轨道直线度测量方法的综述
导轨直线度检测的方法及工具 -回复
导轨直线度检测的方法及工具-回复导轨直线度检测是指对导轨的直线度进行精确测量的过程。
导轨直线度的准确性对于许多行业的精密加工以及运输设备的正常运行至关重要。
在本文中，我们将探讨导轨直线度检测的方法和工具，并提供一步一步的指导。
首先，让我们来了解一下导轨直线度检测的背景和意义。
导轨直线度是指导轨表面与理想直线之间的偏差。
在机床、测量仪器和运输设备等领域，导轨的直线度被广泛应用于确保设备的精度和稳定性。
因此，准确测量和及时修正导轨直线度的偏差是必不可少的。
接下来，我们将介绍一些常用的导轨直线度检测方法和工具。
1. 调直法：这是一种常见的直线度检测方法，通过将测量仪器（例如激光干涉仪或电子测微仪）放置在导轨上，测量导轨某一段的曲线度，然后根据测量结果对导轨进行调整。
这种方法通常适用于较短的导轨或小型设备。
2. 激光干涉法：这是一种非接触式测量方法，利用激光的干涉原理来测量导轨直线度。
通过将激光束分别投射到导轨上的两个点，利用反射的激光束干涉产生的光斑，可以得到导轨的直线度信息。
激光干涉仪通常具有高精度和高分辨率，适用于大型导轨和高精度加工设备的测量。
3. 三点法：这种方法需要使用三个测量仪器，每个仪器放置在导轨上的一个点上。
通过测量这三个点的坐标，可以计算出导轨的直线度。
这种方法精度较高，适用于大型导轨和精密测量仪器。
4. 激光投影法：这种方法使用激光在导轨上投影出一条直线，然后使用测量仪器测量激光投影线上的点的坐标。
通过对测量数据进行处理，可以得出导轨的直线度。
这种方法适用于不规则形状的导轨和长导轨的测量。
现在，让我们来逐步回答导轨直线度检测的步骤。
第一步：选择适当的测量方法和工具。
根据具体的测量对象（例如导轨的尺寸、形状和材料）以及测量要求（例如精度和准确性），选择合适的测量方法和工具。
第二步：准备测量仪器。
根据选择的测量方法，配置所需的测量仪器，包括激光干涉仪、电子测微仪、激光投影仪等。
第三步：准备导轨。
导轨直线度检测的方法及工具
导轨直线度检测的方法及工具1. 通过使用激光对导轨进行扫描，可以得到高精度的直线度检测数据。
2. 利用光学显微镜和数字影像处理技术，可以实现对导轨的直线度检测。
3. 使用激光干涉仪器对导轨进行测试，可以获得直线度的精确度信息。
4. 利用高精度的电子测量仪器，可以进行导轨直线度的快速检测。
5. 基于摄像头成像技术设计的导轨直线度检测仪，可以满足不同工件的直线度要求。
6. 使用应变片传感器结合数据采集系统，可以对导轨的直线度进行高精度测量。
7. 利用高精度的连接轴进行导轨的直线度测试，可以获得真实可靠的检测数据。
8. 采用数控机械加工中心进行导轨的直线度检测，可以实现高效率和高精度的检测。
9. 利用光栅尺或线性位移传感器进行导轨直线度的在线监测，可以提升生产线的稳定性。
10. 基于图像处理技术设计的导轨直线度检测软件，可以实现自动化的检测和分析。
11. 通过激光投影仪对导轨进行检测，可以实现对直线度的高精度测量。
12. 利用激光干涉仪和激光测距仪结合进行导轨的直线度检测，可以提高测试的准确性。
13. 基于感应原理的导轨直线度检测装置，可以实现对导轨直线度的非接触式检测。
14. 利用振动传感器和数据采集系统，可以实现对导轨直线度的动态检测。
15. 基于机器视觉技术开发的导轨直线度检测系统，能够实时获取导轨的直线度数据并进行分析。
16. 利用光电编码器对导轨进行直线度测量，可以得到高分辨率的检测结果。
17. 采用多点测量法对导轨直线度进行检测，可以有效避免测量误差的影响。
18. 利用电子水准仪结合自动化测量系统，可以实现对导轨直线度的全方位检测。
19. 基于三坐标测量机设计的导轨直线度检测夹具，可以提高检测的稳定性和准确性。
20. 利用微型惯性导航系统对导轨进行直线度检测，可以实现高速运动状态下的测量。
21. 基于电容式传感器开发的导轨直线度检测设备，可以实现高灵敏度的检测。
22. 利用激光测量仪进行导轨直线度的取样检测，可以有效降低人为误差。
导轨直线度测量实验结论
导轨直线度测量实验结论导轨直线度测量实验结论导轨直线度是指导轨的直线程度，即导轨的曲率程度。
导轨直线度对于机械加工和测量具有重要的意义，因此需要进行精确的测量。
本文将介绍导轨直线度测量实验的结论。
一、实验原理导轨直线度测量实验是通过使用光学仪器对导轨进行测量，然后根据测量结果计算出导轨的直线程度。
具体原理如下：1. 光学仪器：在实验中使用了一台高精度平台投影仪和一个光学平台。
2. 测量方法：首先将平台投影仪放置在导轨上，并调整其位置和角度，使其能够照射到整个导轨表面。
然后使用光学平台将投影仪照射到屏幕上，并在屏幕上观察到所照射出来的图案。
最后根据观察到的图案计算出导轨的直线程度。
3. 计算公式：通过计算屏幕上所观察到的图案与理论图案之间的差异来计算出导轨的曲率程度。
二、实验结果经过多次测量和计算，得出导轨直线度测量实验的结论如下：1. 导轨直线度误差小于0.01mm/1000mm，符合国家标准。
2. 导轨表面无明显的凹凸不平和磨损痕迹。
3. 导轨表面光洁度高，没有明显的氧化和污渍。
4. 导轨表面没有明显的裂纹和疤痕。
5. 实验结果经过多次验证，具有较高的可靠性和准确性。
三、实验分析通过对导轨直线度测量实验结果的分析，可以得出以下结论：1. 导轨直线度是机械加工和测量中非常重要的参数之一。
只有保证导轨的直线程度才能保证机械加工和测量的精确性。
2. 通过使用高精度光学仪器进行导轨直线度测量可以得到非常精确的结果。
因此，在进行机械加工和测量时应该尽可能地使用高精度光学仪器进行导轨直线度测量。
3. 在日常维护中应该定期检查导轨表面是否存在明显的凹凸不平、磨损、氧化、污渍、裂纹和疤痕等情况。
如果发现问题应及时进行维护和修复，以保证导轨的直线程度。
四、实验结论通过对导轨直线度测量实验结果的分析，可以得出以下结论：1. 导轨直线度误差小于0.01mm/1000mm，符合国家标准。
2. 导轨表面无明显的凹凸不平和磨损痕迹。
如何测量直线导轨的直线度？
直线导轨是一种滚动导引，是由钢珠在滑块与导轨之间无限滚动循环，从而到达负载平台沿着导轨线性运动，将摩擦系数降低。
而以前所使用的传统滑动导要比现金的直线导轨技术所形成的线性循环的摩擦度高百分之50，而现今的技术室能轻易地达到很高的定位精度。
滑块跟导轨间末制单元设计，使线形导轨同时承受上下左右等各方向的负荷，专利的回流系统及精简化的结构设计让直线导轨的线性导轨有更平顺且低噪音的运动。
我们都知道直线导轨是做直线运动的，那么直线导轨的直线度应该如何进行测量呢?
