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輪廓儀在柱面鏡檢測中的應(yīng)用

2015-03-01 20:26:48
[導(dǎo)讀]​摘要 目前柱面鏡檢測的主要方法是樣板比較法和干涉法。樣板法對球面、柱面樣板均有較高要求, 而干涉法也需合適的高要求的輔助鏡, 并且對環(huán)境要求較嚴(yán)格。

摘要 目前柱面鏡檢測的主要方法是樣板比較法和干涉法。樣板法對球面、柱面樣板均有較高要求, 而干涉法也需合適的高要求的輔助鏡, 并且對環(huán)境要求較嚴(yán)格。提出了用輪廓儀配用合適工裝檢測柱面鏡的方法, 該方法簡潔、直觀、快速, 對環(huán)境要求較低。分析了該方法的檢測誤差,實驗驗證了分析的正確性, 指出高精度輪廓儀在一定范圍內(nèi)能保證柱面鏡的檢測精度。這種方法不僅適用于零件的最終檢測, 也適用于加工過程中的檢測。

關(guān)鍵詞 柱面鏡; 輪廓儀; 檢測; 檢測誤差

引 言

光學(xué)柱面鏡在強激光系統(tǒng)和同步輻射光束線中有著廣泛的應(yīng)用, 同時, 對柱面鏡零件的要求也越來越高, 尤其在大功率激光諧振腔的腔片和長距離線干涉儀等高精度測試儀器和裝置中[ 1-2] 。目前, 柱面鏡加工中的檢測主要是樣板比較法, 即用平面與球面樣板直接接觸柱面零件, 比較檢測柱面的曲率半徑和柱面面形以及柱線的直線性。柱面鏡的另一常用的檢測方法是干涉法, 即利用一個質(zhì)量較好的柱面波作為參考波面和被測柱面波相干涉, 求解出被測柱面的面形質(zhì)量, 或者利用合適的輔助鏡構(gòu)建干涉系統(tǒng)以檢測柱面的面形[ 2-5] 。上述兩種方法均對樣板或輔助鏡有較高的要求, 并且干涉法對被測鏡的清潔度以及環(huán)境也有較高的要求。本文提出了一種用高精度輪廓儀配用合適工裝檢測柱面鏡的方法, 該方法簡潔、直觀、快速, 對環(huán)境要求較低, 不僅適用于零件的最終檢測, 也適用于加工過程中的檢測。

2 輪廓儀簡介

本文的討論是基于英國Fo rm T aly surf Series2 PGI 高精度輪廓儀, 其結(jié)構(gòu)如圖1 所示。該輪廓儀是利用金剛石探針接觸工件表面, 通過相位光柵干涉?zhèn)鞲衅鳈z測探針縱向位移, 經(jīng)數(shù)/模、模/ 數(shù)轉(zhuǎn)換后傳輸?shù)接嬎銠C進(jìn)行數(shù)據(jù)處理, 擬合出實際加工的面形, 再與理想的工件面形比較, 分析出被測面的面形誤差或曲率半徑。該型輪廓儀只能作一維檢測, 即固定于傳感器上的探針只能沿X 軸方向移動, 得出被測工件沿X 軸方向截面輪廓的面形誤差, 一般適用于軸對稱零件的檢測。


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