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　　常規(guī)性量測(cè)數(shù)控機(jī)床偏轉(zhuǎn)數(shù)值的方法是靜態(tài)的---在每天量測(cè)寬度機(jī)器要停幾秒趨于穩(wěn)定，接著收集功能定位統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。對(duì)小寬度或長(zhǎng)返程機(jī)床的量測(cè)，這意味著須要相當(dāng)可觀的停機(jī)天數(shù)。而同樣的量測(cè)，采用無(wú)間斷的并行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)收集，僅需幾分鐘。事實(shí)上，無(wú)間斷的并行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)收集還能量測(cè)更多的點(diǎn)，提供更多的細(xì)節(jié)且省天數(shù)。譬如，如果每25毫米寬度要停5五分鐘的話，1,250毫米的Bhind和5個(gè)往復(fù)的操作須要50分鐘以上的天數(shù)。

此外，靜態(tài)功能定位數(shù)值通常是由于歐幾里得尺寸、導(dǎo)軌和結(jié)構(gòu)剛性引起的。而一般不量測(cè)的靜態(tài)功能定位數(shù)值則是由轉(zhuǎn)換器參數(shù)、諧振振幅和加速度或減速度引起的。換句話說(shuō)，因?yàn)闄C(jī)床在收集統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)前停下來(lái)了，這就遺漏了轉(zhuǎn)換器或靜態(tài)數(shù)值。理論上軌跡精度應(yīng)該能用靜態(tài)偏轉(zhuǎn)數(shù)值DFA改進(jìn)，而不是靜態(tài)偏轉(zhuǎn)數(shù)值表。對(duì)鑄件制造商來(lái)說(shuō)，這一點(diǎn)特別重要，因?yàn)楸仨氁ＷC鑄件腔與多種表面組成的復(fù)雜歐幾里得形狀完全一致。

　　偏轉(zhuǎn)量測(cè)手段

　　1881年Michelson 發(fā)明者了光譜儀。他后來(lái)在1907年為此獲得了諾貝爾物理獎(jiǎng)。Michelson 光譜儀用光作單色光，他用了一般來(lái)說(shuō)和可終端的主鏡。Michelson 光譜儀通過(guò)計(jì)算干涉條紋始終被用以量測(cè)距或比較距。隨著雷射的發(fā)明者，單頻的氦氖雷射取代了光作為單色光，他用六個(gè)角柱棱鏡代替了平面鏡。

GPRS的光譜儀采用一GPRS的氦氖雷射器，將六個(gè)不同振幅光束混合后產(chǎn)生一載波振幅。因而，攜帶的距信息是以交流波形式而不是直流波形式。GPRS光譜儀的問(wèn)題是須要輕巧的永磁鐵和精密的成像元件以穩(wěn)定雷射振幅，保持偏振光，并使回到雷射諧振腔的散射光減到最小。由于該控制系統(tǒng)體積輕巧，并有大量的成像元件，因而量測(cè)時(shí)大部分機(jī)床須要打開(kāi)機(jī)床罩。

　　雷射都卜勒校正控制系統(tǒng)

　　雷射都卜勒校正控制系統(tǒng)采用一雷射都卜勒偏轉(zhuǎn)量測(cè)儀（LDDM），該控制系統(tǒng)結(jié)合了微波雷達(dá)技術(shù)、都卜勒效應(yīng)和成像相干光技術(shù)。LDDM采用了電光、成像相干光工藝及增益數(shù)據(jù)機(jī)來(lái)得到終端角柱的邊線信息。

　　LDDM是用一氦氖雷射束照射一主鏡來(lái)量測(cè)偏轉(zhuǎn)的。當(dāng)主鏡終端時(shí)被散射的雷射束發(fā)生振幅變動(dòng)。由于被散射雷射束的增益正比于主鏡的邊線，因而能量測(cè)得到邊線的變動(dòng)。

對(duì)LDDM來(lái)說(shuō)，偏振光及彌散光不是一個(gè)問(wèn)題，也不須要精密的成像控制系統(tǒng)。鏡子能隨意插入光路，簡(jiǎn)單的主鏡就能用以散射雷射束到任意的角度。

　　如何采用雷射都卜勒校正控制系統(tǒng)