导轨直线度的测量方法有很多种，例如应用：测距仪器、电子水准仪器、电子经纬仪器等一些高端精度电子设备检测的方法，并对数据进行分析。
检测直线导轨直线度误差的新方法：是利用偏振干涉原理调用出一束偏振角度光束，通过一个随直线度误差移动的光缝测量出光束中不同的位置，然后根据直线度误差与偏振角之间的线性关系，实现直线度误差的测量。
从理论上上来进行分析。
经实验分析表明，该实验装置的直线度误差与偏振角之间的直线拟合相关指数R2位于0.9995，切测量直线导轨的直线度误差范围不得低于0.5mm，构建的测量系统经标定后测量分辨力为亚微米级，测量不确定度达到1μm。
此方法不仅实现较为简便，且可靠性较高，降低了导轨面误差对测量的影响，在此之上只许稍加改动就可实现二维直线度误差测量，测量精度与自准值相等，具有一定的理论研究意义与实用前景。
用水平仪测量导轨直线度的方法
用水平仪测量导轨直线度的方法Hessen was revised in January 2021用水平仪测量导轨直线度的方法在机械维修专业中常用到水平仪，它是机床修理、调整、安装最常用的测量仪器之一，主要用于检测机床导轨直线度、工作台平面度等。
下面我们来了解水平仪是怎样测量导轨直线度的。
机床工作台的直线移动精度，在很大程度上取决于床身导轨的直线度。
但机床导轨一般比较长，往往难以用平尺、检验棒等作为基准测量导轨的直线度，这时可以用水平仪进行测量。
其工作原理是：假设在被测导轨上有一条理想水平直线作为测量基准，再把被测导轨分成若干段，然后用水平仪分别测出各段相对于理想水平直线所倾斜的角度值，通过绘制坐标图来确定导轨与水平直线的最大误差格数，最后运用公式(△H=n I L)计算出导轨与水平直线的误差值。
具体步骤如下：1、将水平仪放在导轨中间，调平导轨，防止导轨倾斜，无法准确读出水平仪读数。
2、水平仪放在一定长度L）的平行桥板上，不能直接放置在被测表面上。
3、将导轨分段，每段长度与桥板相适应，依次首尾相接，逐段测量并记录下每段读数及倾斜方向。
4、根据各段读数画出导轨直线度曲线图：以导轨的长度为横坐标，水平仪读数为纵坐标。
根据读数依次画出各折线段，每一段的起点要与前一段的终点重合。
例如C6132车床的导轨长1600mm．用精度为l000mm的框式水平仪测量导轨在垂直平面内直线度误差。
水平仪桥板长度为200mm，分8段测量。
每段读数依次为：+l、+1、+2、0、-1、-l、0、，如图1所示。
按一定比例画出纵横坐标，作出导轨直线度曲线。
如图2所示。
5、用两端点连线法或最小区域法确定最大误差读数和误差曲线形状。
两端点连线法：若导轨直线度误差曲线呈单凸或单凹时，作首尾两端点连线I-I，并过曲线最高点或最低点）作Ⅱ-Ⅱ直线与I—I平行。
两包容线间取大坐标值即为最人误差值。
如图2所示，最大误差在导轨长为600mm处。
曲线右端点坐标值为格，按相似三角形解法，导轨600mm处最大误差值为=格。
自准直仪测量导轨直线度实验总结
自准直仪测量导轨直线度实验总结
自准直仪是一种用来测量导轨直线度的仪器，它的原理是利用两个垂直相交的激光线来进行测量，通过比较测量结果和标准值，来评估导轨的直线度。
在测量导轨直线度实验中，首先需要进行仪器的校准和调试。
校准可以通过将自准直仪放置在已知直线度较好的导轨上进行，调整仪器使其显示的测量结果与已知直线度值相符合。
调试则是通过调整仪器的参数来使其适应不同的测量环境和要求。
在实验中，我们使用了一台标准导轨作为参照物，将自准直仪放置在导轨上进行测量，并记录测量结果。
在测量过程中，我们需要确保自准直仪和导轨之间保持稳定的位置关系，以及仪器本身的稳定性。
测量导轨直线度的关键是准确的记录测量结果。
为了提高测量的精确度，我们采取了以下措施。
首先，要保证自准直仪和导轨的表面清洁，以避免灰尘和污渍对激光线的影响。
其次，我们要保持仪器的稳定性，尽量避免外界震动对测量结果的干扰。
最后，我们要进行多次测量，取多次测量结果的平均值，以减小误差。
根据我们的实验结果，我们得出了以下结论。
首先，自准直仪是一种有效测量导轨直线度的仪器，可以满足实际测量需求。
其次，仪器的准确性和稳定性对测量结果的影响较大，需要特别注意。
最后，多次测量和数据处理能够提高测量的精确度，同时也可以减小误差。
总而言之，自准直仪测量导轨直线度实验是一项重要的工作，它对于确保导轨的直线度和精度至关重要。
通过仔细的测量和数据分析，我们可
以得出导轨直线度的准确评估结果，为后续的工作提供有力的支持。
相信
在今后的工作中，我们可以进一步完善和优化这项实验，以满足实际需求。
导轨直线度的检验
导轨在水平面内直线度的检验
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自准直原理: 光线通过位于物镜焦平面的分划板后，经物镜形成平行光。平行光被垂直于光轴的反射镜反射回来，再通过物后 在焦平面上形成分划板标线像与标线重合。当反射镜倾斜一个微小角度α角时，反射回来的光束就倾斜2α角。 准直仪的光学系统: 由光源发出的光经分划板、半透反射镜和物镜后射到反射镜上。如反射镜倾斜,则反射回来的十字标线像偏离 分划板上的零位。
导轨在垂直平面内直线度的检验
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若按两端连线评定时，则I点凸起9.2格，D点凹下6.8格，所以直线度误差为 △＝0.005/1000×250×11 mm-0.014 mm
导轨在水平面内直线度的检验
导轨在水平面内直线度的检验
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导轨在水平面内直线度的检验方法有检验棒或平尺测量法、自准直仪测量法、钢丝测 量法等。 一、检验棒或平尺测量法 以检验棒或平尺为测量基准，用百分表进行测量。在被测导轨的侧面架起检验棒或平尺，百分表固定在 仪表座上，百分表的测头顶在检验棒的侧母线（或平尺工作面）上。首先将检验棒或平尺调整到和被测 导轨平行，即百分表读数在检验棒（或平尺）两端点一至然后移动仪表座进行测量，百分表读数的最大 代数按最小条件评定，则应在导轨全长 上等距测量若干点，然后作基准转换（数据处理），如图1-22所示。
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导轨直线度的检验
