激光干涉仪测量导轨直线度方法原理

激光干涉仪测量导轨直线度方法原理

前言

直线度测量是几何量计量领域里最基本的计量项目之一,因而在精密仪器制造与检测、大尺寸测量、大型仪器的安装与定位、军工产品制造等领域中有着广泛的应用。由于激光具有强度高而集中、频率单一相干性高、方向性强且发散性小等优点,因此常被作用为准直光源。利用激光特性制作的双频激光干涉仪与其不同附件结合,可测量直线度、垂直度、平面度等。本文对激光干涉仪在测量导轨的直线度的检测方法进行分析。

原理方法

直线度误差是被测实际线对理想直线的变动量。其测量原理是选择测量基准线作为理想直线,与被测实际直线相比较确定其变动量。实际测量过程中,由于测量基准和评定基准往往不一致,因此常采用两端点连线法、最佳平方逼近法(最小二乘法)和最小区域法的数据处理方法,使测量基准与评定基准一致。对于最小二乘算法,关键是求出n组测点的最小二乘拟合直线L m,设L m的方程为:

然后找出直线y=kx+b两侧最远点至该直线纵坐标距离的最大值E max和最小值E min,从而求得被测对象的直线度误差f。

激光干涉仪配置

直线度测量配置主要由SJ6000激光干涉仪主机、短直线度镜组（或长直线度镜组）、SJ6000静态测量软件等组件构成，可满足±3mm范围内的直线度测量。

▲运动轴的横向直线度测量示意图

▲运动轴的纵向直线度测量示意图直线度测量应用

▲测长仪直线导轨的横向直线度测量直线度附件

直线度附件由大角锥反射镜、90度转

向镜和直线度底座构成。

应用场合：

适用于直线度反射镜不便于安装在Z

轴的上端或是运动轴的后端。

▲直线度附件含直线度附件的光路原理构建图：

▲Z轴直线度的光路原理构建图