校准转台角位置误差时应注意的几个问题
1 校准转台角位置误差时应注意的几个问题
曹利波
（中国空空导弹研究院，洛阳 471009）
摘 要 ：本文介绍了在校准转台角位置误差时应注意的几个问题，包括校准前的准备，标准器的安装于调整，棱体偏差的修正和测量数据的处理，从而得出较为准确的校准结果。
关 键 词 ：角位置误差； 自准直仪
Several Problerms About The
Rotary Table’s Angle Position Error Calibration
CAO Li-bo
(China Airbone Missile Academy, Luoyang 471009,China)
Abstract: This paper introduces several problerms about therotary table’s angle position error calibration. It
includes preparations before calibration,adjustmeng about standards and data processing.and then we can get the
accurate conclusion.
Key words: angle position error; autocollimator
0 引言
转台是一种用于对惯性器件进行姿态角位置、角速率和动态特性校准的一种专用测量装置，可提供飞行器飞行时的航向角，俯仰角，横滚角及飞行扰动，具有位置、速率、摇摆、伺服等功能，能满足飞行器携带的惯性系统及惯性元器件的全部功能测试和实验。它是惯导系统测试和半实物仿真不可缺少的组成部分，其性能的高低直接影响到仿真结果的可靠性。
转台作为一种使用较多的专用测试设备，已渗透到军工产品科研生产的诸多领域，是型号科研、生产必不可少的重要设备，因此通过对其技术指标的校准从而保证转台量值的准确可靠是保证质量的重要环节。
1 校准前的准备工作
由于大多数转台工作台面上有工装，用来满足测试时对产品固定或定位的需要，且有些转台上带的目标模拟器系统的光路都已经调好，不能拆卸。这使得在对转台的角位置误差进行校准时标准器的固定非常困难。必须使用专门的转接件和夹具，夹具安装在转台的回转轴上后，棱体应能安全可靠的安装在夹具上，并且能够进行微调，保证棱体与回转轴同心，从而能够准确的校准角度位置误差。转台属于专用测试设备，这就要求相关人员在转台的设计论证时除了考虑转台的产品测试功能外还有考虑校准的问题，让承制方在设计时就考虑制作合适的工装夹具或转接件。 2 2 标准器的安装和调整
2.1棱体中心与转台回转中心同轴的调整
角位置校准时，使用的标准器是多面棱体和自准直仪。在安装棱体时，棱体中心必须调至与被校转台的回转中心同轴，以减小由于棱体中心安装偏差所带来的影响。在校准时，用螺钉将夹具紧固在安装基面上，然后将磁力表架固定在一个稳定的基体上，用表架上的百分表测量夹具上套轴的径向跳动。根据实际情况，用小木锤轻轻敲击，反复进行调整，径向跳动量一般调整到0.01mm即可。
2.2棱体工作面与自准直仪光轴垂直的调整
在棱体安装时，除了要保证棱体中心与转台回转中心同轴，还要调整棱体工作面与自准直仪光轴垂直。否则在测量过程中会出现有的棱体工作面无反射光会来，造成无法测量读数的情况。由于我们使用的是可调整的工装夹具，因此将棱体安装在回转轴中央后，可用百分表打棱体的端面跳动，将跳动量调整到0.01mm。有时由于现场条件的限制，磁力表架无法固定，则可用自准直仪对径法来调节。具体操作方法如下：用自准直仪照准棱体的0°工作面，假设自准直仪的显示值为500〞；再转动转台用自准直仪照准棱体的180°工作面，假设自准直仪的显示值为100〞，则可通过调整螺钉将显示值调到两数和的一半处即300〞处；然后再转动转台用自准直仪照准棱体的0°工作面，看自准直仪的显示值是否为300〞。如果不是300〞就利用这种方法反复调整，使自准直仪在照两个面时的显示值尽量接近一致，即调整到棱体的工作面均垂直于自准直仪的光轴，其残存的垂直度误差（塔差）尽量小。