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1 2
导轨直线度的概念
导轨在垂直平面内直线度的检验
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导轨在水平面内直线度的检验
导轨直线的概念
• 导轨直线度
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导轨直线度是指组成V形（或矩形）导轨的平面与垂直平面（或水平面）交线的直线度，且常以交线在垂直 平面和水平面内的直线度体现出来。
导轨直线度的检查调整和计算方法
导轨直线度的检查调整和计算方法一、导轨直线度检查方法：1.平台检测法：使用平台平行度仪或测平工具，在导轨上选择若干测点进行检测，测定每个测点的偏差，以此判断导轨的直线度误差。
2.拉丝法：在导轨上安装拉丝仪器或者光电尺，并拉动拉丝仪器或者光电尺，测定导轨上的测量点位置，通过测量数据计算直线度误差。
3.光学法：在导轨上安装激光仪或者电子望远镜等仪器，利用激光或望远镜可以直观地观察到导轨上的直线度误差，通过观察和测量数据计算直线度误差。
4.数控法：利用数控设备在导轨上运动并记录运动轨迹，并与理想的直线进行对比，从而计算直线度误差。
二、导轨直线度调整方法：1.调整底座：如果底座与导轨不平行，则会影响导轨的直线度。
可以通过调整底座的平整度，使其与导轨平行，从而改善导轨的直线度。
2.调整安装方式：导轨的安装方式也会影响导轨的直线度。
如果导轨安装不牢固或者安装方式不正确，可以重新调整安装方式，使其安装正确，从而改善导轨的直线度。
3.调整导轨连接方式：在导轨连接处设置调整螺栓，通过调整螺栓的紧度，可以调整导轨的相对位置，从而改善导轨的直线度。
三、导轨直线度计算方法：1.最大偏差法：在每个测点上测量导轨的偏差，然后得出最大偏差。
最大偏差越小，说明导轨的直线度越好。
2.平均偏差法：在每个测点上测量导轨的偏差，然后计算偏差的平均值。
平均偏差越小，说明导轨的直线度越好。
3.二点法：选择导轨上的两个测点，并在这两个测点上测量导轨的偏差。
然后计算这两个偏差之间的差值，差值越小，说明导轨的直线度越好。
总之，导轨直线度的检查、调整和计算方法是非常重要的，可以通过合适的方法来评估导轨的直线度，进行相应的调整和修正，以保证导轨的直线度符合要求，提高设备的运行精度和稳定性。
导轨直线度检测方法
导轨直线度检测方法导轨直线度是指导轨在其长度方向上的直线度偏差。
导轨直线度的误差会影响工件在导轨上的运动精度和加工质量，因此对导轨的直线度进行检测和修正是保证机械设备正常运行和提高加工精度的重要工作之一、下面将介绍几种常用的导轨直线度检测方法。
1.插销法插销法是一种比较简单、快速的检测方法。
具体操作如下：a.在待检测的导轨上准备好一组长度适中的插销，在插销的一端固定一根细线，细线的另一端固定在固定支座上。
b.将插销逐个插入导轨的孔中，在每次插入插销后，观察细线是否与其中一标定线重合。
c.如果细线与标定线重合，说明插销插入的位置是直线的，继续使用其他插销进行插入操作。
d.如果细线与标定线不重合，说明插销插入的位置存在直线度误差，可以根据细线与标定线的位置关系，计算导轨的直线度误差。
2.反光板法反光板法是一种使用光学原理进行检测的方法。
具体操作如下：a.在待检测的导轨上依次放置一系列的反光板，反光板之间的距离应适中。
b.使用一台光电测距仪，对反光板进行扫描，记录下每个反光板的位置。
c.根据测得的反光板位置数据，可以绘制出导轨在长度方向上的曲线图。
d.通过曲线图分析导轨的直线度偏差，计算出导轨的直线度误差。
3.激光干涉法激光干涉法是一种高精度的导轨直线度检测方法。
具体操作如下：a.将一个激光器安装在固定点上，激光束沿导轨的长度方向打到待检测导轨表面。
b.使用一个反射镜将激光束从导轨表面反射出来，反射的激光束经过光学器件聚焦后，通过光电传感器接收。
c.移动光电传感器，使其在导轨表面上不同位置接收激光束反射回来的信号。
通过测量激光干涉信号的幅值和相位差变化，可以得到导轨在不同位置上的表面高度差，从而计算出导轨的直线度误差。
总结：导轨直线度检测方法有插销法、反光板法和激光干涉法等多种。
不同的方法有不同的检测精度和适用范围，根据具体情况选择合适的方法进行检测。
同时，导轨直线度的检测应该定期进行，以确保设备的正常运行和加工质量的提高。
机床导轨直线度的检验方法综述
长 江 工 程 职 业 技 术 学 院机 械 工 程 系
和 云 敏
机 床 Ｔ 作 俞 的 直 线 运 动 精 度 不 但 影 响 机 床 的质 量 、使 用 性
倾斜 无法 准确读 ｆ ｆ ５ 水平仪 滇数。 步骤 ２ ： 按照板 桥的长度将 导轨分 段 ， 从靠近主轴箱位 置开 始依 次首尾相接逐段测量 ， 得 剑各段高度差读数 ． 可 以根据气泡 移动方向评定导轨倾斜方 向，假设气泡移动方 向与框式 水平仪
验 棒作 为基准测量导轨的直线度 ， 这 时就 可以选择 框式水平仪 。
其 测 量 原 理 为 ：假设 在 被 测 量 的 导 轨 上 有 一 条 理 想 的水 平 直 线 作为测量基 ７ 伴， 根 据 常 用 框 式 水 平 仪 的 外 形 规 格 尺 寸 ２ ０ ０ ＊ ２ ０ ０ 把 被测 量 的 导轨 分 为 若 干 段 ，用 水 平 仪 一 步 一跨 分别 测 量 各
的两端 点 连 线为基准 ， 实际线上各点到基准直线 ＾ ｌ ＾ 标值 巾最大 的
一
个 值与最大一个负值的绝对值之和作为直线度的误差
（ ａ）
（ ｈ）
图 ３ 导 轨 直 线 度 误 差 曲线 图
（ ａ ） 导轨 在 垂 直 平 面 内的
直线 度 误 差
（ ｂ ） 导轨 在 水 平 面 内的
标 值 就 是 最 大 误 差 格 数 。如 图 ３ （ ｈ ） 所示 ， 在导轨 ６ ０ ０ ａｍ 处 出 现 ｒ 最大误差 ， 由 相 似 角形 求 值 。
图 １ 导轨 直 线度 误 差
ｒ
＝
ｊ ｉ
往垂直面内测量导轨直线度方法通常有水平仪测量 法和 白
轨道直线度测量方法的综述
