滚动功能部件综合性能检测及可靠性研究发展趋势

目前国际上已经形成了一套较为完整的滚珠丝杠副及直线导轨副性能检测体系,包括导程精度测量仪、触针式轮廓测量仪、动态预紧力矩仪、摩擦力矩测量仪、寿命试验机和接触刚度测量机等。     

触针式表面粗糙度测量仪的性能指标及检测

描述了评价触针式表面粗糙度测量仪工作性能的几个主要技术指标，分析了这些指标对仪器测量精度的影响，介绍了这些技术指标的检测方法。     

轮廓仪测针误差修正算法的研究

介绍触针式二维轮廓测量仪固有误差和缺陷,分析了触针半径补偿算法的缺陷;设计了一种补偿效果更为理想的测针误差修正算法,提高了仪器测量精度。     

一种实用的高精度平面检验方法

用液面标定立式平面干涉仪,并借助通用工具将得到的干涉图做数字化处理,可以得到以OPDs形式表示的基准干涉图。在检验平面面形时,通过检验干涉图与基准干涉图的差值处理,能够使一般平面干涉仪的面形检验精度从λ/20提高到λ/40。图1,参7。     

表面轮廓测量仪角度测量误差校准用夹具设计

针对触针式表面轮廓测量仪角度测量误差校准过程中存在的角度量块定位问题,设计了一种角度测量误差校准用夹具。在校准表面轮廓测量仪角度测量误差过程中,该夹具提供了一种角度量块相对于仪器的快速、精确定位手段,保证了校准精度,提高了校准效率。     

光学面形绝对检测的数字干涉新方法

本文提出一种光学面形绝对实时检测与控制的新方法。从干涉图中可将干涉仪的系统误差与参考面误差分离出来,从而高精度地、实时地获得被检面的绝对数据。这对光学加工,实时检测以及提高光学系统质量具有理论和实际意义。本文给出实测结果,其测量精度可达到λ/50∽λ/100。     

Wolter Ⅰ型反射镜面形在线检测装置设计

由于传统的基于干涉原理的测量方法无法对用于太阳X射线成像仪的WolterI型旋转非球面反射镜进行检测,本文提出了一种在线检测此类反射镜面形的方法。以长程轮廓测量仪的原理为基础,经过改进、整合测量装置并在扫描机构中加入五角棱镜转折光路,搭建了一套WolterI型旋转非球面反射镜面形检测装置,并对该装置的工作原理、结构参数设定以及数据处理算法等进行了研究。用一块标准平面反射镜作为基准面对该装置定标,并通过实测反射镜样品进行验证实验。实验结果表明:该装置的倾斜度测量误差为RMS6.7μrad,重复精度为0.75μrad,轮廓测量精度约为PV0.24λ,RMS0.07λ,基本满足设计要求。     

大口径高次、离轴非球面干涉测量中投影畸变的标定方法

提出了运用干涉仪的Fiducial功能确定干涉仪CCD的测量坐标系与非球面镜面坐标系的对应关系,然后对两者关系进行正交化拟合,从而标定出非球面干涉检验中的投影畸变,并用于某高次、离轴非球面进行干涉检验中的投影畸变标定,拟合精度为1.964 53μm.根据标定结果对干涉测量面形图重构,进行了数控抛光实验,最终面形精度达到均方根值λ/20(λ=0.632 8 μm),证明拟合精度完全满足数控抛光的要求.     

连云港制成小型表面粗糙度测量仪

<正> 连云港光学仪器厂,为适应机械零件加工检测的需要,最近研制成功 xcy—1型小型表面粗糙度测量仪。主要用来测量机械零件加工表面的粗糙度,即微观不平度的算术平均偏差值,是一种触针式轮廓仪。     

外圆纵向磨削表面粗糙度的在线检测研究

现代机械制造工艺对机械加工过程中的表面粗糙度的测量要求日益提高,不仅要保证测量精度,而且要提高测量效率。表面粗糙度测量有接触式和非接触式两种方法。接触式测量仪器稳定性好,示值客观、可靠,使用方便。但是,触针式表面粗糙度测量仪存在着易划伤软性材料表面、易使薄壁试件变形、测量速度低、测量范围小及不易实现自动化在线检测等弊端。而在表面粗糙度的非接触式测量中,光学法是测量的主体,其测量精度高,适合对软材料、易损工件以及某些带有有用信息的表面进行测量,可以较好地弥补触针式表面粗糙度测量仪的不足。目前光学法测量表面粗糙度的仪器有许多种,它们各有特点,但多数只限于在实验室良好环境下使用,能够在现场恶劣环境中对精加工后工件的表面粗糙度值进行在线测量的仪器并不是很多。     

通过傅里叶变换测量多表面面形

为了更简便、准确地测量透明平行板,提出了一种基于区域生长算法与傅里叶变换的单幅三表面干涉条纹相位恢复方法。通过傅里叶变化将三表面干涉条纹图由空域变化到频谱域。不同表面的干涉条纹在频谱域中对应的位置不同,通过改变区域生长算法中的参数,提取出合适的区域,最终得到面形。该方法可以由单幅三表面干涉条纹图同时得到透明平行板前后两个表面的面形。分析了由算法求得的表面面形的误差,通过叠加分离的双表面干涉图与原三条纹图进行比较,得到相应的误差分布图,通过误差分布图可以改善算法的精度。将得到的面形与Zygo干涉仪得到的面形进行对比,发现该方法测量精度较高,其相位提取误差PV值小于0.12λ,RMS值小于0.065λ;重复性得到验证,其重复率可靠度优于λ/100。测量到的面形与物体真实面形接近,测量方法更加简便。     

