探測(cè)器L1L21112120121121201222( )cos( 2()22)22cos 2()22aaItIfftLLIfftLL雙頻干涉測(cè)量基礎(chǔ)12ff、1f2f221211201221211201222( )cos( 2()2()2)22cos 2()2()2aaItIfftLLLIfftLLL L1V11(2)4LN 距離 N、？n 距離干涉測(cè)量1112012122( )cos 222cos 2aaItIftLLIft（）（）雙頻干涉測(cè)量基礎(chǔ)2212012222( )cos 22(Vt)2=cos

8、 2+)aaVItIftLLIfft（(12121212( )=cos 2)cos2+)11cos2 (2)2 cos(2)22aaVaaVaaVI tIII IftfftI IfftI If t （(12VVf121( )cos(2)2aaVI tI If t01(2)4tLVdtN 01020304050607080900.20.40.60.811.21.41.61.822.2n 雙頻激光光源雙頻干涉測(cè)量基礎(chǔ)1. 塞曼效應(yīng)雙頻激光器2. 雙縱模激光器3. 基于雙折射晶體的雙頻激光器4. 聲光移頻雙頻激光器移頻器的基頻：20M-200M穩(wěn)定差頻最小：10KHzCCD幀頻：10KHz頻差高幀頻

9、低n 高性能低差頻移頻技術(shù)全視場(chǎng)外差干涉儀光電院研制出高性能低差頻聲光移頻器，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)水平，能夠滿(mǎn)足各類(lèi)全視場(chǎng)外差探測(cè)需求。技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)國(guó)外廠家國(guó)外廠家國(guó)內(nèi)廠家國(guó)內(nèi)廠家自研自研穩(wěn)定拍頻頻率穩(wěn)定拍頻頻率100Hz1kHz3Hz頻率穩(wěn)定度頻率穩(wěn)定度10ppm30ppm0.1ppm諧波諧波-40dB-15dB-70dB相位噪聲相位噪聲-110dBc設(shè)計(jì)拍頻設(shè)計(jì)拍頻實(shí)測(cè)拍頻頻率實(shí)測(cè)拍頻頻率實(shí)測(cè)相噪實(shí)測(cè)相噪實(shí)測(cè)實(shí)測(cè)三三次次諧波諧波3Hz2.9870.004Hz-110dBc-70dB10Hz9.9630.003Hz-117dBc-73dBn 高性能低差頻移頻技術(shù)全視場(chǎng)外差干涉儀 機(jī)

10、械高精度移相技術(shù)難度大； 離焦誤差 環(huán)境適應(yīng)性差，應(yīng)用領(lǐng)域受到限制；點(diǎn)衍射干涉儀Fizeau干涉儀Twyman-Green干涉儀n 傳統(tǒng)干涉儀全視場(chǎng)外差干涉儀重復(fù)測(cè)量精度RMS: 2/10000全視場(chǎng)外差馬赫曾德干涉儀實(shí)測(cè)干涉數(shù)據(jù)立方體n 馬赫曾德干涉儀全視場(chǎng)外差干涉儀重復(fù)測(cè)量精度RMS: 4/10000全視場(chǎng)外差點(diǎn)衍射干涉干涉儀n 點(diǎn)衍射干涉儀全視場(chǎng)外差干涉儀n動(dòng)態(tài)干涉儀全視場(chǎng)外差干涉儀直流測(cè)量系統(tǒng)，具有直流光平和電平零漂的弊端弊端。 雙頻測(cè)距儀干涉儀n單頻測(cè)距干涉儀n基本光路雙頻測(cè)距儀干涉儀f1-f2f1ff測(cè)測(cè)=(f1f)-f2f參參=f1-f2M1M2M3M4f測(cè)測(cè)=(f1f)-f2s

