激光干涉仪在数控“线切割”机床检测上的应用
原因可能是多方面的,既有环境影响因素,如温度变化梯度较大,也有人的操作方式不当等影响因素,甚至还可能有仪器本身的温度传感器不 够稳定或帖附位置不恰当等因素影响。所以在激光干涉仪使用中,有必要先用步距规进行校对。校对方法很简单:把步距规当做被检测对象,用激光干涉进行检测, 如果测量结果与步距规实际值一致,说明激光干涉仪在本环境条件和使用方式下可准确使用。如果测量结果与步距规实际值相差较大,需对激光干涉仪进行误差修 正,然后再用修正过的激光干涉仪再次测量步距规,直至测量结果与步距规实际值一致或误差小到可以忽略。误差修正的方法值得探讨,可采用适当修改初始温度设 定值或修改被测对象线膨胀系数设定值等方法,总之,误差修正的目的是使再次校对时,使激光干涉仪的显示值等于或接近等于步距规的实际值。如此,可排除一些 意想不到的影响激光干涉仪正确使用的因素,从而显著提高激光干涉仪在现场环境下测量结果的准确度(即减小测量结果的不确定度)。
中国测试技术研究院专门从事量块、步距规和激光干涉仪校准的***黄晓蓉先生曾说过,现场环境下激光干涉仪不宜单独使用,应与经校准过的步距规比对使用,检测结果会比较准确。
在使用校准过的步距规与激光干涉仪进行比对时,需另外配备分辨力为0.001mm、示值重复性0.2μm以下的杠杆千分表(步距规生产厂家可配套供 应)。校对用步距规宜选用安一公司专利生产的防护型步距规,该型步距规可消除使用中因意外碰撞而丧失精度的重大缺陷。为便于外出人员携带,可选用中小规格 (500mm以下)防护型步距规即可。校对用步距规总价约为激光干涉仪的十分之一,俗话说“买得起马,配得起鞍”,花小钱,办大事。
数控机床的有关标准虽未将步距规列为推荐检测量具,但因现在的机床***标准已与国际标准接轨,均为推荐标准,并不属于强制执行的***标准,实际上并不禁止使用其他的检测手段如步距规、量块等传统检测量具,关键是保证测量结果的准确性。
步距规属于国际公认的实物长度标准器,是三坐标测量机国际标准和***标准极力推荐的检测量具,其准确性、实用性和经济性得到国际公认。因此,也有不少企 业专门使用步距规检测数控机床***精度,如上海特略精密数控机床有限公司,专用安一公司生产的高精度步距规检测本公司生产的精密数控机床,其机床***精度 高达&plu***n;3μm,远高于同行的数控机床精度水平,实现了数控机床***、高价、高销量,成为同行业的佼佼者,是成功应用步距规检测***数控机床的典型案例。
过去很长时期内,国内不能生产高精度步距规,一直依赖进口。现在,桂林安一量具有限公司已能生产具有***水平的高精度步距规。曾有三台规格 1000mm的高精度步距规,先后经中国计量科学研究院和德国DKD-K-44301 校准实验室校准,三台步距规实测全程***大误差均不超 过&plu***n;1.0μm,分别为+0.8μm、-0.6μm(中国计量科学研究院校准)和+0.46μm(德国DKD-K-44301校准实验室),与日本产同规 格高精度步距规极限误差&plu***n;2.5μm相比,国产步距规技术指标毫无逊色。
步距规作为实物长度标准器,可用于检测数控机床、坐标测量机、影像测量仪和测高仪等精密仪器,更适于现场校对激光干涉仪,提高后者的测量准确性。
数 控机床的验收检测、复检检测和定期维修检测,与坐标测量机的验收检测、复检检测的内容有许多相似之处。法定计量文件JJF 1064-2004《坐标测量 机校准规范》和***标准GB/T 16857.2-2006 《坐标测量机的验收检测和复检检测》和***新版国际标准ISO 10360-2:2009《坐 标测量机的验收检测和复检检测》,都强烈推荐步距规作为实物长度标准器,用于检测坐标测量机。规格500mm步距规经中国计量科学研究院校准,其测量结果 的不确定度U=0.45μm,完全有资格作为激光干涉仪比对用的实物长度标准器,是激光干涉仪的好帮手。
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