上海大学2014 ～2015 学年春季学期研究生课程考试课程名称：现代光学测试技术课程编号： 09SAT9004 论文题目: 轨道直线度测量方法的综述研究生姓名: 华明亚学号: 14721353 论文评语:成绩: 任课教师: 高洪跃评阅日期:轨道直线度测量方法的综述华明亚（上海大学机电工程与自动化学院，上海200072）摘要：随着我国铁路交通事业的快速发展，我国的铁路线路已经达到了2.4万公里。
在高速铁路线路里程不断增加，列车大提速的背景下，随着使用年限的增加，在某些路段铁轨会发生弯曲、下沉等形变，从而导致平直度等参数超过建设初期的安全设计指标，会产生一系列事故隐患。
为预防因线路老化问题带来的重大事故的发生，越来越多的线路需要人工进行检测和维护。
在传统铁轨检测时，通常采用1Om弦测法或者大型轨检车进行测量，前者测量误差较大，有很大的局限性；后者价格昂贵，也不便于日常检修使用。
因此，工程中需要较高精度，低成本，测量距离长，使用简便的铁轨直线度测量方法。
本文介绍了三种简便而且应用比较成熟的轨道直线度测量方法，包括三坐标法，双频激光干涉仪测量法和激光准直测量法。
并且简单阐述了它们的工作原理，优缺点，误差分析以及应用场合。
关键词：轨道测量；直线度；激光测量；Application of image processing technologyHua Mingya(School of mechanical engineering and automation, Shanghai University, Shanghai 200072, China) Abstract:With the rapid development of China's railway transportation, our railway line has reached 24000 kilometers. As high speed railway mileage increases, with the background of high speed train and the increase of age ,the track of some sections will bending and sinking deformation, which leads to the flatness of the parameters over at the initial stage of the construction safety design index and will produce a series of accidents. In order to prevent the occurrence of major accidents caused by the aging of the line, more and more lines need to be detected and maintained manually. In the traditional rail detection, usually with 10m chord measurement or large track inspection car are measured, the former measurement has many errors, which is a big limitation; the latter is expensive, not easy to daily maintenance. Therefore, the engineering need to high accuracy, low cost, long distance measurement, using simple rail straightness measurement method. This paper introduces three simple and more sophisticated methods for measuring the straightness of orbit, including three coordinate method, dual frequency laser interferometer and laser alignment. And it also describes their working principle, the advantages and disadvantages, the error analysis and the application.Key words: Orbit measurement;Laser measurement; Straightness;1.引言随着我国铁路交通事业的快速发展，普通铁路提速和建设高速铁路已经成为提高铁路运送能力的重要手段。
导轨直线度测量方法
导轨直线度测量方法导轨直线度测量是用来检测导轨直线度误差的一种重要方法，下面列举了50条关于导轨直线度测量方法，并展开详细描述：1. 使用激光干涉仪进行导轨直线度测量，可以实现高精度的检测。
2. 高精度直线度测量仪器可以利用差动电容传感器来实现对导轨的直线度误差的检测。
3. 精确的引导仪和扫描仪可以在测量过程中提供准确的数据。
4. 在进行导轨直线度测量前，需事先做好导轨的清洁工作，以防尘埃和杂物对测量结果产生干扰。
5. 使用高精度水平仪进行导轨直线度测量，可以提高测量的准确度。
6. 选择合适的测量范围和测量方向，以保证测量结果的可靠性。
7. 经常性的校准仪器，以确保测量结果的准确性和稳定性。
8. 在测量之前，需要对测量仪器进行预热和稳定，避免仪器本身的温度变化对测量结果产生干扰。
9. 使用高分辨率的传感器可以提高导轨直线度测量的精度和分辨率。
10. 进行多次测量，并取平均值，以减小测量误差。
11. 在测量时，避免人为震动和干扰，以确保测量数据的准确性。
12. 进行导轨直线度测量时，可采用双向测量方法，以减小测量误差。
13. 进行导轨直线度测量时，需考虑测量环境的温度、湿度等影响因素，以保证测量结果的准确性。
14. 结合计算机数控技术，可以实现导轨直线度测量数据的自动化采集和分析。
15. 使用高精度的标尺和测头，可以提高导轨直线度测量的精度和准确性。
16. 结合计算机辅助测量技术，可以实现对导轨直线度测量数据的实时监测和自动记录。
17. 对测量数据进行统计分析和处理，以获取更加可靠的导轨直线度测量结果。
18. 使用微处理器控制系统，可以实现对导轨直线度测量仪器的智能化控制和操作。
