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《坐標(biāo)測量機誤差建模和修正技術(shù)的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展對三坐標(biāo)測量機提出更高的速度和精度要求．本文根據(jù)作者近年來所承擔(dān)的幾項科研課題的研究成果，選擇通用的移動橋式測量機作為研究對象，重點對中等精度常規(guī)三坐標(biāo)測量機的動態(tài)誤差建模與修正技術(shù)進(jìn)行較系統(tǒng)和深入的分析研究．不同結(jié)構(gòu)測量機的測量精度要求不同，所應(yīng)用的誤差建模與修正技術(shù)有很大差別．因此本文對高精度小型納米測量機和低精度在線坐標(biāo)測量機的誤差建模與修正技術(shù)也進(jìn)行了系統(tǒng)的研究．論文的主要研究工作包括：1)研究了三種類型三坐標(biāo)測量機不同結(jié)構(gòu)特點對靜、動態(tài)精度的影響；2)深入研究了三坐標(biāo)測量機靜、動態(tài)測量誤差建模的幾個問題；3)建立
2、了誤差分離實驗裝置，利用誤差測量數(shù)據(jù)驗證三種測量機誤差建模與修正技術(shù)的理論研究結(jié)果．論文的研究內(nèi)容和創(chuàng)新點如下：對三坐標(biāo)測量機的靜態(tài)誤差源進(jìn)行了分析歸納．在研究納米測量機和在線坐標(biāo)測量機結(jié)構(gòu)特征和受力分析基礎(chǔ)上，對納米測量機和在線坐標(biāo)測量機的靜態(tài)相關(guān)性誤差源進(jìn)行分析．分析了移動橋式測量機各動態(tài)誤差源及相互關(guān)系．對引起測量機橋架振動的原因進(jìn)行了原理性研究，推導(dǎo)了測量機機體動變形和測量機測量誤差之間的理論關(guān)系式，研究了測頭系統(tǒng)動態(tài)特性、光柵動態(tài)特性對測量機動態(tài)測量精度的影響．從慣性力、滾動導(dǎo)軌的振動特性和懸臂的放大作用等方面對在線坐標(biāo)測量機的動態(tài)
3、誤差源進(jìn)行了詳細(xì)分析，從理論上研究了滾動導(dǎo)軌的振動特性對測量機振動的影響，分析了在線坐標(biāo)測量機動態(tài)誤差的表現(xiàn)形式．根據(jù)三種類型三坐標(biāo)測量機誤差分布的特征，提出了利用三次樣條原理和雙三次樣條函數(shù)建立測量機一維和二維相關(guān)性誤差模型．根據(jù)在線坐標(biāo)測量機結(jié)構(gòu)特點和零位不重合的特征，利用齊次變換矩陣建立測量機的誤差修正模型．為了解決傳統(tǒng)建立高精度單維動態(tài)誤差模型需要大量樣本數(shù)據(jù)的缺點，研究了利用有選擇性插入標(biāo)準(zhǔn)量的貝葉斯預(yù)測建模方法的理論基礎(chǔ)和算法，準(zhǔn)備應(yīng)用于建立移動橋式坐標(biāo)測量機單項動態(tài)誤差模型．介紹了卵神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和支持向量機的特點和算法，準(zhǔn)備應(yīng)用于建
4、立移動橋式坐標(biāo)測量機在不同空間結(jié)構(gòu)狀態(tài)下的測量系統(tǒng)三維動態(tài)誤差相關(guān)性模型．為了驗證對三種測量機誤差建模與修正技術(shù)的理論研究結(jié)果，修正測量機的靜，動態(tài)測量誤差，提高測量機的靜、動態(tài)測量精度，利用雙頻激光干涉儀和輔助夾具建立移動橋式測量機動態(tài)誤差分離裝置，分析了測量機測量系統(tǒng)動態(tài)精度與各個特性參數(shù)之間的關(guān)系，得到了測量機取得最佳測量精度的測量速度和測量空聞．利用貝葉斯一步預(yù)測、多步預(yù)測、等間隔插入標(biāo)準(zhǔn)量和有選擇性插入標(biāo)準(zhǔn)量方法建立測量機測量系統(tǒng)動態(tài)誤差一維模型．利用雙三次樣條、髓神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和支持向量機方法建立不同空間結(jié)構(gòu)下的測量機測量系統(tǒng)三維動態(tài)誤
5、差模型，并進(jìn)行建模效果比較．根據(jù)納米測量機的結(jié)構(gòu)和精度要求。選用測量頭和激光源分開的三光束平面反射激光干涉儀SP2000-TR設(shè)計誤差分離裝置，設(shè)計了納米測量機各單項誤差的分離方案，實現(xiàn)了測量機示值誤差、直線度角運動誤差、線值誤差的一次性分離．進(jìn)行了利用直角棱鏡進(jìn)行轉(zhuǎn)折光路和絕對零位對測量結(jié)果影響的理論研究。設(shè)計了相關(guān)的誤差分離原理驗證實驗進(jìn)行驗證．研究基于速度瞬時中心的工作臺導(dǎo)軌誤差高精度分離方法，認(rèn)為工作臺實際瞬時中心是時變的。進(jìn)行了工作臺速度中心坐標(biāo)和任意點的坐n標(biāo)誤差的計算公式的理論推導(dǎo)，從理論上設(shè)計了基于運動瞬時中心的誤差分離與修正
6、方法．利用雙頻激光干涉儀長度測量系統(tǒng)、小角度測量系統(tǒng)、電感測徽儀、角尺設(shè)計并建立了在線坐標(biāo)測量機的誤差分離系統(tǒng)，進(jìn)行了測量機x、Y、z三個方向示值誤差、直線度偏擺和滾轉(zhuǎn)誤差的分離，分析獲得的誤差數(shù)據(jù)特征，對測量機的單軸定位誤差進(jìn)行了修正．關(guān)鍵詞：移動橋式三坐標(biāo)測量機{在線坐標(biāo)測量機；納米坐標(biāo)測量機；誤差源；靜態(tài)誤差；動態(tài)誤差{相關(guān)性誤差l誤差建模l誤差分離；誤差修正ABSTRACTDevelopmentofmodemmanufacturinghasputforwardhigherspeedandaccuracyrequirementforCM
7、M．^,ceordingtosolneresearchfruitsofs州eralresearchprojectsun山玎扭k∞bytheattthor,thedynmicea啊modelingnndeorteetintgtechniqueofthemediumpt∞'isionCMM躲systematicallyanddealtanalyzedandresearched蚵choosingtheuniversalmobilebridgeCMMas曲BprojectinvestigatextThoseCMMhavingdifferentstru
8、cturehavedifferentdemandofthemeasuringprecision．Thereexistsgreatdifferenceamongthe
