[发明专利]一种测试机床静压导轨表面形状误差的方法

摘要

本发明公开了一种测试机床静压导轨导向面形状误差的方法，包括以下步骤：(1)规划静压导轨导向面上测试采样点的个数；(2)在工作台上表面安装激光干涉仪，用于测量测量工作台的俯仰角；(3)在工作台上安装两个位移传感器，用于测量以工作台为基准的静压导轨表面变化量；(4)根据递推测试每步的步距将静压导轨导向面待测部分均分并做标记；(5)开始测量，测量时由零点位置开始一次走一个步距，每个步距首尾相接并记录激光干涉仪和位移传感器的读数；(6)通过数据分析和处理得到静压导轨导向面的形状误差。该方法通过激光干涉仪和位移传感器相互配合，可以直接完成机床导轨导向面形状误差的测量。

主权项

1.一种测试机床静压导轨导向面形状误差的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)规划静压导轨导向面上测试采样点的个数；(2)在工作台上表面安装激光干涉仪，用于测量工作台的俯仰角；(3)在工作台上安装两个位移传感器，用于测量以工作台为基准的静压导轨表面变化量；(4)根据递推测试每步的步距将静压导轨导向面待测部分均分并做标记；(5)开始测量，测量时由零点位置开始一次走一个步距，每个步距首尾相接并记录激光干涉仪和位移传感器的读数；(6)通过数据分析和处理得到静压导轨导向面的形状误差，具体步骤如下：(a)当工作台相对于静压导轨导向面没有俯仰角度时，误差计算为：e_z(x_k)＝S_o(x_k)‑δ_z(x_k)式中：e_z(x_k)—相对基准的偏移量；S_o(x_k)—位移传感器测量值；δ_z(x_k)—激光干涉仪测量值；(b)工作台随静压导轨导向面的变化而产生角度θ变化时，会使位移传感器的测量数据增大lθ(x_k)的量，此时的误差计算为：e_z(x_k)＝S_o(x_k)‑[δ_z(x_k)+lθ(x_k)]式中l—测量点到旋转中心的距离；(c)按照静压导轨导向面上的测试采样点，按照步骤(2)中的计算公式有，相邻两个采样点的计算式分别是：e_z(x_k+1)＝S_A(x_k)‑[δ_z(x_k)+l_aθ(x_k)]e_z(x_k+2)＝S_B(x_k)‑[δ_z(x_k)+l_bθ(x_k)]式中：S_A—位移传感器A测量值，S_B—位移传感器B测量值，l_a—测点x_k+1到旋转中心的距离，l_b—测点x_k+2到旋转中心的距离；由于倾角很小，两测点间的距离作为两测点到旋转中心的距离之差，将上述两式相减得到递推公式：e_z(x_k+2)＝e_z(x_k+1)+S_B(x_k)‑S_A(x_k)‑l_abθ(x_k)式中l_ab——相邻测点间的距离长度，即步距；初始条件为：e_z(x₁)＝0,θ(x₀)＝0,S_A(x₀)＝0,S_B(x₀)＝0；因此，e_z(x₂)可由初始条件推出，e_z(x₃)可由e_z(x₂)及测量数据推出，最终将所有点的e_z推出，即完成了静压导轨导向面形状误差的测量。