[发明专利]数控机床直线导轨的直线度误差检测方法

说明书

本发明提供一种测量精度较高的数控机床直线导轨的直线度误差检测方法，该方法包括以下步骤：1)将水槽放在直线导轨的下方；2)在直线导轨上安装溜板，将激光位移传感器固定在溜板上，激光位移传感器的测头检测点指向水面；3)检测前将溜板移至检测行程的一端，然后开启溜板匀速移动，同时开始记录激光位移传感器测得的测头与水面的距离，待溜板移至检测行程的另一端时停止记录数据，得到激光位移传感器的测头随溜板匀速移动过程中与水槽水面距离的变化，即为直线导轨的直线度误差。本发明采用水面作为参考对象，通过激光位移传感器检测测头随水面距离的变化，从而获得直线导轨的直线度误差，由于水面具有极好的平面度，检测精度较高。

技术领域

本发明属于工业自动化加工与检测领域，尤其涉及一种数控机床直线导轨的直线度误差检测方法。

背景技术

精密直线导轨是数控机床的关键运动部件，直线度误差作为精密直线导轨的关键性能指标，对加工精度具有重要影响。直线度误差的传统测量方法主要采用水平仪、自准直仪、激光干涉仪等。采用水平仪和自准直仪测量时,被测直线分成若干小段或节距，测出每段的相对值后经数据处理得出整体的直线度误差，因此采用这种方法测出的每段节距的误差值是该段节距的综合效果，相邻测量点的间距受到很大的限制，测量精度难以达到较高水平。采用激光干涉仪检测的精度较好，但其价格较高，从而限制了其推广应用。ZL201410215860.7公开了一种通过激光位移传感器测量标准镜来获得直线度误差的测量方法，然而用于测量的标准镜本身存在一定的误差，从而影响测量精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种测量精度较高的数控机床直线导轨的直线度误差检测方法。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：数控机床直线导轨的直线度误差检测方法，该方法包括以下步骤：

1)将盛有水的水槽放在直线导轨的下方；

2)在直线导轨上安装溜板，将激光位移传感器固定在溜板上，激光位移传感器的测头位于水槽水面上方的合适高度，确保其检测点指向水面；

3)检测前将溜板移至检测行程的一端，然后开启溜板匀速移动，同时开始记录激光位移传感器测得的测头与水面的距离，待溜板移至检测行程的另一端时停止记录数据，得到激光位移传感器的测头随溜板匀速移动过程中与水槽水面距离的变化，即为直线导轨的直线度误差。

进一步的，步骤1)所述水槽的形状为长方形，其长度方向与直线导轨对齐，水槽的长度不小于直线导轨的移动行程。

进一步的，步骤1)所述水槽的水面略低于水槽高度。

进一步的，步骤1)所述直线导轨安装在数控机床的横梁上。

进一步的，步骤2)所述溜板通过伺服电机和丝杠进行精确定位和移动速度控制。

进一步的，步骤2)所述激光位移传感器通过磁力表座固定在溜板上。

进一步的，步骤3)所述开启溜板匀速移动是指：开启伺服电机使溜板沿着直线导轨匀速移动。

进一步的，步骤3)所述激光位移传感器检测的测头与水面的距离数据通过数据线输送至PC端，通过PC端进行记录和处理。

进一步的，步骤3)所述激光位移传感器将可见激光射向水面，经水面反射的激光返回激光位移传感器，通过激光位移传感器的数字信号处理器计算得到激光位移传感器和水面之间的距离。

进一步的，步骤3)所述水面在一米范围内的平面度优于0.1um。