
激光干涉儀是以干涉測(cè)量法為原理,利用激光發(fā)射光源作為長(zhǎng)度基準(zhǔn),對(duì)數(shù)控設(shè)備(加工中心、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等)的位置精度(定位精度、重復(fù)定位精度等)、幾何精度(俯仰扭擺角度、直線度、垂直度等)進(jìn)行精密測(cè)量的精密測(cè)量?jī)x器。
激光具有三個(gè)重要的特性:①波長(zhǎng)穩(wěn)定②波長(zhǎng)短③具有干涉性。
線性移動(dòng)都是波浪形的,只是誤差多少而已
光的相長(zhǎng)干涉和相消干涉:
藍(lán)色是本身的數(shù)據(jù)
黃色是補(bǔ)償理論數(shù)據(jù)
黑色/紅色(補(bǔ)償數(shù)據(jù)錯(cuò)誤會(huì)加大機(jī)床誤差)是補(bǔ)償后的數(shù)據(jù)
機(jī)床絲杠輕微磨損是可以補(bǔ)償修正的,嚴(yán)重磨損是無(wú)法恢復(fù)精度
激光干涉儀原理如下圖所示:
一個(gè)角錐反射鏡緊緊固定在分光鏡上,形成固定長(zhǎng)度參考光束。另一個(gè)角錐反射鏡相對(duì)于分光鏡移動(dòng),形成變化長(zhǎng)度測(cè)量光束。從圖中可以看出在干涉儀裝置中需要用到分光棱鏡,。
需要安裝環(huán)境濕度探測(cè)儀,溫度傳感器
從主機(jī)激光頭射出的激光光束
具有單一頻率,標(biāo)稱(chēng)波長(zhǎng)為633nm,長(zhǎng)期波長(zhǎng)穩(wěn)定性(真空中)優(yōu)于0.05ppm。
當(dāng)此光束到達(dá)偏振分光鏡時(shí),被分成兩束光——反射光束和透射光束
這兩束光被傳送到各自的角錐反射鏡中,然后反射回分光鏡中,在嵌于激光頭中的探測(cè)器中形成干涉光束。
如果兩光程差不變化,探測(cè)器將在相長(zhǎng)干涉和相消干涉的兩端之間的某個(gè)位置觀察到一個(gè)穩(wěn)定的信號(hào)。
如果兩光程差發(fā)生變化,每次光路變化時(shí)探測(cè)器都能觀察到相長(zhǎng)干涉和相消干涉兩端之間的信號(hào)變化。這些變化(條紋)被數(shù)出來(lái),用于計(jì)算兩光程差的變化。測(cè)量的長(zhǎng)度等于條紋數(shù)乘以激光波長(zhǎng)的一半。
以下是數(shù)據(jù)檢測(cè)案例
數(shù)據(jù)檢測(cè)出(機(jī)床默認(rèn)值)
移動(dòng)的數(shù)據(jù)不是直線的,基準(zhǔn)到最遠(yuǎn)段相差0.1mm
補(bǔ)償修正后
數(shù)據(jù)補(bǔ)償后精度恢復(fù)到基準(zhǔn)到最遠(yuǎn)端波動(dòng)0.012mm