3 校准结果的处理
3.1 棱体偏差的修正
在校准角位置误差时，一般选用自准直仪和多面棱体作为标准。由自准直仪读出测量值后，应消除棱体偏差以使示值误差接近仪器误差的真值，提高校准的准确度。尤其是在对高精度的转台进行校准时，棱体修正量必须要考虑。为了方便计算，在通常的校准过程中，最好按棱体工作面递增方向进行校准。比如在测量时，转台先运行到机械零位，将棱体安装找正，然后用自准直仪对准棱体的0°工作面，转台顺时针旋转30°，棱体也跟着旋转30°，转台停下后自准直仪的光轴正照着棱体的30°工作面。这样在数据处理时，用自准直仪相对于零位的值直接减去棱体偏差即为该校准点的误差。现举例说明，在校准某惯导转台中，测量结果见表1。
3 表1 转台角位置示值误差校准记录表
转台位
置（°） 棱体位置（°） 自准直仪读数(″) 相对零位差值 (″) 棱体偏差
(″) 转台误差(″)
正向 反向 正向 反向 正向. 反向
0 0 35 36 0 0 0.0 0.0 0.0
30 30 37 38 +2
+2 +1.3 +0.7 +0.7
60 60 36 37 +1 +1 +0.3 +0.7 +0.7
90 90 36 38 +1 +2 +1.0 0.0 +1.0
120 120 34 36 -1 0 +0.5 -1.5 -0.5
150 150 32 34 -3 -2 -0.3 -2.7 -1.7
180 180 35 37 0 +1 -0.3 +0.3 +1.3
210 210 36 37 +1 +1 0.0 +1.0 +1.0
240 240 36 38 +1 +2 -0.4 +1.4 +2.4
270 270 37 39 +2 +3 +0.7 +1.3 +2.3
300 300 33 34 -2 -2 -1.6 -0.4 -0.4
330 330 33 35 -2 -1 -0.6 -1.4 -0.4
3.2角位置误差的计算
根据JJF1210-2008《低速转台校准规范》的要求，转台角位置定位误差取各校准点误差的最大值和最小值之差的一半作为校准结果。公式表示为：
minmax)()(21iieeE （1）
利用表1的测量数据和公式（1）来计算，角位置误差为：
"""6.27.24.221E。
而定位重复性的计算公式为:
niiiffn12')(21 （2）
式中：
)('iiff--正（反）方向相邻两测点自准直仪读数值之差；
n --棱体的面数；
--角位置定位重复性。
利用表1的测量数据和公式（2）来计算，角位置定位重复性为：
=0.5".
需要引起注意的是，JJF1210-2008《低速转台校准规范》中关于角位置误差和角位置重复性用的计算方法与GJB1801-1993《惯性技术测试设备主要性能试验方法》中的方法不 4 太相同，为避免引起争议，建议在进行转台的静态指标进行验收和校准时，要根据技术协议的要求，选用大家共同认可的方法。
参考文献
[1] 张玉文 角度锥度及圆分度测量 [M] 北京 中国计量出版社，1992。
[2] 低速转台校准规范[M] 北京 国家质量监督检验检疫总局，2008。
作者简介
曹利波（1972-），男，中国空空导弹研究院计量测试中心，高级工程师，从事几何量计量与测试工作。洛阳030信箱2分箱，邮编471009。
测绘技术中的角度测量方法与技巧
测绘技术中的角度测量方法与技巧
导语：测绘技术是地理空间信息的基础，其中角度测量是其中的重要环节之一。本文将围绕角度测量方法和技巧展开，以期为测绘工作者提供一些实用的指导和帮助。
一、概述角度测量的重要性
角度测量在测绘技术中扮演着重要的角色。它是确定位置、测量距离、完成地形、地物的绘制和容积计算等任务不可或缺的基本工具。