11、pn原理框圖1312121( )cos(2)21cos(2)2aaVaaItIIf tIIN 1 4121212121( )co s(2/ 2 )21co s(2/ 2 )21sin (2)21sin (2)2aaVaaaaVaaItIIf tIINIIf tIIN 雙頻測(cè)距儀干涉儀n數(shù)據(jù)分析13121( )cos(2)2aaItIIN 1 4121( )sin (2)2aaItIIN 01020304050607080900.20.40.60.811.21.41.61.822.20102030405060708090-1.5-1-0.500.511.52( )tan (2)I tN N、01

12、(2)4tLVdtN 雙頻測(cè)距儀干涉儀n數(shù)據(jù)分析0204060801001201401601802000.20.40.60.811.21.41.61.822.2020406080100120140160180200-1.5-1-0.500.511.52雙頻測(cè)距儀干涉儀從從激光干涉儀的技術(shù)發(fā)展看，目前國(guó)外激光干涉儀產(chǎn)品主要有三種形式：激光干涉儀的技術(shù)發(fā)展看，目前國(guó)外激光干涉儀產(chǎn)品主要有三種形式：1 1、基于縱向塞曼效應(yīng)的雙頻激光干涉儀：以、基于縱向塞曼效應(yīng)的雙頻激光干涉儀：以Agilent、Exell等公司的產(chǎn)品為等公司的產(chǎn)品為代表，屬于交流干涉系統(tǒng)。由于受到模牽引效應(yīng)的影響，這種系統(tǒng)的測(cè)量速代

13、表，屬于交流干涉系統(tǒng)。由于受到模牽引效應(yīng)的影響，這種系統(tǒng)的測(cè)量速度受到限制，最大測(cè)量速度為：度受到限制，最大測(cè)量速度為：1000mm/s。2 2、基于、基于 Bragg效應(yīng)的聲光調(diào)制式雙頻激光干涉儀：以效應(yīng)的聲光調(diào)制式雙頻激光干涉儀：以Zygo、Optodyne公公司的產(chǎn)品為代表，采用聲光調(diào)制原理產(chǎn)生兩個(gè)激光頻率構(gòu)成交流干涉系統(tǒng)。司的產(chǎn)品為代表，采用聲光調(diào)制原理產(chǎn)生兩個(gè)激光頻率構(gòu)成交流干涉系統(tǒng)。由于可以得到較高的激光頻率差，因此可以提高系統(tǒng)的測(cè)量速度，最高測(cè)量由于可以得到較高的激光頻率差，因此可以提高系統(tǒng)的測(cè)量速度，最高測(cè)量速度可以達(dá)到：速度可以達(dá)到：1800mm/s。3 3、單頻激光干涉儀：

14、以、單頻激光干涉儀：以Renishow、API等公司的產(chǎn)品為代表，單頻激光干等公司的產(chǎn)品為代表，單頻激光干涉儀的測(cè)量速度取決于電子器件的性能，目前最高測(cè)量速度可以達(dá)到：涉儀的測(cè)量速度取決于電子器件的性能，目前最高測(cè)量速度可以達(dá)到：4000mm/s（采用專(zhuān)用電子器件）（采用專(zhuān)用電子器件）。n國(guó)外研究狀況雙頻測(cè)距儀干涉儀1971年美國(guó)年美國(guó)HP公司推出的基于縱向塞曼效應(yīng)的雙頻激光干涉儀，公司推出的基于縱向塞曼效應(yīng)的雙頻激光干涉儀，具有極大的系統(tǒng)增益，在此后的十多年中，幾乎壟斷了市場(chǎng)具有極大的系統(tǒng)增益，在此后的十多年中，幾乎壟斷了市場(chǎng)。從從上世紀(jì)七十年代初期開(kāi)始，國(guó)內(nèi)相繼有十幾個(gè)單位研制雙頻激光上世

