高精度球体的快速几何形状测量方法_第1页
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文档简介

：椭圆度直径波动光 移测量误差分离高速测量高精度球体几：本提出双探针无接触式球圆度的测量方法。使两探在相反的方向结果表明,这样的设置可以测量高精度球不圆度和直径变化小于10纳米的不确介测量标准。随着现代亚微米和纳米级的超精密加工和处理方法,测量功能必须匹3D不适合球的圆度和旋转位移测量，如视野有限,有限的横向分辨率(外差激光仪),较低的测量速度等。基于非接触式光学探针的圆度和单点旋转位移测量由几个研究小组过,也有相应的被然而,并没有法的优势在于高测量重复性,高吞吐量和相对较大的测量动态范围（10纳米）。可以满足超精密球旋转位移和直径变化测量的需求。光学探针测量精密球的圆由于其非接触,基于分析工具的光学探针能够高速测量,因此适合应用程序单探针 移传感器检测表面的微小位移,图1是光移传感器的布局。传感器能够测量纳米尺度位移。图2显示传感器测量测试2803图1图2实验装图3图42.3507050重复性。主轴转速设置为10RPM,速度是61440样本/秒多次测量确定系统误Rr*cos(R

R2(r*sin)2)S(

其中r是轴和球的中心偏差，R是球的半径，θ是旋转的角度，S(θ)x是在X1Rr*cosS(

D()r*cosSx()R(

其中D(θ)表示位移量，δR(θ)δR(θ)是球概要。δR(θ)经变化,

[akcos(k)bksin(kk

4180

[a2kcos(2k)b2ksin(2kk

2π/2l2l测量,求测量结果的和,余项为k=02l里l3l=48l2l2l518060.2μm。图5图6l=4,总共16个测量，置于分离角等于22.5度的极坐标图上。最大的系统误差是0.18微米。这远远大于主轴径向耗尽系统误差的50nm。这意味着,在这种情7图7图8180°65在精密球的快速评估中双探针法及其应该单一循环参数如公式3和4所示,当添加两个相差180度的探测器的数据,中心偏差和位移的变换的所有奇数项将自动消除。Fig.2.381802.1.2图9955可以归因于这样一个事实:所有变换的常数项都消除了高精度球,高谐波结单探头设置中,我们测量了精密球使用多个步骤的不圆度测量方

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