二、光学仪器在角度测量中的应用
1.经纬仪
经纬仪是常见的角度测量仪器之一。它通过水平仪、细丝等测量元件，配合望远镜可以快速准确地测量角度。在使用经纬仪进行角度测量时，需要注意校准仪器、保持水平以及操作仪器时的稳定性。
2.全站仪
全站仪是现代角度测量中常用的工具，具有高精度、全自动、多功能等特点。使用全站仪时，可以利用其自动追踪和角度补偿功能来提高测量的准确性。此外，合理选择安装位置、控制测量环境以及减小仪器误差也是全站仪的应用技巧之一。
三、电子仪器在角度测量中的应用
1.全站电子经纬仪
全站电子经纬仪是一种将光学和电子测量相结合的新型测量仪器。其具备了使用经纬仪和全站仪的优点，能够实现自动测量、高精度和全天候工作。在使用全站电子经纬仪时，需要熟练掌握数据处理软件的操作，以及合理设置测量参数，提高测量效率和精度。 2.全站电子转台
全站电子转台是一种用于角度测量的电子仪器。它可以实现高精度、长距离角度测量，并且具有较强的稳定性和抗干扰能力。在使用全站电子转台进行角度测量时，需要注意调整测量环境、降低误差以及避免仪器震动等因素对测量结果的影响。
四、角度测量中的技巧和注意事项
1.选择合适的仪器和测量方法
在角度测量时，应根据具体任务的要求选择合适的测量仪器和方法。不同的仪器和方法适用于不同的任务，同时也要考虑测量的精度和效率。
2.校准仪器和控制环境
为了保证测量的准确性，需要校准仪器并控制好测量环境。校准仪器能够消除系统误差，而控制环境可以减少外界因素对测量结果的影响。
测量仪器校正与误差校正技巧
测量仪器校正与误差校正技巧
当我们使用仪器进行测量时，校正是非常重要的一步。测量仪器的校正能够保证测量结果的准确性和可靠性。本文将探讨测量仪器校正的重要性以及一些常用的误差校正技巧。
1. 校正的重要性
测量仪器的校正是确保测量结果准确的关键步骤之一。没有正确的校正，测量仪器可能存在偏差，从而导致测量结果的不准确。校正旨在纠正仪器的误差，使得测量结果尽可能接近实际值。
2. 误差校正技巧
2.1 零点校正
零点校正是最基本的一种校正技巧。零点校正是通过调整仪器的零点偏移，使得仪器在测量无物体或标准物体时能够显示零值。这样，在测量其他物体时，可以确保绝对误差最小。
2.2 线性校正
线性校正是针对仪器输出与输入之间的线性关系进行校正的技巧。在进行线性校正时，我们需要测量几个已知输入值对应的输出值，然后通过拟合曲线获得仪器的线性关系。通过线性校正，可以降低仪器输出的非线性误差。
2.3 稳定性校正
稳定性校正是为了确保仪器的长期稳定性。在进行稳定性校正时，可以通过反复测量同一标准物体来检验仪器的稳定性。如果仪器的稳定性有问题，可能需要对仪器进行进一步的维护和修理。
2.4 温度校正 温度是影响仪器准确性的一个重要因素。在进行测量时，如果环境温度波动较大，仪器的准确性可能会受到影响。因此，温度校正是为了使仪器能够适应不同环境温度的校正技巧。常见的温度校正方法包括热电偶校正和温度补偿等。
2.5 标定校正
标定校正是通过与已知准确值的比较，确认仪器测量准确性的校正方法。在进行标定校正时，我们会使用标准样品或者参考仪器，对我们要校正的仪器进行比较测量。通过比较测量结果，可以确定仪器测量的准确性，并对仪器进行偏差修正。
3. 校正的周期和要求
校正的周期和要求是根据仪器的类型和使用环境而定的。一般来说，精密仪器和高精度要求的仪器需要更频繁的校正。校正的要求包括校正的准确性、可重复性和可追溯性。校正的准确性是指校正的结果与实际值之间的偏差，可重复性是指在相同测量条件下进行重复校正所得结果之间的偏差，可追溯性是指校正过程中所使用的标准与国际或国家标准之间的关系。
水准测量误差及注意事项
水准测量误差及注意事项
水准测量是一种用于测量地面高程差的方法，广泛应用于土木工程、建筑工程等领域。在进行水准测量时，可能会出现一些误差，因此需要我们注意一些事项来保证测量结果的准确性和可靠性。
