雷尼绍激光干涉仪使用手册-线性测量MA.pdf

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1、雷尼绍XL激光干涉仪使用手册线性测量线性测量步骤线性测量是最普通的激光测量形式。激光系统通过将轴读数器上显示的位置与激光系统测量的真实位置相比较，测量线性定位精度和重复性。本节内容将指导您进行机器线性轴定位精度校准的实践练习。重要事项—请先阅读安全一节，再继续。线性测量所需的步骤如下：设定激光系统进行线性测量。调整激光光束，使之与机器运动轴准直。启动自动环境补偿功能，确保在软件中输入正确的材料膨胀系数。量和记录机器的线性误差。分析所采集的数据在按您选择的国家或国际标准进行分析之前，先使用“所有数据图”，检查

2、采集数据的测量误差。在影响线性测量精度的因素一节中，我们对此进行了更深入的讨论。规格参数—给出线性测量精度的全部规格参数。1线性测量设定测量线性位置的典型系统设定如图1所示。选择设定图上的文字标签，获取有关该系统组件的更多信息。图1—测量位置的典型系统设定“线性测量原理”一节介绍线性光学镜组的工作原理以及应如何设定以进行线性测量。执行以下步骤，设定激光系统进行线性测量。如果您尚未完成以上操作，则安装校准软件。将线性光学镜组连接到要校准的机器上。不同机器配置的典型线性光学设定在线性测量一节中介绍。在三角架上安

3、装XL激光头。用USB电缆将XL激光头连接到PC机上。将电缆的一端插到XL激光头尾部的USB插槽中，另一端插到PC机上。对XC补偿单元执行相似的操作。将环境传感器连接到XC补偿单元上。将XC补偿单元的空气传感器放在机器上或其周围的适当位置上。将材料温度传感器放在机器的适当位置上。为安全起见，开始时XL激光头的光闸应转至关闭位置，如下图2所示。2图2-XL光闸位置-不发出任何光束连接激光系统的直流电源，然后连接到主电源并开启电源。激光系统将开始预热循环，这大概需要6分钟。运行线性数据采集软件。使激光束与机器的

4、运动轴准直。线性测量的原理图1-线性测量的光学设定要对线性测量进行设定，使用随附的两个外加螺丝将其中的一个线性反射镜安装在分光镜上。这个组合装置称为“线性干涉镜”，它形成激光光束的参考光路。线性干涉镜放置在XL激光头和线性反射镜之间的光路上，如图1所示。分光镜机架上标有两个箭头，指示其方向。箭头应指向两个反射镜，如上图所示。3图2—测量原理来自XL激光头的光束进入线性干涉镜，在此光束被分成两束。一束光（称为参考光束）被引向装在分光镜上的反射镜，另一束光（测量光束）则穿过分光镜到达第二个反射镜。然后，两束光都

5、被反射回分光镜，在此它们重新组合并被导回到激光头，激光头内的探测器监测两束光之间的干涉。在线性测量过程中，一个光学组件保持静止不动，另一个光学组件沿线性轴移动。通过监测测量光束和参考光束之间的光路差异的变化，产生定位精度测量值（注意，它是两个光学组件之间的差异测量值，与XL激光头的位置无关）。此测量值可以与被测机器定位系统上的读数比较，获得机器的精度误差。通常，将反射镜设定为移动光学部件，将干涉镜设定为静止部件，如图2所示。二者可以反过来，但是最大测量距离将从40m(133ft)缩短为15m(49ft)。因

6、此，在长轴上测量时，通常线性干涉镜静止不动，而另一个反射镜移动。在短轴上测量时，为了方便它们可以反置。线性光学镜组的安装将线性光学镜组连接到要校准的机器上。不同机器配置的典型线性光学镜组设定在线性测量配置一节中有介绍。要安装线性光学镜组，您需要光学镜组安装组件和合适的夹具将光学镜组固定在被测机器上。图1显示安装线性学镜组到夹块和安装支柱上的典型装置。4图1-将线性光学镜组安装到夹块和安装支柱上使用磁力表座或/和钢制底板将安装支柱安装到机器上。线性干涉镜和线性反射镜应安装在刀具或测头固定座和工件位置上。这样，

7、测量将精确反映工件与刀具或测头之间的误差，不会受到其他误差的影响。即使机器保护罩和外盖使机器难于接近，也要尽量将干涉镜和反射镜紧紧地固定在机器上。此外，要尽量调整激光头和光学镜组的位置，以使干涉镜保持不动。这样可以避免因干涉镜移动使光束发生偏转而产生的误差。干涉镜和反射镜在加工中心和CMM上的定位举例如下图2和3所示。图2—在立式加工中心上进行X轴线性定位测量5图3—安装在CMM上的线性光学镜组注：图3显示直接安装在工作台上的激光头和干涉镜，其中反射镜安装在主轴上，其间隙面朝下（参见反射镜的正确方向）。正确

8、定位光学镜组以减少测量误差在安装光学镜组时应考虑以下因素，以简化安装并减少测量误差。减少阿贝(Abbé)偏置误差将光学镜组直接固定在相关的点上将光学镜组固定牢靠使光学镜组在轴行程的一端彼此紧靠避免局部热源减少材料死程误差使用转向镜光学镜组的清洁线性测量配置线性光学镜组可以设定为许多不同的配置使用哪个配置要根据机器类型和待校轴而定。大多数线性测量配置属于以下几个类型：ٛ•水平轴—移动干涉镜或移动反射镜ٛ•水平轴—移