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机床的激光干涉仪
日期：2009年12月16 来源：沈阳第一机床厂 关键字：机床
激光干涉仪可对机床、三测机及各种定位装置进行高精度的(位害和几何)精度校正。可完成各项参数的测量。如线形位置精度、重复定位精度、机床角度、直线度、垂直度、平行度及平面度等。其次，它还具有一些选择功能，如自动螺距误差补偿(适用大多数控系统)，机床动态特性测量与评估，回转坐标分度精度标定，车床触发脉冲输入输出功能等。
(一)单频激光干涉仪
激光器1发出的激光束，经镀有半透明银箔层的分光镜5将光分为两路，一路折射进入固定不动的棱镜4，另一路反射进入可动棱镜7。经棱镜4和7反射回来的光重新在分光镜5处汇合成相干光束，此光束又被分光镜分成两路，一路进入光电元件3，另一路经棱镜8反机床射至光电元件2。
由于分光镜5上镀有半透明半反射的金属膜，所产生的折射光和反射光的波形相同，但相位上有变化，适当调整光电元件2和3的位置，使两光电信号相位差90*。工作时两者相位超前或滞后的关系，取决于棱镜7的移动方向，当工作台6移动时棱镜7也移动，则干涉条纹移动，每移动一个干涉条纹，光电信号变化一个周期。车床如果采用4倍频电子线路细分，采用波长入：0．63281Am的氦一氖机床激光为光源，则一个脉冲信号相当于机床工作台的实际位移量为(1／4)X(1／2)入≈0．08(，im)
单频激光干涉仪使用时受环境影响较大，调整麻烦，放大器存在零点漂移。
(二)双频激光干涉仪
双频激光干涉仪的基本原理与单频激光干涉仪不同，是一种新型激光干涉仪，如图1—50斤示。它是利用光的干涉原理和多普勒效应产生频差的原理来进行位置检测的。
(三)激光测量的应用
激光干涉仪用于机床精度的检测及长度、角度、直线度、直角等的测量，车床青度高、效率高、使用方便，测量长度可达十几米甚至几十米，精度达微米级。
1．自动螺距误差补机床偿
激光干涉仪不仅能自动测量机器的位置精度，而且还能通过RS232接口使计算机和数控系统实现通信，对误差进行自动补偿，它比通常的手工补偿方法节省了大量时间，同时可最大限度地选用被测轴上的补偿点数，使机床达到最佳精度。
2．回转坐标精度标定机床
回转坐标分度精度标定可对数控转台在任意角度位置，以任意测量间隔进行全自动测量及补偿。
3．机床动态特性测试与评估
利用RENISHAW动态特性测量与评估软件，可用激光干涉仪进行机床振动测试与分析(FFT)，滚珠丝杠的动态特性分析，伺服驱动系统的响应特性分析，导轨的动态特性(低速爬行)分析等，车床从而帮助用户对机器故障源进行分析。
4．触发脉冲输入输出功能
利用触发脉冲输入，可实机床现外部控制激光干涉仪记录数据，从而可实现类似于激光丝杠动态精度检查仪的功能或机床传动链精度检查功能。利用触发脉冲输出，可用激光干涉仪定时或定距发出脉冲，从而实现类似于激光光刻机的功能。
5．可选AB正交信号输出
AB正交信号是标准光栅信号，由于RENISHAW激光干涉仪能输出该信号，车床因而可将该激光干涉仪作为长度基准用于其他场合，如动态光刻等。
6．双轴同步校准
系统在某些机器中，机床某一轴线运动由双驱动和双反馈系统控制(如龙门铣床和大型龙门移动的机器等)，在这种情况下，双轴校准软件可在一台计算机上连接并控制两个接口卡，车床提供了同步自动采集两平行轴数据的能力。从双轴上采集的数据同时显示在PC机上并根据要求存储起来，然后分别加以分析或进行双轴误差自动补偿。
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