15、紀(jì)七十年代初期開(kāi)始，國(guó)內(nèi)相繼有十幾個(gè)單位研制雙頻激光干涉儀，但是由于各種原因，特別是激光器的壽命過(guò)短，都難以形干涉儀，但是由于各種原因，特別是激光器的壽命過(guò)短，都難以形成產(chǎn)品，有些大學(xué)主要作為科研項(xiàng)目進(jìn)行研究，大多數(shù)單位都逐漸成產(chǎn)品，有些大學(xué)主要作為科研項(xiàng)目進(jìn)行研究，大多數(shù)單位都逐漸放棄了產(chǎn)品放棄了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)開(kāi)發(fā)目前，比較成功的是成都工具研究所成功目前，比較成功的是成都工具研究所成功地將產(chǎn)品推向地將產(chǎn)品推向市場(chǎng)，清華市場(chǎng)，清華大學(xué)在接收處理電路方面做得比較好。大學(xué)在接收處理電路方面做得比較好。n國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀雙頻測(cè)距儀干涉儀nHP（Agilent）公司干涉儀 雙頻測(cè)距儀干涉儀nZYGO公司干涉儀雙

16、頻測(cè)距儀干涉儀測(cè)量測(cè)量時(shí)靶鏡或者干涉儀置于被測(cè)體上，當(dāng)被測(cè)體移動(dòng)時(shí)靶鏡或者干涉儀置于被測(cè)體上，當(dāng)被測(cè)體移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生干涉，由激光干涉儀的電器部分記錄下位移值，時(shí)產(chǎn)生干涉，由激光干涉儀的電器部分記錄下位移值，即為長(zhǎng)度測(cè)量。即為長(zhǎng)度測(cè)量。2NL n激光干涉儀應(yīng)用長(zhǎng)度測(cè)量雙頻測(cè)距儀干涉儀激光激光頭的出射光由角度干涉儀分為頭的出射光由角度干涉儀分為f1和和f2兩束，分別射向角度反兩束，分別射向角度反射鏡中的兩個(gè)靶鏡，當(dāng)角度干涉儀或角度反射鏡發(fā)生偏擺角射鏡中的兩個(gè)靶鏡，當(dāng)角度干涉儀或角度反射鏡發(fā)生偏擺角時(shí)，時(shí)，f1和和f2兩束光產(chǎn)生相位差，可以計(jì)算旋轉(zhuǎn)角度值兩束光產(chǎn)生相位差，可以計(jì)算旋轉(zhuǎn)角度值:LD1sin

17、n激光干涉儀應(yīng)用小角度測(cè)量雙頻測(cè)距儀干涉儀來(lái)自來(lái)自激光頭的激光在烏拉斯頓棱鏡上以激光頭的激光在烏拉斯頓棱鏡上以角分離為角分離為f1和和f2，它們，它們分別射向雙平面反射鏡，當(dāng)雙平面反射鏡發(fā)生從位置位移到位分別射向雙平面反射鏡，當(dāng)雙平面反射鏡發(fā)生從位置位移到位置時(shí)，兩束光產(chǎn)生符號(hào)相反的相移，可以計(jì)算出雙平面反射鏡置時(shí)，兩束光產(chǎn)生符號(hào)相反的相移，可以計(jì)算出雙平面反射鏡的橫向位移量的橫向位移量:22sinLYn激光干涉儀應(yīng)用橫向位移測(cè)量雙頻測(cè)距儀干涉儀從從應(yīng)用角度看，近二十年來(lái)，激光干涉儀產(chǎn)品明顯向兩個(gè)方向發(fā)展：應(yīng)用角度看，近二十年來(lái)，激光干涉儀產(chǎn)品明顯向兩個(gè)方向發(fā)展： 一是面向大規(guī)模集成電路、平面

18、顯示器、微觀結(jié)構(gòu)研究等領(lǐng)域的激光傳感器系統(tǒng)，一是面向大規(guī)模集成電路、平面顯示器、微觀結(jié)構(gòu)研究等領(lǐng)域的激光傳感器系統(tǒng)，要求分辨率高、速度快、精度高，并且可以提供反饋信號(hào)。典型產(chǎn)品有要求分辨率高、速度快、精度高，并且可以提供反饋信號(hào)。典型產(chǎn)品有Agilent公司的公司的5517/5527系列、系列、Zygo公司的公司的ZMI系列、系列、Piezosystem jena 公司的公司的sios系列，最高分辨率系列，最高分辨率0.15nm、速度、速度2550mm/s（Zygo公司的公司的4000處理板）；處理板）； 二是面向數(shù)控機(jī)床及普通應(yīng)用，這種系統(tǒng)也稱(chēng)工業(yè)用激光干涉儀，要求體積小、二是面向數(shù)控機(jī)床及

