[发明专利]一种关于直线导轨平行度误差的快速测量方法

权利要求书

1.一种关于直线导轨平行度误差的快速测量方法，其特征在于：该方法是一种间接测量方法，首先分别测量两平行导轨的直线度误差，再通过对两导轨直线度误差拟合计算，得到平行度误差；设两平行直线导轨分别为导轨a和导轨b；

本发明的实施步骤如下，

步骤一 直接测量直线导轨a的直线度误差

S1.1规划N个测试采样点

S1.2组件安装及光路对准

在规划完测试采样点之后，完成对直线度测量的光路图设计、组件安装及光路对准；

激光干涉仪直线度测量系统包括激光头、五棱镜、6-D传感单元、多轴调节夹具；在测量现场中，激光头和五棱镜固定在系统机体上，6-D传感单元固定在调节夹具上；

S1.3数据采集和数据分析

全部组件安装完毕之后，进行组件对准以及XD传感器无线收发器的安装；在完成XD系统参数设置之后，便可以进行数据采集；完成数据采集过程后，程序将提示用户数据采集已经完成并保存，这时可利用数据分析功能得到直线度误差测量结果；

步骤二 测量直线导轨b的直线度误差

直线导轨b的直线度误差测量类似于步骤一，不同的是测量组件安装部分；重复步骤一的步骤测量直线导轨b的直线度误差；

步骤三 两平行直线导轨平行度误差间接测量

激光干涉仪测量机床导轨平行度是基于激光干涉仪测量直线度的功能来实现的：测量两导轨在同一基准直线条件下各自的直线度误差，两导轨直线度测量完成后，在XD系统中进行平行度分析，经过数据拟合分析即可计算出导轨的平行度误差；

在测量x轴方向两条水平导轨直线度时，其测量基准均为激光干涉仪测量直线度附件中双面反射镜的角平分线，这两条角平分线位于同一平面，且相互平行，因此可认为两导轨是以同一基准直线条件下进行的直线度误差测量。

2.根据权利要求1所述的一种关于直线导轨平行度误差的快速测量方法，其特征在于：以龙门式五轴加工机床为例，建立机床笛卡尔坐标系；龙门式五轴加工机床x向导轨直线度误差；该方法涉及的装置包括激光头、6-D传感单元、五棱镜、调节夹具、被测x向直线导轨；

步骤一 直接测量直线导轨a的直线度误差

S1.1规划N个测试采样点

按照等间隔，在被测x向直线导轨5上规划N个测试采样点；

S1.2组件安装及光路对准

在规划完测试采样点之后，需要完成直线度误差测量装置的组件安装及光路对准；

组件安装：激光头通过磁性基座固定安装，6-D传感单元固定在调节夹具上，沿x向导轨作直线运动；

光路对准：当激光头和传感单元距离最近时，通过调整传感单元位置来调整传感单元相对于激光头的横向位置；当激光头和传感单元最远时，通过调整激光头快速对准夹具上的调整钉来改变光束方向；从而使激光基准轴线与x向导轨运动轴线平行；

S1.3数据采集和数据分析

在开始测量之前，必须进行系统参数设置，定义一些测试单位、灵敏度及传感器精度等参数，完成XD测量系统的设置；

数据采集：XD测量系统参数设置完成之后，便可以进行x向导轨直线度误差的测量；将6-D传感器移动到第一个测量点，按下“Enter”键开始数据采集，采集第一个点的数据之后，移动到下一个测量点，再按“Enter”键采集第二个测量点；如此重复进行，测量每个测量点；

数据分析：完成数据采集过程后，程序将提示用户数据采集已经完成并保存，这时可利用数据分析功能计算得到直线度误差；单击主菜单“DataAnalysis”下的“Open”选项，将打开一个标准的打开文件对话框，选择直线度误差数据文件，分析计算得到直线度误差；步骤二 测量直线导轨b的直线度误差

直线导轨b的直线度误差测量类似于步骤一，不同的是测量组件安装部分；重复步骤一的步骤测量直线导轨b的直线度误差；

需要注意的是：XD测量系统参数设置要与步骤一的参数设置一致；测量导轨b直线度误差时，水平仪的读数和传感单元俯仰角B读数要与第一轨道测量时保持一致；

步骤三 两平行直线导轨平行度误差间接测量

两导轨直线度误差测量完成后，选择菜单“DataAnalysis/Open”选项，将弹出一个标准的“文件打开”对话框；在“File ofType”处选择平行度，通过数据拟合计算便可得到两平行导轨的平行度误差。