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形状誤差と運動誤差の分離によるエアスピンドルの回転運動精度の超精密測定

分离形状误差和运动误差，超精密测量空气主轴旋转运动精度

基本信息

批准号：
07750158
负责人：
高偉
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

数ナノメータの精度でエアスピンドルの回転精度を測定するするために,本研究では,まずナノメートルの精度を持つ直交型混合法用光学式センサを試作し,その基本特性を調べた.センサは直角に配置される変位プローブと角度プローブからなる.試料の真円度形状とエアスピンドルの回転運動誤差をナノメートルオーダの精度で分離して測定するために,分離能が1nmと0.01″の変位と角度プローブが必要になる.その要求に満たすことのできるものとして,本研究では,臨界角の原理を利用する変位プローブと角度プローブを用いることにした.変位プローブと角度プローブは類似の光学原理のものを利用することで,温度ドリフト特性などを揃えることをもねらう.角度プローブを高感度にするため,臨界角プリズムの初期反射率を0.80にした.また,角度プローブの光ビーム径に合わせるため,変位プローブのワイドレンジを使った.それぞれ容量型変位計と光電式オートコリメータを基準にして,変位プローブと角度プローブをそれぞれ±1.2μm,±25arcsecの範囲で校正した結果,3次近似曲線からの当てはめ誤差はどちらも測定範囲の±0.5%以内となった.なお,プローブの安定性を調べた実験結果から,20秒間の測定時間において,変位プローブと角度プローブとも分解能のレベルの安定性を保てることが分かった.次に,直径1インチのマスター球をエアスピンドルに取り付け,直交型混合法によるエアスピンドルの回転運動誤差及びマスター球の真円度形状の測定を行った.測定結果から,全空間周波数にわたってナノメータの精度で両者測定できる見通しを得た.

In order to determine the precision of the optical equation for orthogonal hybrid method, the basic characteristics of the optical equation for orthogonal hybrid method were adjusted. The right angle configuration is the right angle configuration. In order to measure the true shape of the sample and the return motion error of the stylus without using the accuracy of the stylus, a variable position and angle adjustment with a separation energy of 1nm and 0.01″ is necessary. This study is based on the principle of critical angle. The angle of rotation is similar to that of the optical principle. Angle: High sensitivity, critical angle: Initial reflectivity: 0.80. For example, if you want to change the angle, you can change the angle. The calibration results of the cubic approximation curve are within ±1.2μm,±25arcsec and the error of the measurement is within ±0.5%. The results show that the stability of the film can be adjusted by the measurement time of 20 seconds, and the stability of the film can be maintained by the angle of decomposition. Second, the diameter of the ball is determined by the orthogonal hybrid method. The measurement results show that the frequency of the whole space wave is determined by the accuracy of the measurement.