19、普通應(yīng)用，這種系統(tǒng)也稱(chēng)工業(yè)用激光干涉儀，要求體積小、速度快、測(cè)量距離大，典型產(chǎn)品有速度快、測(cè)量距離大，典型產(chǎn)品有Agilent的的5529/5530、Renishaw公司的公司的ML-10/XL-80、Excel公司的公司的1100A/1100B、Optodyne的的MCV系列、系列、API公司的公司的XD系列、成都工具研究所有限公司的系列、成都工具研究所有限公司的MJS系列等。系列等。 n激光干涉儀發(fā)展趨勢(shì)雙頻測(cè)距儀干涉儀 用于一般工業(yè)計(jì)量的激光干涉儀基本功能包括長(zhǎng)度、角度、直線度、平面度、垂直度、平行度、用于一般工業(yè)計(jì)量的激光干涉儀基本功能包括長(zhǎng)度、角度、直線度、平面度、垂直度、平行度、數(shù)

20、控轉(zhuǎn)臺(tái)測(cè)量等項(xiàng)目。近年來(lái)，出現(xiàn)了許多針對(duì)數(shù)控機(jī)床檢測(cè)的附加功能，包括：數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)測(cè)量等項(xiàng)目。近年來(lái)，出現(xiàn)了許多針對(duì)數(shù)控機(jī)床檢測(cè)的附加功能，包括： 1）對(duì)角線測(cè)量附件）對(duì)角線測(cè)量附件 有兩種對(duì)角線測(cè)量附件有兩種對(duì)角線測(cè)量附件,一種是簡(jiǎn)單地將激光束轉(zhuǎn)向，使測(cè)量沿?cái)?shù)控機(jī)床工作區(qū)的對(duì)角線進(jìn)行，可一種是簡(jiǎn)單地將激光束轉(zhuǎn)向，使測(cè)量沿?cái)?shù)控機(jī)床工作區(qū)的對(duì)角線進(jìn)行，可以迅速判斷機(jī)床的精度狀況，如以迅速判斷機(jī)床的精度狀況，如Agilent和和Renishaw公司的對(duì)角線測(cè)量附件；另一種方法是公司的對(duì)角線測(cè)量附件；另一種方法是Optodyne提出的提出的“向量測(cè)量方法向量測(cè)量方法”，采用長(zhǎng)平面鏡為干涉儀的靶鏡，測(cè)量沿

21、角線方向以階梯折線軌，采用長(zhǎng)平面鏡為干涉儀的靶鏡，測(cè)量沿角線方向以階梯折線軌跡進(jìn)行，得到測(cè)量數(shù)組（跡進(jìn)行，得到測(cè)量數(shù)組（X1、Y1、Z1 Xn、Yn、Zn），它包含了機(jī)床各軸向定位），它包含了機(jī)床各軸向定位精度、直線度和垂直度的信息，由軟件處理得到螺距誤差和空間誤差的補(bǔ)償數(shù)據(jù)精度、直線度和垂直度的信息，由軟件處理得到螺距誤差和空間誤差的補(bǔ)償數(shù)據(jù)。2）數(shù)控機(jī)床圓軌跡的測(cè)量）數(shù)控機(jī)床圓軌跡的測(cè)量 Optodyne公司的干涉儀用平面鏡作為靶鏡，提出了測(cè)量數(shù)控機(jī)床圓軌跡的新方法，從公司的干涉儀用平面鏡作為靶鏡，提出了測(cè)量數(shù)控機(jī)床圓軌跡的新方法，從X和和Y兩個(gè)兩個(gè)方向測(cè)量機(jī)床運(yùn)動(dòng)的位移方向測(cè)量機(jī)床運(yùn)動(dòng)的

