基于垂直位移掃描的表面輪廓綜合測(cè)量?jī)x.pdf

1、接觸式測(cè)量是目前工程表面測(cè)量中應(yīng)用最為廣泛的一種。傳統(tǒng)的電感式接觸測(cè)量?jī)x在測(cè)量范圍、測(cè)量精度和測(cè)量力三者之間存在著矛盾，隨著測(cè)量范圍的擴(kuò)大，觸針對(duì)被測(cè)工件的測(cè)量力逐漸增大，易產(chǎn)生變形誤差并劃傷工件表面，磨損觸針，影響測(cè)量精度。隨著量程的擴(kuò)大，電感位移傳感器偏離平衡點(diǎn)附近的線性區(qū)域，也會(huì)影響測(cè)量的精度。同時(shí)杠桿在測(cè)量過(guò)程中因?yàn)楸粶y(cè)表面的起伏而繞支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生X，Z方向上的微位移偏差也造成工件的測(cè)量輪廓和原始輪廓的不一致。而在實(shí)際的工程應(yīng)用

2、中，很多工件的重要工作表面都是具有曲率的表面，這些曲面的表面特征對(duì)使用性能有著非常重要的作用。對(duì)曲面表面形貌的測(cè)量不但要測(cè)量表面粗糙度，同時(shí)也要測(cè)量表面輪廓及其面形誤差，這就要求輪廓儀應(yīng)同時(shí)具有高精度和大量程。為此，研制具有大量程、高精度、小測(cè)量力的表面輪廓綜合測(cè)量?jī)x具有非常重要的意義。 本文的主要研究?jī)?nèi)容與工作如下： 在分析了傳統(tǒng)的接觸式電感測(cè)量?jī)x存在的缺點(diǎn)后，提出了基于垂直位移掃描表面輪廓綜合測(cè)量?jī)x的整體方案，該輪廓

3、儀改變了以往的工件垂直方向不動(dòng)而讓觸針沿工件表面上下移動(dòng)，杠桿機(jī)構(gòu)將該位移量通過(guò)電感傳感器以電信號(hào)反映的測(cè)量思路，采用了保持杠桿始終處于平衡位置而讓工件隨垂直方向工作臺(tái)上下移動(dòng)，利用安放在垂直方向工作臺(tái)上的衍射光柵干涉位移傳感器來(lái)得到被測(cè)量，有效的避免了傳統(tǒng)測(cè)量?jī)x的弊端。闡述了儀器的測(cè)量原理，系統(tǒng)論述了測(cè)量?jī)x各個(gè)組成單元的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法。 在衍射光柵干涉的原理上，對(duì)Z向工作臺(tái)的計(jì)量原理，光柵干涉信號(hào)的處理和工作臺(tái)的兩級(jí)定位做了研