误差分离技术在高精度零件直线度测量上的应用

　　如何排除导轨的基准误差不被带入被测元素形状中，本文就根据误差分离技术的反向消隙法来试探分析其可行性。

　　1. 测量步骤

　　(1) 测量前准备 首先将要被检测的平尺做好测量前准备，并按将要检测的采样点数等距标记在平尺两侧，将被测平尺放于直线度检测仪上(见图1)，在平尺的长度方向的2/9处放等高垫铁支撑，移动测微指示器以A为基准将L1找正至平行(见图2)，使被测的两端处于基准A距离相等。

　　(2) 测量

　　通过以上调整后，将指示器沿着导轨A直线运动，依标记的方向依次记录直线L1、L2各点数据L1i、L2i(见图2)，将平尺在原位置进行翻转180°，即L1与L2对换，并确保两次测量均保证使用同一段导轨。同样以L1作为基准找正，并将L1两端点调整距离导轨A相等，之后开始测量，并记录与之前相同点读数值L1i'、L2i'。

　　2. 数据计算

　　图3为利用反向消隙法测量直线度的原理示意图。被测工件至于检测平台上将被测直线L分成n段，便于理解及说明，在此将被测平尺被测面L1分为5段为例，平尺固定不动，指示器沿基准导轨A做直线运动，将L1找正至平行，使被测的两端处于基准A距离相等后，并将首点置零，并依标记的方向依次记录直线L1各点数据。将平尺在原位置进行翻转180°，即L1与L2对换，并确保两次测量均保证Y轴向坐标值处于相同位置。

　　确保两次测量都使用同一段导轨，同样以L1作为基准找正，并将L1两端点调整距离导轨A相等，之后开始测量，并记录与之前相同点读数值L1i'。数据如表1、图4所示。

　　假设xi为测量直线所在坐标系下x轴坐标值，xi'为指示器沿导轨A运动测量时与被测点对应的基准误差x轴坐标值，于是

　　通过上式可以求出被测直线L1的实际值xi，以及基准导轨的偏差值，如表2、图5所示。

　　假如A的个点偏差都为零则L1的两次测量结果是两条对应的曲线，如图6所示。

　　若计算平行度时只需将第一次测得的L2的各个对应点的结果与基准导轨的偏差相加后求出L2对于L1的实际个点距离偏差，其最大值与最小值之和就是L2对于L1的平行度。对于直线度、平行度的计算也可以采用专用的软件进行处理。

　　3. 结语

　　本文通过实例介绍了对于直线度、平行度的测量方法以及通过反向消隙法进行数据处理实现直线度的准确测量，并同时测量出基准导轨的几何形状。虽仅以直线度检查仪测量平尺为例说明了测量的过程，但这种反向消隙法完全可以用到任何关于直线度检测的环节中，也可以应用于直角尺以及垂直度的检测。对于在普通环境下进行高精度的检测，提出了测量的方法依据。