22、位移 角度曲線（正弦和余弦），由軟件計(jì)算出圓軌跡誤差，包括圓滯后角度曲線（正弦和余弦），由軟件計(jì)算出圓軌跡誤差，包括圓滯后H、圓偏差圓偏差G等等。3）雙軸測(cè)量軟件）雙軸測(cè)量軟件 Agilent和和Renishaw都提供了雙軸測(cè)量軟件，用于雙驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，測(cè)量?jī)沈?qū)動(dòng)的同步性。都提供了雙軸測(cè)量軟件，用于雙驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，測(cè)量?jī)沈?qū)動(dòng)的同步性。 n激光干涉儀發(fā)展趨勢(shì)雙頻測(cè)距儀干涉儀 4）多維測(cè)量系統(tǒng)）多維測(cè)量系統(tǒng) 多維測(cè)量系統(tǒng)實(shí)際是激光干涉和其他測(cè)量方法的組合，一次測(cè)量可以得到單軸六個(gè)自由度的誤差多維測(cè)量系統(tǒng)實(shí)際是激光干涉和其他測(cè)量方法的組合，一次測(cè)量可以得到單軸六個(gè)自由度的誤差數(shù)值（位移，二個(gè)直線度和三個(gè)擺角

23、），借助五棱鏡可以測(cè)量機(jī)床三軸之間的軸的垂直度，一般通數(shù)值（位移，二個(gè)直線度和三個(gè)擺角），借助五棱鏡可以測(cè)量機(jī)床三軸之間的軸的垂直度，一般通過(guò)五次測(cè)量即可得到機(jī)床的全部過(guò)五次測(cè)量即可得到機(jī)床的全部21項(xiàng)誤差值。這些誤差值經(jīng)分析軟件處理生成機(jī)床三維空間的網(wǎng)格項(xiàng)誤差值。這些誤差值經(jīng)分析軟件處理生成機(jī)床三維空間的網(wǎng)格補(bǔ)償數(shù)據(jù)。由于各項(xiàng)誤差都是相互關(guān)聯(lián)的，多維測(cè)量更能反映誤差的真實(shí)情況，測(cè)量效率也高。補(bǔ)償數(shù)據(jù)。由于各項(xiàng)誤差都是相互關(guān)聯(lián)的，多維測(cè)量更能反映誤差的真實(shí)情況，測(cè)量效率也高。API公司的公司的XD系列可以測(cè)量系列可以測(cè)量1、3、5、6個(gè)分量，個(gè)分量，Excel公司的公司的1100B系統(tǒng)也是六維

24、測(cè)量系統(tǒng)系統(tǒng)也是六維測(cè)量系統(tǒng)。5）動(dòng)態(tài)測(cè)量）動(dòng)態(tài)測(cè)量 動(dòng)態(tài)測(cè)量包括位移動(dòng)態(tài)測(cè)量包括位移-時(shí)間，速度時(shí)間，速度-時(shí)間、加速度時(shí)間、加速度-時(shí)間，振動(dòng)測(cè)量，并可以進(jìn)行時(shí)間，振動(dòng)測(cè)量，并可以進(jìn)行FFT分析。數(shù)控機(jī)床分析。數(shù)控機(jī)床加工是在動(dòng)態(tài)下進(jìn)行的，因此其動(dòng)態(tài)誤差更真切地反映了工作狀態(tài)。動(dòng)態(tài)測(cè)量可以幫助找到數(shù)控機(jī)加工是在動(dòng)態(tài)下進(jìn)行的，因此其動(dòng)態(tài)誤差更真切地反映了工作狀態(tài)。動(dòng)態(tài)測(cè)量可以幫助找到數(shù)控機(jī)床的誤差根源，指導(dǎo)機(jī)床的設(shè)計(jì)，是研究分析數(shù)控機(jī)床性能的重要手段。床的誤差根源，指導(dǎo)機(jī)床的設(shè)計(jì)，是研究分析數(shù)控機(jī)床性能的重要手段。 6）機(jī)床漂移測(cè)試）機(jī)床漂移測(cè)試 由于儀器穩(wěn)定性提高，可以進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間飄移測(cè)試，