1.仪器误差：仪器本身存在的误差，包括示值误差、系统误差等。示值误差是指仪器在使用时，由于制造工艺、质量等原因产生的固定偏差。系统误差是指仪器在长期使用、予以修理、校正等过程中，使仪器示值产生固定偏差。
2.操作误差：人为因素导致的误差，包括读数误差、观测误差等。读数误差是指读取仪器上的示值时，由于人眼视觉疲劳、视力不佳等原因造成的偏差。观测误差是指在观测水平线时，由于水平仪的不稳定性、观测者操作不当等原因引起的测量误差。
3.大气环境误差：大气温度、气压等因素对水准仪测量结果产生的误差。这些因素会使光线的传播路径产生弯曲，从而影响视线的直线性。
4.地球曲率误差：地球是一个近似于球形的物体，因此地面并非完全平直。在大范围的水准测量中，必须考虑地面的曲率对测量结果的影响。
二、水准测量注意事项：
1.选择合适的水准仪：根据需要测量的精度要求、工作环境等因素选择合适的水准仪。水准仪应具备高精度、稳定性好、易操作等特点。
2.进行仪器校准：在进行水准测量之前，应对水准仪进行校准，以保证仪器本身的精度。校准应由专业人员进行，并根据需要进行定期校准。 3.选择适当的观测时机：测量时应选择光线明亮稳定的天气，尽量避免雨雾、阴天等恶劣天气；同时，也要注意避免高温、低温等极端环境对测量结果的影响。
4.保证测量点的稳定性：测量点应选择坚固、稳定的地面，避免土质松软、不稳定的地面，以保证测量结果的准确性。
5.观测水平线时要稳定：在观测水平线时，应将水准仪固定在坚实的三脚架上，并使用水平器进行调平。观测者在操作时应避免身体晃动，保持稳定。
6.读数要精确：在读取水准仪上的示值时，应保持视觉的清晰与稳定，将目光与目标对准，并排除反射、折射等干扰因素。
如何校正和纠正测量仪器的误差和漂移
如何校正和纠正测量仪器的误差和漂移
测量仪器在科学研究、工业生产、医学诊断等领域起着至关重要的作用。然而，由于多种原因，测量仪器会出现误差和漂移，导致测量结果的不准确性。因此，正确的校正和纠正方法对于保证测量结果的准确性至关重要。
首先，了解误差和漂移的原因是校正和纠正的关键。误差是指测量结果与真实值之间的偏差。误差通常分为系统误差和随机误差。系统误差是由于测量仪器的固有缺陷或外部环境因素而引起的偏差，如灵敏度不均匀、温度变化等。而随机误差是由于测量中的偶然因素引起的，如观察误差和环境噪声等。漂移是指测量仪器的输出值随时间的推移而发生的变化，可能是逐渐增加或逐渐减小。
其次，选择适当的校正和纠正方法是解决误差和漂移问题的关键步骤。校正是通过对测量仪器进行一系列操作或配置来减小误差和漂移，使其输出值更接近真实值。纠正是在校正的基础上对误差和漂移进行修正，使其对测量结果的影响降到最低。
在校正和纠正过程中，常用的方法包括以下几种：
1. 仪器校准：通过与已知准确值的样品或参考标准进行比较，确定测量仪器的误差大小，并进行相应的调整。校准应该定期进行，以确保测量仪器的准确性。校准标准的选择要合理，标准物质的溶解度、纯度、稳定性和可追溯性等方面要符合要求。
2. 环境控制：由于外部环境的变化可能会对测量结果产生影响，因此在测量过程中应尽可能控制环境条件的稳定性。如控制温度、湿度、压力等参数的变化，减小其对测量仪器的影响。
3. 数据处理：对于随机误差较大的情况，可以通过多次测量并取平均值来减小误差。对于系统误差和漂移，可以使用校正曲线、插值法或回归分析等数学方法进行数据处理，以修正测量结果。 4. 维护和保养：定期对测量仪器进行维护和保养能够减少误差和漂移的发生。维护包括清洁仪器、更换易损部件、检查仪器的运行状态等；保养包括定期校准、校正参数的记录和更新等。
此外，校正和纠正的工作应由专业的技术人员进行，并按照标准操作程序进行。这有助于确保校正和纠正的正确性和可靠性。同时，在进行校正和纠正的过程中，应注意做好记录和备份工作，以便后续分析和复查使用。
