关于电子经纬仪i角误差修正的探讨

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由于各有关零件的制造误差，组装后 i角必然产生- 定的误差。因此各国在经纬仪设计中 角都采取了调节式结构。蔡司首先采用了水平右轴承为偏心环的结构，调整水平轴的微小倾角，修正 i角误差。现在-般厂家都采取修刮主架竖轴安装面的措施来修 i角误差正，其操作技术要求高，面形度的精度也难达到要求，不能保证 i角的稳定性。产品标准规定 角的误差应控制在 ±15”以内，经分析水平轴轴线与竖轴安装面的平行度就控制在 2.33tan以内。

l0， ×206265式中： -竖轴安装面直径 32mm；AH-p x L- 堡 22.33tma206265 206265 。 - - - o如果将 2.33tan用等公差法分配给各有关组成环，水平轴系平行度 △ ，主架安装水平轴承的端面与竖轴安装面的垂直度误差 zSh ，竖轴端面的垂直度误差 △ 和组合误差 △ ，那么各环的误差为0.583tan，显然在工艺上是不能达到的。

根据误差统计学原理，三个组成环以上，所有误差的最大值叠加的可能性很小，因此用最或然影响法则来计算总误差。

AH：±√(△ 1) (△ 2) (△ 3) (△ 4)设 △ 等公差分面为 1.2tma，则总误差为AH± 砑 2.4tan从计算知：各组成环的误差控制在 1.2 m，是可以满足 i角误差要求的，由于允差范围过小，在生产中是无法实现的。

根据生产实践中提出的问题，如果修正 i角误差有两个方案，第-方案是根据误差刮削主架竖轴安装面，但效率低，修切量心中无数，技术要求高，面形度难以达到要求，影响 i角的稳定性，不适宜批量生产。第二方案是仪器总装完成后，测出i角误差，用专用工装修正主架安装竖轴的端面。经共同讨论确定第二方案进行了试验，达到了满意的效果。

下面分别叙述主要的技术问题：1 i角误差修正工装的结构原理(1)工装在立式铣床上使用，根据所测得的 i角误差，换算成高程差 △日(即 B、C两点的互差)，用比较块、千分表测得(图1)。调整时通过工装上的球面付 、 的转动来实现(图2)。

图 1图 2高程差：△H i ' L式中： -比较块(图 1)N点中心距 100mm；- 所测得的 i角误差。

ctgj9胡国金 ：关于电子经纬仅 i角误差修正的探讨经计算平行光管上的-格为13例如：所测得的 i角误差为 2格， 为多少AH ： 12.6tan即在比较块(图1)上两测点的高差为12.6tan。

(2)为了使主架安装竖轴的孔处于转轴中心，通过工装上的 、y平动来实现。

本方案采用了电子经纬仪竖轴系，配合间隙采用ltma，其最大摆角误差为：： 6265式中：△ -配合间隙 0.O01mm；- 轴的当量长度 69ram。

△ ： ×206265 49"竖轴系摆角误差的大小，对 i角误差的修正具有重要意义，-般应控制 角允差的 ，i角允差为 15”，即： ： L ：上，经验算合格。i - - 1 -10.07 开 口 。

2 i角误差修正的操作程序2.1 i角测量将仪器置于检测台，并固紧，安平仪器上的水准器，允差 < 1 r，改正视轴与横轴的垂直度即2C，仔细观测，i角误差三次，求其算术平均值 ，即 -Ai--A i2～Ai3，所测得的 i角误差，编号列表作为修正的依据，提供给操作人员。

2.2 工装调整用 4”水准器将工装上的竖轴安铅垂，误差 <2”。

2.3 立铣头主轴轴线垂直度的调整经铣削后，主架安装竖轴的端面要求平整稍凹，因此必须将立铣头主轴轴线调整到与工装竖轴轴线平行，其调整方法如下：(1)将主架装夹在工装上，轻压紧，通过工装上的转动机构，用10"水准器将其端面安平在 1格；(2)通过工装上的平动机构，将主架上迷宫圆校正在竖轴中心，允差 0.2mm；(3)锁紧导轨，用立铣刀精铣主架迷宫圆的端面，这样就满足了端面与竖轴轴线的垂直度；(4)立铣头主轴上装上百分表，表头到主轴轴线的回转半径为 55ram；(5)用手回转立铣头主轴，用表检测主架已铣削端面，允许向中心倾斜 0.02mm。

2.4 铣削工艺(1)工件的安装与调整①安装工件，用手鹏螺钉，将 l0 水准器安装在主架端面上，初步安平，轻压紧，使用转动机构将端面 、Y两方向安平在 1格范围内。

②使用平动机构将主架迷宫圆校正在竖轴中心，允差 0.2mm；③用绸布擦净比较块(图 1)底面和主架内端面，顺时针转动三转，比较块上压加重块，令比较块上的两检测点 B、C与水平轴平行。根据所给的 i角误差，换算成高程差 ，用千分表检测调整，允差 ±ltma，千分表检测前检查其灵敏度和鹏测头螺钉～比较块转动 180▲行复检，如果 △ 相当即可，这-措施是提高其检测的可靠性，十分重要，不可免去。如果复检 相差较大，说明比较块的结合面不清洁，应重新擦净，重复以上的检测。

AH 6.3tan×n式中：n-i角误差在平行光管上所读的格数。

(2)铣削工作加工面上稍涂煤油，上升工作台，使刀具外圆离内孔0.3mm，刀具底齿接触加工面，铣去深度(0.02～0.05)rnlTl，铣削前锁紧各导轨，减小由于振动而产生的位移，铣削时要求转动均匀连续，转动时不得施加轴向压力，以保证面形精度，铣削工作完成后用 W2金钢钻石研磨膏研磨，以保证面形精度。

2.5 经铣削修正后 角的检测效果根据实践统计，经铣削修正后，i角合格率可达到90%以上，随着熟练程度的提高，-次合格率将会上升。

对于余下的 i角微量超差，可通过局部研磨的方法得到纠正，-次即可合格。

3 用铣削法修正 角误差的意义无论是光学经纬仪还是电子经纬仪，经组装后 ，产生- 定的 i角误差，在横轴系配合间隙较大的情况下 ，可采用偏心环来调节。对于配合间隙比较小的横轴系，国内厂家大都采用刮削安装面或垫纸的方法。修刮的方法-则费工，技术要求高，二则修刮量无法控制和检i贝4，完全依赖于工作的经验，需多次拆装检测，很麻烦 ，产品质量不能稳定，这是国内仪器存在的较为普遍的问题。

根据已知 i角误差，用铣削法修正安装面，比刮削法面形度精度高，特别值得提出的是修正可以检测，从而精度处于受控状态，这是-种比较科学的方法，实践证明合格率高。这种方法对经纬仪生产厂，无论是光学经纬仪还是电子经纬仪都具有普遍的意义。

作者简介：胡国金，男，工程师。工作单位：常州市计量测试技术研究所。