1．课题背景及发展现状：

1996年以前所实行的包括表面特征评定内容的150GPS标准是一套基于几何学的产品几何标准与检测规范,它虽然提供了产品设计!制造及检测的技术规范,但没有建立它们彼此之间的联系,其精度和公差设计理论已不适应于在计算机中利用三维图形表达〔-2J〔,3]"为此,国际标准化组织(150)将三个委员会合并,成立了新的产品几何技术委员会150/TC213,将有关公差与配合!形状和位置公差!表面粗糙度等技术标准纳入新技术委员会的工作范畴"150/TC213新近公布了新一代GPS标准体系,即产品几何技术规范(DimensionaloeometriealProductSpeeifieationandVerifieation简称

GPS)〔,4〕。它是一套有关工件几何特性的技术规范,它是覆盖产品几何尺寸!形状位置公差和表面特征的标准,贯穿于几何产品的研究!开发!设计!制造!检验!销售!使用和维修等整个过程"GPS以计量数学为基础,应用物理学中的物像对应原理,把标准与计量用不确定度的传递关系联系起来,给出了产品功能!技术规范!制造与计量之间量化传递的数学方法,从而使产品的功能!规范与测量认证集成一体,为产品设计人员!开发制造人员及计量测试人员提供了共同的语言和交换产品功能要求准确信息的平台"

我国在1999年成立了/全国产品尺寸和几何技术规范标准化技术委员会0(SAC/TC240),并把/现代产品几何规范(GPS)技术标准研究与制定0列为/十五0国家重大科技专项/重要技术标准研究专项0之一〔81"该课题旨在通过研究,建

立与IsolTC213相对应的国内GPS体系和相应研究队伍,在国内逐步形成具有一定水平和规模的现代产品几何规范应用成果和拥有软件与硬件支持的GPS研究基地"研究以150/TC213/产品几何规范0标准化技术委员会和英国!丹麦等工业发达国家所研究的GPS内容为基础进行分析与跟踪,开展适合于我国要求的产品几何规范标准化研究"。

2．文献研究与课题探讨：

我们首先结合文献的介绍来探讨一下三轴机械几何误差辨识新方法的研究。

为高效、简便、精确辨识三轴机械的几何误差,提出了一种新的位移辨识法,并以XYFZ型三轴立式机床为例,详细讨论了误差辨识的基本原理。该方法通过测量工作区内12条直线上的位移误差能快速、精确确定三轴机械的全部21项几何误差,缩短了误差辨识时间,并只需要少量的测量设备,是三轴机械精度评定的一种有效方法,特别适合经常性的精度监测和校正。试验结果验证了所述方法的正确性。

机械精度评定是一项复杂而费时的工作。如何高效、简便和精确辨识机械误差一直是国内外专家学者关注的焦点。近年来随着精密、超精密加工技术的发展,为了提高机床的加工精度,误差补偿技术倍受青睐,这对误差辨识提出了更高的要求。激光干涉测量仪是一种高精度的测量设备,可以用于测量单项误差[1,2]、综合误差[3,4]或其它量,是目前进行误差辨识的重要精密测量手段。但是它存在价格高、光路调整难和环境因素影响大等问题。

位移辨识法通过测量三轴机械工作区内不同直线方向的位移误差来辨识21项单项误差及工作区的空间误差,是近几年开发出来的新技术。它很好地结合了误差直接测量和误差分离技术,其最大特点是只需进行简单的位移测量或附加直线误差测量,便能快速、精确地辨识全部21项单项误差。因此位移辨识法充分利用了激光干涉仪的位移测量高精度特性,从而达到了高精度、少设备和易操作的目的。