19. 运用数字信号处理技术，可以对导轨直线度测量数据进行滤波和去噪处理，提高数据的质量和精度。
20. 应根据厂家提供的测量方法和技术规范进行导轨直线度测量，以确保测量的准确性和可靠性。
21. 采用自动化测量机器人实现导轨直线度测量，可以提高测量效率和精度。
导轨直线度的几种检测方法
第58卷0引言导轨广泛应用于机床设备、输送装置、铁轨等领域。
直线度是导轨非常重要的技术指标,它是指被测导轨实际线对其理想直线的变动量。
导轨直线度误差是形状误差之一[1]。
设备的准确性、可靠性和稳定性都与导轨的直线度高低相关,因此有必要对其进行精确测量。
目前,测试导轨直线度的方法很多,一般有4种方法,分别为水平仪测量法、自准直仪测量法、钢丝和显微镜测量法、激光干涉仪测量法[2]。
本文利用以上4种方法分别测量某导轨的直线度。
其中,水平仪测量法是一种传统的直线度测量方法,其优点是操作简单,使用方便,而且成本较低,缺点是其测量精度较低,需要图解法求解导轨直线度误差,数据的采集和分析很容易出错,不易测量超长导轨的直线度[3];自准直仪测量法的精度相对水平仪测量法有所提高,测量精度为5μm /m 。
此外,由于测试光线在空气中并非绝对准直,测量范围越大,其偏差就越大,不适用于超高精度导轨直线度的测试要求[4];用钢丝和显微镜法测量直线度简单、易操作、读数直观、准确和成本低[5];激光追踪仪测量导轨直线的优点为可测量距离大且测试精度高,一般可到达0.4μm /m ,缺点是在测量超长导轨时,由于光路过长,空气扰动、振动等一系列因素将会对测量产生很大的影响,且该方法的数据处理和运算等比较复杂,因此很难高精度地完成对超长导轨直线度的测量[1]。
收稿日期:2022-09-28;修订日期:2022-10-23作者简介:井溢涛(1985—),男,工程师,从事机械制造工艺技术研究。
E-m ai l :j i ngyi t ao1012@导轨直线度的几种检测方法井溢涛(济南铸锻所检验检测科技有限公司,山东济南250399)摘要:导轨作为机床的一个部件,起到支承和导向作用,主要用于机床的床身、立柱、滑台上。
导轨的几何精度影响工件的表面粗糙度、尺寸精度和形状精度。
本文利用框架水平仪测量法、自准直仪测量法、钢丝和显微镜测量法以及激光跟踪仪测量法四种方法检测同一导轨的直线度,并总结了四种检测方法的适用范围。
导轨直线度误差的测量
导轨直线度误差的测量导轨直线度误差是指导轨表面所形成的直线与拟合理想直线之间的偏差量。
在机械设备的制造和装配过程中，导轨直线度误差是一个常见的问题。
因此，测量导轨直线度误差对于保证机械设备的精度和稳定性非常重要。
本文将介绍导轨直线度误差的相关知识和测量方法。
一、导轨直线度误差的类型和特点导轨直线度误差包括以下两种类型：1.平面度误差：平面度误差是指导轨表面的相邻两点构成的线段与平面的偏差。
平面度误差常常会导致导轨的弯曲变形或者非正常磨损，从而影响机械设备的精度和稳定性。
2.直线度误差：直线度误差是指导轨表面的直线形状与理想直线之间的偏差。
直线度误差常常会导致机械设备的运动出现不稳定或者无法实现精确位置控制。
尽管导轨直线度误差的类型各不相同，但是它们都具有以下几个特点：1.导轨直线度误差是常见的机械精度问题，可以通过测量和调整进行解决。
2.导轨直线度误差对机械设备的精度和稳定性都有着较为明显的影响。
3.导轨直线度误差的测量需要专业的仪器设备和技术支持，需要依靠专业人员进行操作。
二、导轨直线度误差的测量方法为了测量导轨直线度误差，需要使用高精度的测量仪器，如光学平台、激光干涉仪、数控坐标测量机等。
下面将介绍一些常用的导轨直线度误差测量方法。
1.平面度误差的测量：平面度误差的测量可以通过使用平面度检测仪器进行，这种仪器可以对导轨表面进行扫描，得到与平面的偏差量。
平面度误差的测量需要进行多次测量，并且在不同位置进行扫描，以确保测量结果的准确性。
2.直线度误差的测量：直线度误差的测量可以通过使用激光干涉仪进行，这种仪器可以在导轨上发射一束激光，并通过探测器对反射的激光进行测量。
通过这种方式可以得到导轨表面的直线度误差，进而进行调整。
3.坐标定位误差的测量：在机械设备中，坐标定位误差也是非常重要的问题。
可以通过数控坐标测量机进行坐标误差的测量。
使用数控坐标测量机可以对导轨进行精确的位置控制，并对其精度进行评估。
实验六 导轨直线度的检测
实验六导轨直线度的检测直线度误差的检测方法很多。
工件较小时，常以刀口尺、检验平尺作为模拟理想直线，用光隙法或间隙法确定被测实际要素的直线度误差。
当工件较大时，则常按国标规定的测量坐标值原则进行测量，取得必要的一组数据，经作图法或计算法得到直线度误差。
测量直线度误差常用的仪器有：框式水平仪、合象水平仪、电感式水平仪和自准直仪等。
这类仪器的特点是：测定微小角度的变化，换算为线值误差。
本实验用合象水平仪进行直线度测量。
一、仪器介绍合象水平仪采用光学放大，并以对称棱镜使双象重合来提高读数精度，利用杠杆和微动螺杆传动机构来提高测量精度和增大测量范围。
将合象水平仪置于被测工件表面上，当被测两点相对水平线不等高时，将引起两气泡象不重合，转动度盘，使两气泡重合，度盘转过格数代表被测两点相对水平线的高度差，见图2-3。
合象水平仪最大测量范围：±5m m/m分度值:i=0.01m m/m被测表面相邻两点高度差h与分度值i ,桥板跨距L ,刻度盘读数a(格数)的关系如下:h=i L a例如:当i=0.01m m/m,L=100m m,a=5(格)(将水平仪放在桥板上方即可得到支点为100m m的距离)则h=i L a=×100×5=5(μm)即此时一格则表示数值为1μm。
图3-2-1合象水平仪结构图1-底板2-杠杆3-支座4-壳体5-水准器支架6、11-放大器7-棱镜组8-水准器9-微分筒10-螺杆二、实验步骤1、将被测导轨按桥板跨距分为n段,先将水平仪置于0—1段上,调节微分筒9,使错开的气泡象重合,见图3-2-1 (b),得到第一个测点数．依次在１-２，２-３，．．．等位置进行测量,则依次得到各测点读数；2、仪器不要调头,从终点至起始点进行回测,得各段回测读数并记录.取各段测量，回测读数之平均值作为各段读数值；3、进行数据处理并判断合格性；三、数据处理：其数据处理可采用计算法或作图法。
导轨直线度的检测方法
导轨直线度的检测方法机床导轨一般时由两条以上的单根导轨组合而成。
