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译文标题 磁基准坐标测量机 原文标题 MAGNET FIDUCIALIZATION WITH COORDINATE MEASURING MACHINES 作 者 H. FRIEDSAM, W. OREN, M. PIETRYKA 译 名 H.弗里德姆,
W.奥朗,
M.派利卡 国 籍 加拿大 原文出处 Stanford linear Accelerator Center ,Stanford University 1.绪论:
在制作粒子加速器时的基本对准问题是改变工件的磁中心线与外部基准之间的位置关系。这一步,是建立临界基准因为它对于校正误差十分重要。这个过程有两种测量方法:
通过磁中心线建立机械中心线。
通过机械中心线建立外部基准。
下面我们会关注论第二种测量方法,介绍两个斯坦福线性碰撞(SLC)的例子。
2.目的:
建立磁基准是为了联系磁电波与外部的基准面的位置。 有利于以后建立联系,在某种意义上这种关系必须立足于全部位置公差。
斯坦福线性碰撞实验预计公差的工件与工件之间重复定位误差SLC’s±100μm由以下公差组成:
磁中心线相对于机械中心线的公差 σ=±30μm
机械中心线相对于基准符号 σ=±50μm
基准符号相对于邻近部分 σ=±80μm
累计公差 σ =±100μm
众所周知磁铁的机械中心线与磁中心线的偏移量一般比测量公差小±30μm,一般假定为零测度。这个微小值必须是标准值。要特别注意利用重合误差测量工具避免这个不明显偏移。相反,机械中心线基准测量必须适合任何磁体。这样的±50μm测量公差只是稍微大一点,然而却推动了传统的测量技术达到极限。这样就被迫去研究其它方法来测量这些数值的可靠性和精确度。
3.方法论:
机械中心线基准全部移动,必须定义磁体坐标系。包括定义系统原点和机身的三个坐标轴。通常X,Y轴是已经决定了的。当Z轴坐标为零时磁体中心线的端点为X轴Y轴的原点。旋转方向被对称的中断平面和偏航设定而扎牢,被磁体两端中心定义。所有的测量系统常用于建立同等的系统,然后所有的基准坐标在这一个同等的系统里面被定义。没有统计计算或大错检查是可能的同时,磁铁被对准如此机械地接近真实的表面或中心。没用大错、人类观察者的限制,器具提供一个以经纬仪为基础的工业测量系统 (IMS) 提供一光学工具工作的替代品这一个系统高度确μm)从多观察和最少提供的可信度一致数据处理。μm—±5μm)能利用探针直接探测磁性体。如果测量方法正确,既到快速且可靠。也能检查配合等级形式,但是需要用户提供通用的“常识”检查。另一方面,测量机功能强大,系统复杂,要求操作者,进行大量培训,费用昂贵。
不管怎样,区域经销商能提供时时快速的服务。这三种方法已经用于SLAC。光学玻璃工具持续改进CMM测量特殊工件。国际军事标准化组织用她来做大型工件,但是光学玻璃工具不不提供冗余校验。两个斯坦福直线性加速器中心CQ-SQ 成对四分仪:
这种成对的磁体包括两个2001束固体刚芯磁铁共5英尺长,10英尺宽,12英尺高。四个直径3/4英尺钢球在顶角处为外部磁基准服务。(见图2)CMM 检查的用途是检查光学玻璃加工刀具安装光束控制研究前显示在原始基准可能出现的偏差。
检查过程由扫描每个探针顶的180个点来决定每个探针表面最适合的光圈。其他的光圈要适合四的探针光圈找到最好的几何中心。(见图2)
重复双方端点后设置原始的X,Y,Z和螺旋角偏差。分裂面决定摇摆度。最后总体的质量被磁减少了。 因为分散不接近的尝试使用杆诀窍的中心设定定方位证明不成功由于极端地短杠杆手臂 (1.5 寸)结果CMM之前的可测量相差μms,测量之后重复不好和几何被
重复光学工具检查把坐标基准精度改善到150μm,这两种方法都不能满足检查公差要求。结论是磁体应该设计成可测量的形状。在事实之后, 可能很困难不可能的因为没有他们的磁铁。 然而,新的电视系统技术可能改善这一种这些的对800束磅钢磁铁在直径是 12寸30英寸他们的核心了磁铁毗连的光线位置监视器SLC 交点对产生极小的点16个用工具工作球,每入磁铁体之为对准基准。机械的中线一个工具球磁铁被被放置在磁铁最高的中心精确定位对测量不是测量检查假定一机械和有磁性的中线是一致的在CMM 检验测量。 这提供了一个方法将机械的中线有磁性的探针线目标上。然而,光学的用工具工作观察仍然存在最大的错误程序的来源一定除去减少测量不确定
MAGNET FIDUCIALIZATION WITH COORDINATE MEASURING MACHINES
H. FRIEDSAM,
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