北京
作者简介
叶佩青
清华大学机械工程系
博士 教授 博导
机械工程国家实验教学示范中心主任
本刊编委
研究方向数控加工（CAM）、计算机数字控制（CNC）、伺服电机驱动、特种制造装备控制、机电一体化控制等
主持科研项目40余项，其中国家自然科学基金、国家863、国家科技支撑计划、国家重大专项等项目20余项，省校合作项目6项
获省部级科技进步奖9项，获得授权国家发明专利44项、软件著作权10余项
以第1、2作者发表学术论文150余篇，其中SCI、EI收录100余篇
作者简介
宋嘎
山东职业学院叶佩青专家工作室
硕士 讲师 机电教研室主任
研究方向为机电一体化技术、数控技术等
宋嘎,叶佩青.基于镜组准直的激光干涉仪快速对光方法研究[J].制造技术与机床,2019(06):150-153.
DOI:10.19287/j.cnki.1005-2402.2019.06.027.
基于镜组准直的激光干涉仪快速对光方法研究
宋嘎① 叶佩青②
（①山东职业学院叶佩青专家工作室；
②清华大学机械工程系）
摘 要
为了解决激光干涉仪使用时激光光路准直调整比较费时的问题, 在对激光干涉仪位置测量原理和测量误差进行分析的基础上, 通过反复比较验证, 提出了一种基于镜组准直的快速对光方法。实践表明, 该方法简单实用, 能够有效指导操作人员高效准确地完成对光, 具有较强的指导作用
激光干涉仪; 镜组准直; 测量误差; 对光
导 语
定位精度和反向间隙对数控机床极其重要, 它们直接影响到数控加工精度。目前, 多数企业借助激光干涉仪测量数控机床的定位精度和反向间隙。但是, 在激光干涉仪使用过程中, 激光光路的准直调整即对光操作往往要耗费大量的时间, 这一直是困扰操作者的一大难题。传统的光路准直方法包括:“近处调镜组、远处调激光”、“高处动尾部, 低处动整体”等, 通过反复操作进行调整, 效率比较低。韩军辉通过开发激光干涉仪光路准直辅助装置来实现快速对光;刘红光设计了一种等比例偏移定量准直装置来辅助对光;史佳兆提出了一种等比例偏幅调整法, 用坐标尺替代反光镜, 但是对光时需要进行一定的测量和计算, 对操作人员要求较高。笔者在对激光干涉仪线性位置测量原理和测量误差进行分析的基础上, 结合多年的现场实践经验, 给出了一种不借助辅助工具而实现快速对光的方法, 从而指导操作者在对光时能够少走弯路, 提高对光效率, 减小对光误差。
01
激光干涉仪线性位置测量原理
如图1所示, 工作时激光头发出某一波长的激光束, 垂直射入分光镜, 此激光束被分成参考光束A和测量光束B。参考光束A垂直射向固定反射镜, 测量光束B垂直射向移动反射镜。两束光A和B经过分光镜相遇组合后射入到激光头的接收口中。若两束相干光束相位相同, 则形成相长干涉, 产生明条纹;若两束相干光束相位相反, 则形成相消干涉, 产生暗条纹。激光干涉仪通过判断明暗条纹变化的次数来确定分光镜和移动反射镜之间的距离变化, 从而实现线性位置测量。
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