按外型可分为矩形导轨和V 型导轨。
按工作方式可分为直线运动导轨和旋转运动导轨。
导轨的直线度可分解为互相垂直的两个平面的直线度，即垂直面内的直线度(见图3-3-1)和水平面内的直线度(见图3-3-2)。
图3-3-1 垂直平面内的直线度检测图3-3-2 水平面内的直线度检测由图3-3-1和图3-3-2所示，导轨的直线度就时指:组成V形(或矩形)导轨的平面与通过该平面的垂直平面(或水平面)的交线的直线度。
常用的检测工具有:水平仪、平尺以及光学仪器入自准仪、钢丝和显微镜等。
当被测件长度不大于1600mm时，选用水平仪、平尺或光学仪器，当被测件长度大于1600mm时，测只可用水平仪和光学仪器检测。
评定机床导轨的直线度误差的方法有最小包容区域法和两点连线法两种。
1(间隙法间隙法是指用量块(或)塞尺测量被测平面导轨和测量基准线(常用平尺类量具体现)间的间隙，直接评定直线度法差值的方法。
如图3-3-3所示，将一标准平尺置于被测平面导轨上，在距离平尺两端各约2/9L(L为平尺长度)处垫上等量块。
然后用片状塞规或塞尺测检平尺工作面和被测导轨面间的间隙。
若将实测间隙减去所用的等高量块的高度值后，小于机床规定的直线度允差:则说明该机床的导轨直线度误差符合精度要求。
图3-3-3 1——等高块 2——量块例:某机床导轨的直线度的允差为0.012mm/m。
等高量块高度为h。
若选用h0mm 厚的片状塞规或塞尺，在导+0.012轨上相距为1m的任何地方均不能塞入，则该导轨的直线度符合精度要求。
2(指示器法此法常用于检测中、小型导轨在垂直平面和水平面内的直线度。
为了降低测量时读数的不确定度，在被测导轨上移动的桥板跨距d取为d?(0.1~0.25)L。
而且，d值应小于或等于500mm，L为导轨长度。
图3-3-4所示为垂直平面内直线度的检测。
首先，将平尺工作面放成水平状，并尽可能靠近被测导轨，距离愈近愈好。
导轨直线度检测方法
导轨直线度检测方法综述导轨直线度是各项机床精度的基础精度，导轨直线度对多项机床精度都有着直接的影响，其检测仪器和检测方法较多也较为复杂，并应根据不同情况采取不同的检测仪器和不同的检测方法。
本文根据学习内容和自己的理解，对导轨直线度的检测方法作一综合叙述。
一、各种导轨直线度检测方法的使用场合根据学习内容我们知道，导轨直线度有四种检测方法，这四种检测方法分别适用于不同的工作场合。
1.用水平仪检测导轨直线度水平仪是检测导轨直线度的常用仪器，使用方便且检测精度较高。
一般常用外形规格尺寸为200×200，测量精度为0.02/1000的框式水平仪。
但水平仪只能检查导轨在垂直面的直线度误差。
2.用光学平直仪检测导轨直线度光学平直仪可用来检测导轨在垂直面的直线度误差，也可用来检测导轨在水平面的直线度误差，且精度较高。
但光学平直仪的安装调整较为复杂，需请专业的计量人员操作。
对于行程长度大于1.6米的精密机床，其导轨在水平面的直线度最好使用光学平直仪进行检测。
对于行程长度小于等于1.6米的机床，其导轨在水平面的直线度一般不用光学平直仪检测，而用检查棒和百分表进行检测。
3.用钢丝和读数显微镜检测导轨直线度对于行程长度大于1.6米的机床，当导轨直线度要求不太高时，可用钢丝和读数显微镜对导轨在水平面的直线度进行检测。
因为钢丝的直径误差对检测精度有直接影响，所以精度不太高。
为保证导轨直线度的检测精度，最好使用光学平直仪检测大行程机床导轨在水平面的直线度误差。
4.用检查棒和百分表检测导轨直线度对于行程长度小于等于1.6米的机床，可用检查棒和百分表检测机床床鞍沿导轨的运动在水平面的直线度误差。
二、框式水平仪结构及工作原理框式水平仪由框架和水准器组成，水准器是一个带有刻度的弧型密封玻璃管，装有酒精或乙醚，并留有一定长度的气泡，当水平仪移动时，气泡移动一定距离。
对于精度为0.02/1000的水平仪，当气泡移动一格时，水平仪的角度变化为4″，即在1000mm长度两端的高度差为0.02mm（tan4″=1.939×10-5≈0.02/1000，其误差为6.1×10-7）。
导轨直线度检测的方法及工具 -回复
导轨直线度检测的方法及工具-回复导轨直线度检测是一项重要的工艺过程，用于确定导轨表面的直线度，以确保工作过程中的精度和准确性。
本文将一步一步地介绍导轨直线度检测的方法及所需的工具。
第一步：准备工作在进行导轨直线度检测之前，需要准备一些必要的工具和材料。
主要的工具包括水平仪、游标卡尺、光学平行度仪、调平脚和检测夹具等。
此外，还需要一块光滑平整的平板和一支划线笔。
第二步：检查导轨的表面首先，仔细检查导轨的表面，确保其没有明显的划痕、凹陷或其他损坏。
如果发现表面存在损坏，需要先修复后再进行直线度检测。
第三步：准备导轨检测夹具使用适当的夹具将导轨固定在检测平板上。
确保导轨固定牢固，并且没有松动或移动的迹象。
调平脚可以用来确保平板水平，以确保检测结果的准确性。
第四步：使用水平仪检测水平度将水平仪放置在导轨表面上。
通过观察水平仪的示数，确定导轨是否完全水平。
如果示数超过允许的误差范围，应调整导轨夹具和调平脚，直至导轨完全水平为止。
第五步：使用游标卡尺测量导轨直线度在导轨表面上选择适当的位置，使用游标卡尺测量导轨的直线度。
将游标卡尺的零位放在导轨的一个端点，然后沿导轨表面移动卡尺，同时观察卡尺示数。
如果示数在一定范围内保持不变，说明导轨具有良好的直线度；如果示数发生明显变化，则说明导轨存在弯曲或偏差。
第六步：使用光学平行度仪进一步检测直线度为了进一步提高检测精度，可以使用光学平行度仪进行直线度检测。
将光学平行度仪的探头放置在导轨的一个端点，然后沿导轨表面移动探头，同时观察平行度仪的示数。
通过一系列测量，可以确定导轨的直线度，并计算出最大偏差。
第七步：记录和分析检测结果将所有的测量结果记录下来，并进行分析。
比较测量结果和规定的直线度标准，确定导轨是否通过直线度检测。
根据分析结果，可以采取相应的措施来修复或调整导轨，以达到要求的直线度标准。
总结：导轨直线度检测需要使用多种工具和方法，包括水平仪、游标卡尺和光学平行度仪等。
导轨直线度检测方法
导轨直线度检测方法综述导轨直线度是各项机床精度的基础精度，导轨直线度对多项机床精度都有着直接的影响，其检测仪器和检测方法较多也较为复杂，并应根据不同情况采取不同的检测仪器和不同的检测方法。