25、幾小時(shí)到幾天，以暴露溫度對(duì)機(jī)床幾何精度的由于儀器穩(wěn)定性提高，可以進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間飄移測(cè)試，幾小時(shí)到幾天，以暴露溫度對(duì)機(jī)床幾何精度的影響，影響，Agilent的的5530系統(tǒng)特別強(qiáng)調(diào)了這一功能。系統(tǒng)特別強(qiáng)調(diào)了這一功能。n激光干涉儀發(fā)展趨勢(shì)雙頻測(cè)距儀干涉儀 總之，激光干涉儀的發(fā)展趨勢(shì)是小型化、高精度、多功能，使用起來(lái)方總之，激光干涉儀的發(fā)展趨勢(shì)是小型化、高精度、多功能，使用起來(lái)方便、快捷、高效。對(duì)于數(shù)控機(jī)床而言，傳統(tǒng)的單軸誤差修正是目前最常用的便、快捷、高效。對(duì)于數(shù)控機(jī)床而言，傳統(tǒng)的單軸誤差修正是目前最常用的誤差補(bǔ)償方法，但它僅僅補(bǔ)償了單軸的線性定位誤差，不是完整的誤差修正誤差補(bǔ)償方法，但它僅僅補(bǔ)償了單

26、軸的線性定位誤差，不是完整的誤差修正概念，因?yàn)樵谝粋€(gè)機(jī)床的加工區(qū)域中，實(shí)際存在的誤差由概念，因?yàn)樵谝粋€(gè)機(jī)床的加工區(qū)域中，實(shí)際存在的誤差由21項(xiàng)參數(shù)決定。項(xiàng)參數(shù)決定。單坐標(biāo)直線運(yùn)動(dòng)誤差模型單坐標(biāo)直線運(yùn)動(dòng)誤差模型n激光干涉儀發(fā)展趨勢(shì)雙頻測(cè)距儀干涉儀三維空間三維空間網(wǎng)格修正是一種更加有效網(wǎng)格修正是一種更加有效提高數(shù)控機(jī)床精度的方法，目前部分提高數(shù)控機(jī)床精度的方法，目前部分高端數(shù)控機(jī)床已具備這個(gè)功能，其基高端數(shù)控機(jī)床已具備這個(gè)功能，其基礎(chǔ)是機(jī)床的礎(chǔ)是機(jī)床的21項(xiàng)誤差數(shù)據(jù)，但采用傳項(xiàng)誤差數(shù)據(jù)，但采用傳統(tǒng)方法檢測(cè)非常困難。統(tǒng)方法檢測(cè)非常困難。激光激光多維測(cè)量系統(tǒng)是在激光干涉多維測(cè)量系統(tǒng)是在激光干涉儀的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型測(cè)量?jī)x的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型測(cè)量?jī)x器，可以同時(shí)測(cè)量多維誤差，使過(guò)儀器，可以同時(shí)測(cè)量多維誤差，使過(guò)去耗時(shí)幾十小時(shí)的檢測(cè)減少到幾個(gè)小去耗時(shí)幾十小時(shí)的檢測(cè)減少到幾個(gè)小時(shí)，為傳統(tǒng)檢測(cè)方法的時(shí)，為傳統(tǒng)檢測(cè)方法的1/8，且擁有測(cè)，且擁有測(cè)量速度快、各項(xiàng)誤差值具有即時(shí)性等量速度快、各項(xiàng)誤差值具有即時(shí)性等優(yōu)點(diǎn)，極大地提高了工作效率。優(yōu)點(diǎn)，極