摘要：本文以激光干涉儀直線度誤差測量為基礎研究了數控機床垂直軸滾轉角誤差的檢測方法。采用齊次坐標變換分析了測量值與原始誤差的關系，在此基礎上建立了滾轉角誤差檢測模型；分析了直線度誤差激光干涉測量原理，采用電子水平儀作為相對方位的參考基準，給出了一種基于雙直線度檢測的垂直滾轉角測量方法及裝置；按照該方法的檢測原理對水平軸進行了滾轉誤差檢測實驗并與電子水平儀直接測量的結果進行了對比，兩種結果無顯著差異。該方法及裝置也適用垂直面內傾斜直線軸滾轉角誤差的檢測。 關鍵字：滾轉角誤差；數控機床；垂直軸；電子水平儀；干涉測量 0 引言 機械制造裝備的發展方向是高精度、高柔性和自動化，幾何誤差的準確測量是進行誤差補償進而提高數控機床精度的基礎。機床的任何直線運動軸都存在俯仰、偏擺、滾轉三項角運動誤差，這種原始誤差的存在，會引起刀具和工件相對位姿的變化從而形成工件的加工誤差。相對前兩項誤差的檢測而言，滾轉角誤差尤其是垂直軸的滾轉角誤差檢測一直缺乏有效、簡單的高精度測量手段及方法。激光干涉儀作為一種高精度的檢測手段，已被列入機床的相關檢測標準，可進行俯仰、偏擺角誤差的高精度檢測，卻不能直接進行滾轉角誤差的測量。對于水平軸的滾轉角誤差，通常采用水平儀測量；對于垂直軸的滾轉角誤差，通常采用千分表等指示器借助平尺、圓柱形角尺等實物基準進行測量。這些傳統檢測方法具有效率不高、精度有限等缺點，而且不便進行傾斜軸的滾轉角誤差的檢測，因而對于滾轉角誤差的檢測方法，國內外仍在不斷進行研究和探索。除傳統方法之外，目前學者們提出的方法主要可歸為以下兩類：以準直激光位置為基準的測量、以準直激光方向為基準的測量及以準直激光偏振方向為基準的測量等有參考基準的方法和無參考基準的綜合辨識方法。前者往往需要專門的檢測裝備，而后者建立在其它原始幾何誤差已預先測量或辨識的基礎之上。由于激光干涉儀是機床誤差檢測及精度評定的主要高精度檢測設備，在生產和科研中有著廣泛應用，因此探索以激光干涉儀為基礎的滾轉角誤差測量方法具有重要意義。本文以此為出發點，對基于直線度誤差測量的垂直軸滾轉角測量方法進行了研究。 一種垂直軸滾轉角誤差測量新方法全文下載