一种基于单转位特征角的圆度误差分离方法研究
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作者单位:

(哈尔滨工业大学 超精密光电仪器工程研究所,黑龙江 哈尔滨 150001)

作者简介:

谭久彬(1955-),男,山东人,教授,主要从事超精密仪器技术与工程方面的研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金(51105113)和哈工大科研创新基金(HIT.NSRIF.2013011)资助项目 (哈尔滨工业大学超精密光电仪器工程研究所,黑龙江哈尔滨 150001)


Research on the roundness error separation method based on single transposition characteristic angle
Author:
Affiliation:

(Institute of Ultra-precision Optoelectronic Instrument Engineering,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China)

Fund Project:

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    摘要:

    为提高光学标准球形状误差测量准确度,提出了 一种基于单转位特征角的圆度误差分离方法。本文方 法基于严格的数学原理,利用特征角在形状比较中参照作用,可完全回避开可能产生谐波抑 制的所有“盲 点”;通过一次转位,并分别将转位前后的采样数据进行傅里叶变换,在频域中实现 光学标准球圆度 误差和主轴径向回转误差的分离,再将分离后的数据变换到时域,可以在使分离后的信号在 进入滤波器之 前无任何信号损失,使得建模过程无任何原理误差,实现主轴径向回转误差和光学标准器 圆度误差的完 全分离。实验表明,当每周采样点数为1024、 转位特征角为21.09′时,分离后圆度误差包含所有频次的谐 波,无任何谐波抑制,表明光学标准球圆度误差与仪器主轴的回转误差得到严格分离。本文 方法不仅可以用 于超精密级光学标准球的圆度测量,而且可用于建立精度水平最高的理想的基/标准级圆度 测量系统。

    Abstract:

    In order to improve the measurement accuracy of the optical sta ndard ball′s shape errors,a roundness error separation method based on single transposition characteristic a ngle is proposed.The method is based on strict mathematical theory and uses the characteristic angle in the sha pe of the reference,and it can completely avoid all the blind spots which may produce a harmonic suppression.Through one t ransposition,the method makes Fouier transformation on the pre-and post-sampl ing data,and separates the optical standard ball′s roundness errors and radial rotation errors in frequency domain.And then it makes the separated data transfo rmed to time domain,and makes no loss of the separated signal before the filter.The modeling process introduces no pri nciple error.The separation of the radial rotation error and the roundness error of the optical stan dard ball is achieved completely. Experimental show that when the circle sampling points are 1 024and the translocation characteristic angle is 21.09′, the roundness error contains all frequency harmonics and no harmonic suppression after separation,indicating a strict separation.The method can be used for ultra-precision optical standard ball roundness measurement and establishing an idea l benchmark / standard circle measurement system.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

谷伟,谭久彬.一种基于单转位特征角的圆度误差分离方法研究[J].光电子激光,2015,26(12):2358~2362

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  • 收稿日期:2015-11-10
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  • 在线发布日期: 2016-02-29
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