全站仪的角度测量误差分析与校正
全站仪的角度测量误差分析与校正
引言：
全站仪是一种重要的测量仪器，在土木工程、建筑施工等领域有着广泛的应用。然而，由于各种因素的影响，全站仪在进行角度测量时可能存在一定的误差。本文将从全站仪测量角度误差的原因和影响因素入手，探讨误差的分析和校正方法。
一、角度测量误差的原因
1. 仪器误差：全站仪是由多个光学、电子和机械组件组成的复杂仪器，其中的各种误差会对角度测量结果产生影响。例如，光学系统的非线性误差、仪器的刻度误差等。
2. 环境条件：大气压力、温度、湿度等环境条件的变化会引起光线折射的改变，从而导致角度测量误差。此外，周围的振动、风力等也会对全站仪的测量稳定性产生影响。
3. 操作者技术：操作者的技术水平和经验对角度测量结果的准确性起着决定性的作用。错误的操作、观测不精细等因素都会导致角度测量误差的产生。
二、角度测量误差的影响因素
1. 近视效应：观察距离过远或目标太小会引起近视效应，使得观测者无法准确地对准目标，从而产生角度误差。
2. 仪器仰角：全站仪进行角度测量时，仰角的改变也会影响测量结果。仰角过大或过小都会引起仪器的非正常工作，从而增加测量误差。
3. 仪器校准：仪器校准不准确会直接影响到角度测量的精度和准确性。因此，定期对全站仪进行校准是保证角度测量准确性的关键。
三、角度测量误差的分析方法 1. 数据分析：通过对测量数据进行统计分析，可以得到各个角度测量值的平均值、方差等指标。根据分析结果，判断是否存在系统性的误差，并找出其产生的原因。
2. 观测重复性检验：该方法通过对同一目标进行多次观测，利用统计学方法判断观测者个体差和系统环境误差。如果多次观测结果接近，则表明观测重复性较好；反之，则需要进一步分析原因。
3. 同一目标不同位置观测：通过在同一目标的不同位置进行观测，可以验证仪器的仰角误差和垂直轴误差。若观测结果相差较大，则表明存在不可忽视的系统误差。
四、角度测量误差的校正方法
水平仪零位校准及调整方法
水平仪零位校准及调整方法
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This document is for reference only-rar21year.March 水平仪零位校准及调整方法
袁南香
一、水平仪零位误差产生的原因
运输、放置、震动、温度、磨损以及黏胶老化等因素都会造成水平仪零位不准确，因而在使用前应进行水平仪零位示值误差正确性检查。在实验室校准的过程中，也是先检查零位正确性，再进行下一步校准工作。
二、水平仪零位校准方法
框式、条式水平仪零位校准有两种方法:一是在大致水平的平板(或机床导轨)上对零位误差的正确性进行检查；二是依据JJF1084-2002《框式水平仪和条式水平仪校准规范》校准零位误差。现分述如下:
1.在大致水平的平板(或机床导轨)上检查零位误差的正确性。如图1所示，将水平仪放在基础稳固、大致水平的平板(或机床导轨)上，待气泡稳定后，在一端(如左端)读数，且定为零。再将水平仪调转180°，仍放在平板原来的位置上，通常放一个定位块为宜，待气泡稳定后，仍在原来一端(左端)读数(A格)，则水平仪零位示值误差为1/2A格，该值应符合表1的规定。
图1
表1 水平仪零位误差
2.依据JJF1084-2002在水平仪零位检定器上进行零位误差校准。
JJF1084-2002介绍了以5种不同工作面为基准的零位误差校准方法，下面以6.2.4.1款为例说明，即采用下平工作面为基准的零位误差进行介绍。
如图2所示，测量前将(经过打磨清洗)量面清洁的被校水平仪放在水平仪零位检定器的工作台上，紧靠定位块，待气泡稳定后在气泡的一端读数a1；然后将水平仪调转180°，准确地放在原位置，按照第一次读数的一边记下气泡另一端的读数a2，两次读数差的一半为零位误差。根据表1要求，进行合格与否的判断。
