整机测量精度的验证 采用一个带有 1 个孔的箱体做验证工作，该箱 体 的 孔 径 为 % #’’ **2 孔 距 3’’ **， 分别用三坐标测 量机、双频激光干涉仪及附件和我们研制的仪器来检 测该箱体的同轴度误差， 测量的结果为： 本测量仪的同 轴 度 误 差 -4(1# *5 三 坐 标 测 量 仪 的 同 轴 度 误 差

  陈海燕 （哈尔滨理工大学 计算机控制学院， 黑龙江 哈尔滨 !##$#） 摘 要： 提出了测量大型机械零部件多孔同轴度的新方法。 采用半导体激光器作为光源的激光准直系统为测量 提供稳定的基准线。给出了同轴度误差正交最小二乘评定与最小条件评定的数学模型， 给出了简化数 据处理程序框图及计算结果， 并对整机在测量同轴度时带来的误差进行了分析。 关键词： 同轴度误差；%%& 测量；定心装置 中图分类号： ’($#) 文献标识码： * 文章Hale Waihona Puke Baidu号： （##-） !##,--!,##$,#

  式中： $ 为光学系统的放大倍数 即 一 般 线; 的 相 邻 像 元 中 心 距 为 #$# ,， 设计时光学系统的放大倍数 $ %&’， 则 ! ( *#$# ,，

  大型机械零部件尺寸、 形位误差的测量， 对于提高 设备的制造、 安装精度、 工作效率和延长设备工作寿命 是至关重要的。其中大型机械零部件同轴度高精度测 量的技术关键和难点在于建立长跨距的测量基准线。 例如传统的汽轮机轴瓦同轴度检测，一般会用 “拉钢 丝”或“专用芯杆法” ， 其精度低、 操作不便； 传统的光 学基准线法也存在精度低、调整复杂、使用不便等缺 点。为此， 我们研制了一种新型的智能多孔同轴度测量 仪， 测量对象是大型机械零件。

  由测量原理可知：该部分的最大的作用是将反射回 来的光线的位移准确地测量出来。因主要计量器件为

  通过实验验证，本测量仪的测量结果与其它方法 的结果基本相同， 能够很好的满足测量要求。

  临床大尺寸多孔同轴度测量， 具有测量速度快、 重复精 度高、 实用性强、 携带方便、 可在现场使用等特点。经测 试， 整机测量精度为 ’(’’3 **2 该测量仪既满足了大尺 寸多孔同轴度测量精度的需要，又可替代成本比较高的 双频激光干涉仪， 具有广泛的应用前景。

  ［# ］ 李学千 ( 半导体激光器的最新进展及其应用［7］ ( 长春光学精密 机械学院学报， #66)2/#’08#3.#1( ［& ］ 花国梁 ( 精密测量技术［9 ］ 清华大学出版社， ( 北京： #641( ［-］ 王庆有2孙学珠(!! 应用技术 ［9］ 天津大学出版社， (天津： #66-(

  作者简介： 陈 海 燕（#636. ）， 女， 硕士学位， 副教授， 研究方向为自动 化及测控仪器。 收稿日期： &’’-.#’.&’

  测量线; 测量精度 测量方法如图 $ 所示。 将准直激光系统放置于 /01 位移工作台上，该工

  作台装有长度测量系统。移动该长度测量系统， 并记下 同时查看线; 测量装置对应 位移量 ! / 及 ! 1 ， 的读数 ! / # 及 ! 1 #， 则测量误差为

  精度分析 精度分析主要是对 # 测量系统和机械定心装置［ ’］

  基础上，本系统利用能固定在被测机体上的激光准 采取了特殊 直 仪［ !］发 射 的 激 光 束 作 为 测 量 的 基 准 轴 线 ， 设计的定心装置确定被测轴孔的孔心，通过固定在定 心装置上的角隅棱镜将光线返回，由固定在测量仪上 的两个互相垂直的线;#接收，将光能信号转化为 电信号， 再由单片机采集数据来进行处理， 将 #上的位 置信号转换成各个轴孔孔心的坐标，计算出各个轴孔 的同轴度误差， 并显示测量结果。 按照传统方式， 一般是将 #等光敏 如图 ! 所示， 得 器件固定在定心装置上， 由激光直接照射到 #上， 出位置信号。本测量系统将角隅棱镜固定在定心装置 上， 而把 #和激光准直系统固定在一起， 加上单片机 与显示系统， 做成一个便携式机箱。本测量系统具有如 减少了零部件， 便于携带； （ $） 下特点： （!）简化结构， 机箱和定心装置之间无电气连接，避免了过长的引线 及其带来的干扰问题； （ %） 可将机箱直接固定在被测 光线经角隅 机体上， 方便调整； （&）由 光 学 原 理 可 知 ， 棱镜折射后，可把被测轴孔孔心与基准轴线的偏差放 大一倍， 利于提高整机误差标准。 （!） 钢球圆度误差 ! $ 引起的定心误差 定心， 因而具有一定的误差平均作用， 所以

  由于在设计时采用了角隅棱镜与主体能调整的 故 !! ! 结构， 因而 ! ! 的产生来自于调整误差， 以上各项误差均为偶然误差， 根据误差合成理论，

  主体的圆度误差对定心误差的影响大多数来源于椭圆 度， 因其它高次波对定心误差的影响极小， 所以 ’(! %。 （%） 钢球尺寸的一致性误差 ! & 引起的定心误差

  将定心装置放入高精度基准环规里，让反射回来 的激光光线打在成像玻璃板上，然后用测微显微镜瞄 使定心装置在基准环规 里 转 准， 记下显微镜的读数 -， 动 & 周以上， 监视测微显微镜找到最大的误差点。记下 读数 . 。则定心误差为 %. .-%&# *。

  改革调整 自强其身 内引外联 借鸡下蛋 集蓄动能 滚动发展 突破瓶颈 化解矛盾 斧底加薪 催化裂变 领先一步 强占先机 重组构并 跨越发展 优名品牌 得一片天 因地制宜 独领风骚 高举高打 强力介入 专业延伸 突出个性 多元经营 左右逢源 另辟蹊径 柳暗花明 共处多赢 和平发展 挖掘盆地 得势后发 精心营造 打造核心