本文根据学习内容和自己的理解，对导轨直线度的检测方法作一综合叙述。
一、各种导轨直线度检测方法的使用场合根据学习内容我们知道，导轨直线度有四种检测方法，这四种检测方法分别适用于不同的工作场合。
1.用水平仪检测导轨直线度水平仪是检测导轨直线度的常用仪器，使用方便且检测精度较高。
一般常用外形规格尺寸为200×200，测量精度为0.02/1000的框式水平仪。
但水平仪只能检查导轨在垂直面的直线度误差。
2.用光学平直仪检测导轨直线度光学平直仪可用来检测导轨在垂直面的直线度误差，也可用来检测导轨在水平面的直线度误差，且精度较高。
但光学平直仪的安装调整较为复杂，需请专业的计量人员操作。
对于行程长度大于1.6米的精密机床，其导轨在水平面的直线度最好使用光学平直仪进行检测。
对于行程长度小于等于1.6米的机床，其导轨在水平面的直线度一般不用光学平直仪检测，而用检查棒和百分表进行检测。
3.用钢丝和读数显微镜检测导轨直线度对于行程长度大于1.6米的机床，当导轨直线度要求不太高时，可用钢丝和读数显微镜对导轨在水平面的直线度进行检测。
因为钢丝的直径误差对检测精度有直接影响，所以精度不太高。
为保证导轨直线度的检测精度，最好使用光学平直仪检测大行程机床导轨在水平面的直线度误差。
4.用检查棒和百分表检测导轨直线度对于行程长度小于等于1.6米的机床，可用检查棒和百分表检测机床床鞍沿导轨的运动在水平面的直线度误差。
二、框式水平仪结构及工作原理框式水平仪由框架和水准器组成，水准器是一个带有刻度的弧型密封玻璃管，装有酒精或乙醚，并留有一定长度的气泡，当水平仪移动时，气泡移动一定距离。
对于精度为0.02/1000的水平仪，当气泡移动一格时，水平仪的角度变化为4″，即在1000mm长度两端的高度差为0.02mm（tan4″=1.939×10-5≈0.02/1000，其误差为6.1×10-7）。
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上海大学2014 ～2015 学年春季学期研究生课程考试课程名称：现代光学测试技术课程编号： 09SAT9004 论文题目: 轨道直线度测量方法的综述研究生姓名: 华明亚学号: 14721353 论文评语:成绩: 任课教师: 高洪跃评阅日期:轨道直线度测量方法的综述华明亚（上海大学机电工程与自动化学院，上海200072）摘要：随着我国铁路交通事业的快速发展，我国的铁路线路已经达到了2.4万公里。
在高速铁路线路里程不断增加，列车大提速的背景下，随着使用年限的增加，在某些路段铁轨会发生弯曲、下沉等形变，从而导致平直度等参数超过建设初期的安全设计指标，会产生一系列事故隐患。
为预防因线路老化问题带来的重大事故的发生，越来越多的线路需要人工进行检测和维护。
在传统铁轨检测时，通常采用1Om弦测法或者大型轨检车进行测量，前者测量误差较大，有很大的局限性；后者价格昂贵，也不便于日常检修使用。
因此，工程中需要较高精度，低成本，测量距离长，使用简便的铁轨直线度测量方法。
本文介绍了三种简便而且应用比较成熟的轨道直线度测量方法，包括三坐标法，双频激光干涉仪测量法和激光准直测量法。
并且简单阐述了它们的工作原理，优缺点，误差分析以及应用场合。
关键词：轨道测量；直线度；激光测量；Application of image processing technologyHua Mingya(School of mechanical engineering and automation, Shanghai University, Shanghai 200072, China) Abstract:With the rapid development of China's railway transportation, our railway line has reached 24000 kilometers. As high speed railway mileage increases, with the background of high speed train and the increase of age ,the track of some sections will bending and sinking deformation, which leads to the flatness of the parameters over at the initial stage of the construction safety design index and will produce a series of accidents. In order to prevent the occurrence of major accidents caused by the aging of the line, more and more lines need to be detected and maintained manually. In the traditional rail detection, usually with 10m chord measurement or large track inspection car are measured, the former measurement has many errors, which is a big limitation; the latter is expensive, not easy to daily maintenance. Therefore, the engineering need to high accuracy, low cost, long distance measurement, using simple rail straightness measurement method. This paper introduces three simple and more sophisticated methods for measuring the straightness of orbit, including three coordinate method, dual frequency laser interferometer and laser alignment. And it also describes their working principle, the advantages and disadvantages, the error analysis and the application.Key words: Orbit measurement;Laser measurement; Straightness;1.引言随着我国铁路交通事业的快速发展，普通铁路提速和建设高速铁路已经成为提高铁路运送能力的重要手段。