图2
如果零位误差超过表1许可范围，则需调整水平仪零位调整机构(调整螺钉或螺母)，使零位误差减小至允许范围以内。不得随意拧动非规定调整的螺钉、螺母。校准、调整前水平仪工作面与平板等校准台面必须擦拭干净。调整后螺钉或螺母等件必须固紧。
角度测量注意事项
角度测量注意事项
角度测量是物理学、数学以及工程学中常见的一项测量工作，它在很多领域中都有广泛的应用。在进行角度测量时，需要注意一些事项，以确保测量结果的准确性和可重复性。本文将详细介绍角度测量的注意事项，包括测量仪器的校准、测量环境的条件、测量方法的选择、测量误差的控制等。
首先，仪器的校准非常重要。在进行角度测量前，必须确保所使用的测量仪器的准确性。仪器的校准可以通过比较已知角度下的测量结果与实际值进行，或者使用专业的校准设备进行。常见的角度测量仪器包括经纬仪、光学角度仪、旋转测量装置等。通过仪器的校准，可以保证测量结果的准确性，并提供可靠的数据支持。
其次，测量环境的条件对角度测量也有重要影响。在进行角度测量时，应该选择稳定的测量环境，尽量避免有风、震动、温差等可能影响测量结果的因素。此外，还应注意防止磁场、电场等外部干扰，以免影响测量精度。在实际操作中，可以采取一些措施来避免这些干扰因素，如遮挡、屏蔽等。
第三，选择合适的测量方法也是非常重要的。角度测量有多种方法，如直接读数法、比较法、几何学测量法等。不同的测量方法适用于不同的应用场景。在选择测量方法时，应综合考虑测量对象的特点、测量精度的要求以及实际操作的难易程度等因素。有时候，也需要结合多种方法进行测量，以提高测量结果的可靠性。
此外，控制测量误差也是角度测量过程中需要关注的重要事项之一。测量误差包括系统误差和随机误差两部分。系统误差是由于仪器、环境等因素引起的，它可以通过校准仪器、选择适当的测量方法等方式减小。而随机误差是由于测量过程中的不确定性所导致的，它可以通过复测、平均值等统计方法减小。在进行角度测量时，应尽量控制和估计这些误差，以提高测量结果的精确性和可靠性。
最后，数据处理也是角度测量的重要环节之一。在完成测量后，需要对测量数据进行处理和分析。数据处理包括数据修正、数据平滑、数据拟合等步骤。通过合理的数据处理，可以进一步提高测量结果的准确性和可靠性。
机动车前照灯校准器光轴角零位示值误差超差的调整
《计量与锄试技Ａ）２ｏｔｇ年第３９卷第９期
机动车前照灯校准器光轴角零位示值误差超差的调整
Ｔｈｅ Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｏｆ Ａｎｇｌｅ Ｅｒｒｏｒ ｏｆ Ｚｅｒｏ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃａｌｉｂｒａｔｏｒｓ
｛ｏｒ Ｈｅａｄｌａｍｐ Ｔｅｓｔｅｒ ｏｆ Ｍｏｔｏｒ
朱峻青
（广东省计量科学研究院，广东广州５１０４０５）
摘要：本文对机动车前照灯校准器光轴角零位的调整作了探讨。 关键词：机动年前照灯校准器；光轴零位；调整
机动车前照灯校准器是光轴可以转动的标准光源， 它由光源、直流稳压电源及电压表、光轴角转动及读数机
构、水平调整机构和找正机构等部分组成。利用比较法
对前照灯（远光）检测仪的发光强度和光束照射方向进行 检定。
我国的颁布的ＪＪＣ９６７—２００１《机动车前照灯检测仪 校准器检定规程》中规定校准器光轴角的零位示值误差 不超过５ ，光轴角的示值误差不超过５ 。
光轴角零位是指当机动车前照灯校准器开启时在垂 直于光轴的白色屏幕平面上投影一个比较清晰的对称的
光斑，光轴角零位近似等于光斑的几何中心，大致与白色 屏幕上坐标零位相重合，如光轴角零位与光斑的几何中 心与坐标零位不重合，那光轴角的转动角度也随之不能
测准，造成检定校准器光轴角的示值误差超差。如光轴