球面绝对检测及误差控制

高精度检测技术是促进光学加工技术发展的必备条件.ZYGO干涉仪检测光学表面面形代表着国际先进水平,常规检测精度取决于仪器配备的标准镜头(通常标准镜头精度为λ/10,最高精度可达λ/20),λ/20测量精度不能满足更高精度面形检测的需求.本文探讨了表面绝对检测技术及误差控制,通过用ZYGO干涉仪及两种精度等级的参考镜头对f/1.07的球面镜进行常规GPI干涉和双球面实时绝对检测比对,证明了表面绝对检测的有效性.实验及分析表明在超净实验室、高精度防振平台、高精密可旋转5维调整架及精密导轨的测量条件下,采用表面绝对测量技术,严格控制基准定位和共焦位置旋转角度定位,多次重复测量,λ/10标准镜头同样能够达到λ/30 PV的高精度检测目的.     

连云港制成小型表面粗糙度测量仪

连云港光学仪器厂,为适应机械零件加工检测的需要,最近研制成功 xcy—1型小型表面粗糙度测量仪。主要用来测量机械零件加工表面的粗糙度,即微观不平度的算术平均偏差值,是一种触针式轮廓仪。该仪器能在指示仪表中直接读出表面粗     

剪切干涉图判读计算程序

作为检测光学系统和光学元件质量的横向剪切干涉仪是一种值得推广、使用的仪器。近年来,它受到许多光学工作者的重视。但其还存在着波面变形量与干涉条纹变形量不一致,剪切干涉图的判读较为麻烦等问题。本文介绍了一种ZWC—1剪切干涉图,它判读计算程序仅需输入三个基本已知量(剪切宽度、干涉条纹宽度和数量),就可自动定出各参考点的位置,并计算出干涉级次,程序用于计算干涉条纹的变形量和被检测波面的变形量及打印出被检测波面变形量曲线了。文内提供了检测原理的数学模型,较为详细地叙述了如何在已获得的剪切干涉图上确定各参考点的位置及其干涉级次的两种计算方法,例举了程序的使用并给出其程序框图。     

触针式三维粗糙度测量仪的开发及应用

基于表面微观形貌三维分析的完整性,介绍了一种新开发的触针式三维粗糙度测量仪。该测量仪可对表面各种功能属性、纹理结构、表面重要缺陷等进行量化描述,并通过对气缸套内表面珩磨平台网纹角度、分布、有效沟槽等的检测,验证了三维图像对实现表面个性化功能属性描述的重要意义,给人们认识和研究微观形貌提供了帮助。     

基于激光干涉的接触式微位移测量仪

介绍的基于激光干涉的微位移测量仪具有分辨率高、结构简单、成本低的特点。该微位移测量仪由基于迈克尔逊激光干涉原理的微位移测量装置、工作台、光电阵列、信号处理电路、计算机及数据处理软件等组成。该测量仪位移测量理论分辨力可以达到0.01nm,特别适合范围在微米及微米以下的位移测量,可用于MEMS器件的位移检测,压电器件位移检测等。     

被测件随机移相干涉面形测量方法

针对光学元件的面形测量,提出了一种被测件随机移相干涉面形测量法,用于降低移相干涉仪的成本,避免移相器老化产生的移相误差对面形检测精度的影响。该方法利用微位移驱动器驱动被测件在摩擦气浮复合导轨上移动进行随机移相并用相机采集若干幅干涉图;然后利用最小二乘迭代算法处理干涉图数据进而迭代出被测表面相位分布;最后进行一系列数据处理求解出被测件的面形结果。为了验证该方法的可行性,在实验室搭建了改进的斐索移相干涉系统,并选用一个凹面镜和一个平面镜作为被测件在搭建的系统上进行了实验测试,同时与同台仪器上的传统移相方法得到的测量结果进行了比对。结果表明:在激光光源波长λ为632.8nm的情况下,凹球面镜面形PV值和RMS值与传统移相方式测量结果相差0.001λ,和0.002λ;平面镜面形PV值和RMS值与传统移相方式的测量结果相差0.002λ和0.003λ,面形数据基本一致。该方法避免了移相器老化引入移相误差,降低了仪器成本,测量精度高。     

非金属材料表面粗糙度非接触测量试验研究

基于白光技术研究聚酰亚胺、F3和F46等3种非金属材料表面粗糙度的测量方法。分别利用基于白光共焦技术设计的粗糙度轮廓仪和基于白光干涉技术设计的三维形貌测量仪对三种不同材料的试件进行测量试验,重点关注上述3种非金属材料的吸光程度对测量精度的影响,并以触针式接触测量法的测量结果为参考,对测量结果进行不确定度评定。试验数据的分析结果表明,白光共焦法的测量不确定度为9.2%,白光干涉法的测量不确定度为9.8%,这2种基于白光技术的测量方法都是可行的。     

光干涉法显微镜测量三维表面形貌研究

本文介绍了利用光干涉法显微镜测量三维表面形貌.利用计算机对在光干涉法显微镜下拍摄的零件表面轮廓条纹图象进行图象识别与处理,自动寻找条纹和计算,直接获得三维表面轮廓形貌.测量结果与触针式轮廓仪的测量结果进行了比较.     

微机形成的非球面干涉图

介绍一种新的非球面检测方法。用微机技术，对偏离球面很小的非球面作模拟非球面的干涉，获得理想的非球面干涉图。用模拟的理想干涉图作“样板”，使高次非球面的面形在激光球面干涉仪上进行精确测量成为可能。提供了四种类型小非球面度的高次或二次非球面干涉图。给出了几个在CQG一1型激光球面干涉仪上作出的测量结果。其测量精度约为0．5λ。