大型望远镜四通形位误差检测方法研究

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3、撰写过的研巧成果对本人的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明。本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：采媛幸曰期：ｆｌＴ、学位论文使用授权书本学位论文作者完全了解中国科学院大学及中国科学院长春光学精密化械与物理研巧所有关保留、使用学位论文的规定，即：中国科学院大学及中国科学院长春光学精密机械与物理研究所有权保留并向国家有关部口或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权中国科学院大学及中国科学院长春光学精密机械与物理研巧所可臥将学位论文的

4、全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编本学位论文。（保密的学位论丈在解密后适用本授权书）￣学位论文作者签名：丢、冷＾指导教师签名；藻１施曰期：私ＩＸ、。＇曰期：十工学位论文作者毕业后去向；通作讯单地位；电巧：址：邮编：StudyonMeasurementDesignofFormandPositionErrorforCenterBlockinLargeTelescopeByLiuXiaoyuADissertationSub

5、mittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofScienceinEngineeringChangchunInstituteofOptics,FineMechanicsandPhysics,ChineseAcademyofSciencesOct,2015大型望远镜四通形位公差检测方法研究刘晓宇（机械制造及其自动化）导师：张景旭研究员摘要随着国内大型光学望远镜的口径

6、的不断增大，望远镜上的四通组件的尺寸也成倍加大。大型光学望远镜作为精密光机设备，要求具有相当高的跟踪精度，这就需要望远镜俯仰轴系在旋转过程中有较高的回转精度，在影响俯仰轴系回转精度的诸多因素中，四通组件的形位误差是一个不可忽略的误差来源。现在2m及以上口径望远镜的四通件，由于没有有效的检测手段来准确测量其的形位误差，则不能准确的指导四通两端的配合面的后续修磨，所以现在的大型四通件的精度只能依靠机床自身的加工精度来保证。这就对四通组件形位误差的检测方法的研究提出了迫切的要求，但由于四通件尺寸大、两圆柱端面跨距大、精度要

7、求高等特点，对于4米级的大口径望远镜其四通件的两圆柱用于定位的端面距离可以达到6米左右，使其形位误差的检测难度大大提高。本论文主要研究内容包括：研究了激光跟踪仪的结构组成以及工作原理，分析了影响激光跟踪仪测距和测角精度的主要因素。根据四通结构件单站测量只能测得四通一端端面的坐标的特点，提出了转站测量的方法，并通过实验确定了激光跟踪仪的转站精度，完成了激光跟踪仪对四通的测量实验，并与三坐标测量机的测量结果进行了对比分析。根据四通形位误差的测量要求，提出并搭建了一套更方便快捷的光学测量系统，对测量系统进行了误差分析。最后

8、通过实验验证了该测量系统对四通垂直度、平行度等形位误差测量的可行性。建立了形位误差的数学模型，用MATLAB对测量结果进行了数据处理，I并采用GUM评定方法和蒙特卡洛法对测量结果的不确定度进行了评定，得到了不同类型形位误差的不确定度。本文所提出测量方法不仅可以满足2m口径望远镜四通形位误差的检测需求，对4m及更大口径的望远镜四通件的形位误差的检