角零位示值超差，我用下面方法进行调整。 我院使用的机动车前照灯校准器检定系统是采用屏 幕法的基础上引人ＣＣＤ相机图像处理技术，使用ＣＣＤ工
业相机、高精度转台、漫反射屏幕、数字照度计作为主要
标准器，通过拍摄前照灯校准器的灯光在屏幕上的投影，
分析校准器转动前和转动后拍摄灯光图像的一致性得到 校准器转动角示值误差。这里放置数字照度计探头位置
定为白色屏幕的坐标零位，用这套系统分析光轴角零位
示值误差非常快捷简单。 把机动车前照灯校准器放上转台上，使其水泡处在
圆环中央。用水准仪调节校准器与１０米距离外照度计
的探测器受光面的中心等高。再用经纬仪调节校准器光 轴找正机构的两个尖锥的顶点与照度计探测器受光面中
螺距误差补偿在提高数控转台定位精度中的应用
数控・数显——螺距误差补偿在提高数控转台定位精度中的应用 机床电器２０１２．２
螺距误差补偿在提高数控转台定位精度中的应用
郝越邦，魏巍，化春雷（沈阳机床股份有限公司，１１０１４２） 摘要：本文介绍了回转轴的螺距误差补偿原理和基于激光干涉仪的螺距误差测量系统，并讨论了这种螺距误差 补偿方法在提高数控转台定位精度时所出现的问题和解决方案。 关键词：螺距误差补偿；数控转台；定位精度 中图分类号：ＴＰ３０６ ．２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００４—０４２０（２０１２）０２—００２７—０３ Ｓｃｒｅｗ ｐｉｔｃｈ ｅｒｒｏｒ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ＣＮＣ ｒｏｔａｒｙ ｔａｂｌｅ ＨＡ０ Ｙｕｅ—ｂａｎｇ，ＷＥＩ Ｗｅｉ．ＨＵＡ Ｃｈｕｎ—ｌｅｉ （Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｔｏｏｌ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ，１ １０１４２） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ａ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｔｏ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅ ｔｈｅ ｓｃｒｅｗ ｐｉｔｃｈ ｅｒｒｏｒ ｏｆ ｒｏｔａｒｙ ａｘｉｓ，ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ａ ｓｙｓｔｅｍ ｔｏ ｍｅａｓｕｒｅ ｔｈｅ ｓｃｒｅｗ ｐｉｔｃｈ ｅｒｒｏｒ ｏｆ ｒｏｔａｒｙ ａｘ Ｊ Ｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｌａｓｅｒ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ．Ａｐａｒｔ ｆｒｏｍ ｔｈａｔ．ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｎｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｗｈｉｃｈ ｍａｙ ｂｅ ｍｅｔ ｉｎ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ＣＮＣ ｒｏｔａｒｙ ｔａｂｌｅ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｓｃｒｅｗ ｐｉｔｃｈ ａｒｅ ａｌｓｏ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｃｒｅｗ ｐｉｔｃｈ ｅｒｒｏｒ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ；ＣＮＣ ｒｏｔａｒｙ ｔａｂｌｅ；ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ａｃｃｕｒａｃｙ ０ 引言 随着加工技术的迅速发展和零件加工精度的不断 提高，对数控机床的精度提出了更高的要求。