為了提高三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量速度，縮短測(cè)量周期，分析了影響給定的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)動(dòng)態(tài)誤差的因素。對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的具體結(jié)構(gòu)作了分析，用電感測(cè)微儀進(jìn)行了動(dòng)態(tài)偏轉(zhuǎn)角誤差的測(cè)量，并推導(dǎo)出由動(dòng)態(tài)偏轉(zhuǎn)誤差得到測(cè)頭處的動(dòng)態(tài)位移誤差的方法。同時(shí)，對(duì)由導(dǎo)軌的直線度造成的誤差進(jìn)行了討論。指出動(dòng)態(tài)誤差主要是由各構(gòu)件繞氣浮導(dǎo)軌連接處的偏轉(zhuǎn)和各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件本身的彎曲變形造成的。從理論上可以證明，在氣浮導(dǎo)軌力矩剛度和橫梁彎曲剛度已知的情況下，只要測(cè)量出兩側(cè)氣浮導(dǎo)軌滑架的偏轉(zhuǎn)角誤差，就可以得到測(cè)頭位置處的動(dòng)態(tài)位移誤差。
除了靜態(tài)或準(zhǔn)靜態(tài)誤差外，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量結(jié)果的精度還受到動(dòng)態(tài)誤差的影響。測(cè)量機(jī)速度的加快使動(dòng)態(tài)誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響更大。
隨著三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的動(dòng)態(tài)誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響越來(lái)越大，對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)動(dòng)態(tài)誤差的研究也越來(lái)越受到人們的重視。動(dòng)態(tài)誤差主要是由三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的結(jié)構(gòu)特性，如質(zhì)量的分布、構(gòu)件剛度、阻尼特性、控制及干擾力所決定的，由各構(gòu)件繞氣浮導(dǎo)軌連接處的偏轉(zhuǎn)和各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件本身的彎曲變形造成的［1］。當(dāng)測(cè)量速度較低時(shí)，這一誤差很小，可以忽略不計(jì)。當(dāng)測(cè)量速度較高時(shí)，尤其在高速掃描測(cè)量中，這一誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果影響較大。
三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的典型負(fù)載變化情況見(jiàn)圖1。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果
在實(shí)驗(yàn)中，往往測(cè)量各構(gòu)件繞氣浮導(dǎo)軌連接處的偏轉(zhuǎn)角誤差是比較容易而且可行的。各構(gòu)件的動(dòng)態(tài)偏轉(zhuǎn)誤差綜合起來(lái)，成為測(cè)頭位置處的動(dòng)態(tài)位移誤差。測(cè)量各構(gòu)件繞氣浮導(dǎo)軌連接處的偏轉(zhuǎn)角誤差有很多方法，例如用激光干涉儀就可以準(zhǔn)確地得到測(cè)量結(jié)果。但是激光干涉儀的測(cè)量結(jié)果受環(huán)境參數(shù)影響較大，對(duì)使用環(huán)境要求較高。在實(shí)際中，往往希望用較簡(jiǎn)單的方法來(lái)完成測(cè)量任務(wù)。為達(dá)到這一目的，我們?cè)谒芯康娜鴺?biāo)測(cè)量機(jī)上用其它方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，采用的儀器是微位移傳感器。