　　要校正普通或是滾珠軸承紅腺，在軸上放一小刀，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)紅腺促發(fā)了邊線感應(yīng)器。例如能用五個(gè)邊線感應(yīng)器來(lái)收集四套每轉(zhuǎn)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。邊線感應(yīng)器送出一TTL波形到 PCMCIA尼揚(yáng)卡促發(fā)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)收集。無(wú)間斷地收集統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的關(guān)鍵是外部異步和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)收集與TTL促發(fā)波形并行，也即同時(shí)收集統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。用五個(gè)邊線感應(yīng)器測(cè)得的典型的滾珠軸承紅腺的萬(wàn)薩縣數(shù)值是每轉(zhuǎn)0.2寸。因而在超過(guò)20寸的紅腺上每寸能測(cè)20個(gè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。在這個(gè)例子中，受熱數(shù)值比萬(wàn)薩縣數(shù)值小得多。

要校正數(shù)控機(jī)床的一個(gè)軸，將雷射頭置放在床身上，主鏡或是標(biāo)靶被收容在主軸上。將雷射束與常規(guī)性靜態(tài)的雷射校正一樣調(diào)整到平行與切入點(diǎn)。但是與通常每走一步要停5五分鐘始終走到起點(diǎn)不同，現(xiàn)在將切入點(diǎn)調(diào)整到能從開(kāi)始始終連續(xù)終端到起點(diǎn)而不須要任何停止。

　　邊線感應(yīng)器可置放在滾珠軸承紅腺上或是滾珠軸承紅腺的炮身上。非碰觸的異步一般來(lái)說(shuō)在磁座上。異步的小刀置放在紅腺的炮身上。炮身每轉(zhuǎn)動(dòng)一次，促發(fā)訊號(hào)被送到PCMCIA尼揚(yáng)卡收集統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。有一些機(jī)床促發(fā)訊號(hào)是來(lái)自機(jī)床的控制器或是編碼器的輸入。

　　試驗(yàn)過(guò)程

用一帶高統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)速率PCMCIA界面卡和外異步的都卜勒系列的雷射校正控制系統(tǒng)，以每五分鐘10,000統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)速率不停地并行收集統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。大氣壓力感應(yīng)器、空氣溫度感應(yīng)器及材料溫度感應(yīng)器能自動(dòng)補(bǔ)償波長(zhǎng)變動(dòng)帶來(lái)的量測(cè)數(shù)值，材料的受熱在雷射控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)。LDDM的雷射頭放在工作平臺(tái)上，而主鏡收容在垂直加工中心的切入點(diǎn)上。一個(gè)非碰觸的異步被一般來(lái)說(shuō)在一磁座的桿上，而一促發(fā)小刀則一般來(lái)說(shuō)在炮身上。

　　用一帶有高速PCMCIA卡的筆記本電腦收集統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。用一特制的電纜將LDDMCPU的輸入與PCMCIA卡相連，異步的訊號(hào)相連到LDDMCPU。在 LDDM軟件的主菜單中，2-D天數(shù)基數(shù)按鈕是用以為統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)收集設(shè)置的?？蛇x擇統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)速率、天數(shù)寬度和外異步。最大的速度是每五分鐘5米，最高的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)速率是每五分鐘10,000個(gè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。從促發(fā)波形到偏轉(zhuǎn)讀出之間的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)壽命小于100納秒。

在試驗(yàn)中，六個(gè)雷射頭置放在Y軸方向分開(kāi)4.25寸（10.8厘米）距。偏轉(zhuǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)先用常規(guī)性的靜態(tài)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)收集方法收集，每2寸停一下，整個(gè)返程18寸。最大數(shù)值為 0.02寸，反向間隙0.005寸。

　　接著同樣設(shè)置，而用不停頓并行外異步收集偏轉(zhuǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。用0.2寸的寬度，整個(gè)返程19寸，走了至少5個(gè)往復(fù)收集了統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

　　不停頓并行收集了二套LDDM偏轉(zhuǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。通過(guò)六個(gè)偏轉(zhuǎn)數(shù)值的差值除以分開(kāi)距，能計(jì)算出角度數(shù)值。最大的角度數(shù)值為8.5弧秒。最大的直線讀數(shù)值為0.00012寸。

與靜態(tài)收集的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)相比，并行收集的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的結(jié)果是相似的，但具有更詳細(xì)的信息。用此偏轉(zhuǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)去補(bǔ)償機(jī)床的數(shù)值，要比常規(guī)性靜態(tài)收集的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)果更好。此外，采用并行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)收集能節(jié)省天數(shù)，特別是對(duì)小寬度或大型機(jī)床的量測(cè)更是如此。

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