定位误 差是影响数控机床加工精度，产生加工误差的主要因 素。因此，对数控机床的定位精度进行检测和补偿是 保证加工质量的有效途径。本文基于上述思想，利用 激光干涉仪进行回转轴螺距误差测量，：通过螺距误差 补偿使数控转台定位精度得到显著提高。 １ 回转轴螺距误差补偿原理 在机床坐标系中，将回转轴运动圆周等分为若干段 （在本文中每３０。为一个测量行程；也可根据机床实际工 作情况，在常用位置段减小步距，适当增加检测点；为进 行双向回转轴螺距误差补偿须多次从正反两个方向趋 近目标位置，一般至少３次），测量出各目标位置 的平 均位置偏差 Ｔ和 ，把平均位置偏差反向叠加到数 控系统的插补指令上。指令要求该坐标轴运动到目标 位置Ｐ ，目标实际的运动位置是Ｐ 由于该点的实际平 均位置偏差为 Ｔ和 Ｊ；将该值填人数：腔系统的螺距 误差补偿表中，则数控系统在计算时会自动将目标位 置的平均位置偏差叠加到插补指令上，实际的位置是： ｆ＝Ｐｌ＋ ｔ和Ｐ ＝Ｐ ＋ ，使误差部分抵消， 实现回转轴螺距误差的补偿。 ２ 回转轴螺距误差检测系统 回转轴螺距误差检测系统如图１所示。该系统由 ＭＬ１０激光头（Ｒｅｎｉｓｈａｗ）、角度折射镜（Ｒｅｎｉｓｈａｗ）、角 度反射镜（Ｒｅｎｉｓｈａｗ）、反射镜托架（Ｒｅｎｉｓｈａｗ）、ＲＸ１０ 基准回转分度器（Ｒｅｎｉｓｈａｗ）、ＲＸ１０控制电箱（Ｒｅｎ． ｉｓｈａｗ）、计算机和打印机等部分组成。数控转台是误差 补偿对象、激光干涉仪用于测量误差、计算机是系统的 核心、误差测量接口用于连接计算机与激光干涉仪，误 差数据通过打印机输出。 角度折 ／ 回
转台重复定位精度展示方法
转台重复定位精度展示方法
一、概述
转台是一种能够实现角度控制和精确定位的设备，广泛应用于光学测量、天文观测等领域。在使用转台进行实验和观测时，精确的重复定位是十分关键的，因此需要对转台的重复定位精度进行评估和展示。本文将介绍几种常见的转台重复定位精度展示方法。
二、理论基础
转台的重复定位精度可以用“偏差”来描述，即指转台在不同时间或不同位置进行角度变换后，回到起始位置时与起始位置的角度差。一般来说，转台的重复定位精度越高，偏差越小。
三、展示方法
1.定位误差曲线法
定位误差曲线法是一种常用的展示转台重复定位精度的方法。具体操作步骤如下：
(1)设计一组用于测试的角度序列，可以是均匀分布的或特定的序列。
(2)将转台从初始位置开始，按照设计的角度序列进行依次转动。
(3)在每个角度位置停留一段时间，等待转台达到稳定状态。
(4)记录每个角度位置的实际转动角度。
(5)将实际转动角度与设计角度进行比较，计算每个角度位置的定位误差。 (6)绘制定位误差曲线，观察曲线的趋势和波动程度。
2.偏差分布图法
偏差分布图法是一种直观展示转台重复定位精度的方法。具体操作步骤如下：
(1)设计一组用于测试的角度序列，可以是均匀分布的或特定的序列。
(2)将转台从初始位置开始，按照设计的角度序列进行依次转动。
(3)在每个角度位置停留一段时间，等待转台达到稳定状态。
(4)记录每个角度位置的实际转动角度并计算定位误差。
(5)统计所有角度位置的定位误差，得到一个偏差分布图。
(6)根据偏差分布图可以直观地观察转台的重复定位精度。
3.最大、最小、平均偏差法
最大、最小、平均偏差法是一种简单有效的展示转台重复定位精度的方法。具体操作步骤如下：
(1)设计一组用于测试的角度序列，可以是均匀分布的或特定的序列。
(2)将转台从初始位置开始，按照设计的角度序列进行依次转动。
(3)在每个角度位置停留一段时间，等待转台达到稳定状态。