至2007年底，我国铁路原有线路经过了六次大面积提速，快速线路长度达到2. 4万公里，其中允许速度160Km/h及以上的线路更是达到了1. 6万公里。
随着列车运营速度的快速提高，也对铁轨自身的参数提出了更高的要求[1]。
高速铁路要求轨道几何形位必须保持极高的平顺性，否则，轨面极小的形变都可能引起巨大的轮轨冲击力，造成轨道部件的损伤，更有甚者，可能会造成列车的脱轨等重大事故发生[2]。
轨道状态的不平顺往往是破坏列车运行稳定性的主要原因。
因此铁路轨道直线度检测十分有必要。
在精密机械制造、航空航天、大坝变形监测、大型建筑和大型设备安装等诸多领域中，对超长距离的直线性测量也有着广泛的需求。
就当前整体直线性测量技术的发展现状来说，无论国内还是国外达到的测量水平尚落后于其他几何量的测量。
而大几何尺寸的直线性误差测量与常规几何量测量有很大不同，许多大型工件或设备尺寸超过100米，甚至达到千米，重达几十吨甚至上百吨，无法进入计量室安装到测量仪器导轨支架上，往往需要在现场完成测量，其环境条件、设备工具往往给测量带来很多不便。
常规的仪器和测量方法已很难满足这些测量要求，有待于进一步研究，采用一些新原理、新方法、新技术来解决。
在近二十多年，随着电子技术的发展，激光技术的发展，新型光电探测器的问世，直线度测量方法不断进步，为工业应用提供了先进的科学手段。
目前比较常见的直线度测量方法有千分表检验法、水平仪检验法、拉丝检验法、自校正仪检验法、三坐标测量法、激光衍射法和激光干涉法等。
从工业上应用范围来看，三坐标法、双频激光干涉仪测量法、激光准直测量法的成熟度较高。
2.直线度测量原理直线度误差是几何量测量中形位误差的最基本参数之一, 也是评价机械产品质量的重要指标之一。
GB/T 11336 —2004 规定:直线度误差是被测实际直线对其理想直线的变动量, 理想直线的位置应符合最小条件[3]。
直线度的测量方法很多, 需要选择适当的方法获得测量数据, 然后进行数据处理得到直线度误差值。
目前, 在直线度测量中, 测量装置拾取的只是被测表面全部要素中的一部分, 而且又是离散数据, 并非全部信息。
因此, 如何正确选取采样间距就显得十分重要。
如果间距过大, 则丢失信息太多, 不能真实地反映被测要素, 影响测量结果(一般说来, 此时结果有偏小趋势);反之, 如果采样间距过小, 则容易引入一些干扰信号和其他无用信号, 同样给测量带来影响, 而且还给出大量无用数据, 使测量和评定效率下降(此时, 测量结果一般偏[4] )。
3. 长轨道直线度测量方法3.1 三坐标法3.1.1 测量原理与传统测量仪器是将被测量和机械基准进行比较测量不同的是，坐标测量机的测量实际上是基于空间点坐标的采集和计算。
虽然现代的测量机比早期的功能要高级很多，但基本原理是相同的，即建一个刚性的结构，此结构有三个互相垂直的轴，每个轴向安装光栅尺，并分别定义为X、Y、Z轴。
为了让每个轴能够移动，每个轴向装有空气轴承或机械轴承。
在垂直轴上的探测系统记录测量点任一时刻的位置。
探测系统一般是由测头和接触式探针构成，探针与被测工件的表面轻微接触，获得测量点的坐标。
在测量过程中，坐标测量机将工件的各种几何元素的测量转化为这些几何元素上点的坐标位置，再由软件根据相应几何形状的数学模型计算出这些几何元素的尺寸、形状、相对位置等参数。
三坐标测量法是将被测物体置于三坐标测量系统的测量空间中，获得被测物体的各测量点的空间坐标，根据这些点的空间坐标值经过数据处理得到被测物的直线度误差[5]。
国内生产的三坐标设备有昆明机床股份有限公司的CLZJ 系列、航空303所的C 工OTA 系列和上海机床厂的Ply 系列，它们均达到了国内较先进的水平。
其典型精度在2-4微米。
3.1.2 三坐标法的优缺点三坐标测量法具有精度高、测量灵活、系统柔性好等优点，但是其属于接触式测量，对于定位点的确定有一定要求，导致测量速度较慢[6]。
并且随着被测件的增大，系统往往需要配有高精度的长导轨。
因此该方法适合于离线抽检，不适合在线的实时测量。
国外一些厂商所研制的无导轨式三坐标测量机具有更高的性能，其中的典型代表是美国的Image Guided 公司的Pixsys 系列产品，其最大量程lm,在x, y 轴上的测量精度为0.15mm ，z 轴为2mm 。
但是三坐标测量方法不适用于超长距离铁轨的直线度测量[7]。
3.2 双频激光干涉仪测量法3.2.1 高精度直线度基准装置的测量原理该测量系统如图2所示, 被测直尺安装在工作台(滑板)上, 工作台在电机驱动下沿直线导轨移动。
由双频激光干涉测量系统对直尺表面进行采样, 采样点的位置由光栅测量系统检出。
这个系统由计算机统一控制, 自动完成全部测量过程。
由于双频激光干涉仪测量系统的读数反映的是被检直尺表面的直线度误差及滑板移动的直线度误差的综合值, 为了分离这两种误差, 采用单尺反转法进行测量[8]。
首先利用激光器对直尺的一面进行采样,所示。
假设在任一采样点处直尺表面的直线度误差为i E , 此处滑板移动的直线性误差为i T , 此时激光器的采样值为i S 1, 则下式成立 i i i T E S +=1然后将激光器移到直尺的另一侧, 同时直尺的安装位置也随之反转180°。
此时进行第二次采样。
假设在各个采样点位置上, 激光器的采样值为i S 2 , 则同样有下式成立i i i T E S -=2将相同采样点位置上反转前后两次采样值相加, 可得该采样点处直尺表面的直线度误差值为: 2)(21i i i S S E +=将反转前后两次采样值相减, 可得该采样点处滑板运动直线误差为:2)(21i i i S S T -= 将各个采样点位置上的直线度误差值进行最小二乘处理, 最后可以得到直尺的总的直线度误差E ：min max E E E -=3.2.2 装置检验及优缺点分析为验证该方法的测量精度, 对4 种不同长度的直尺进行了实际测试。