數(shù)控機床在我國開始研制到目前已有四十余年的歷史了，并且已向數(shù)控機床龍門大型化，高速度，高精度和綜合多功能發(fā)展。數(shù)控機床的檢測也從剛開始檢測用的細分尺，步距規(guī)到精密檢測的激光干涉儀和精密高技術(shù)的激光多普勒干涉儀。由于機床高精度發(fā)展和用戶實際加工的需要，數(shù)控機床的檢測也從ISO230-2數(shù)控機床軸線的定位精度和重復定位精度的確定和ISO230-4數(shù)控機床圓弧插補精度檢測發(fā)展到ISO230-6對角線位移檢測和ISO230-7回轉(zhuǎn)軸線的幾何精度等更高要求的標準。
由于社會發(fā)展的需要，大型龍門五軸數(shù)控機床在我國大型機床制造商進行了研發(fā)和生產(chǎn)。但對于大型龍門五軸數(shù)控機床，數(shù)控精度檢測傳統(tǒng)的激光測量儀和幾何精度檢測的儀器及檢具已遠遠不能適應。主要是大型龍門五軸的數(shù)控機床的精度，是一個綜合的精度，它將機床的幾何精度，位置精度，機床的機械結(jié)構(gòu)和剛性及動態(tài)性能結(jié)合在一起。對于機床制造商來說，由于缺少相應的檢測手段，對于大型龍門五軸數(shù)控機床主要的精度檢測存在一定的難度。
大型機床造出來了，以下所需要的機床精度檢測這么辦？機床的精度是否滿足設計和加工的要求？這是大型機床制造商和機床用戶都面臨的一個問題。
(1) 大型龍門五軸數(shù)控機床軸移動雙驅(qū)動機械結(jié)構(gòu)的精度檢測和動態(tài)檢測。
(2) 大型龍門五軸數(shù)控機床的第五軸偏擺精度檢測
(3) 大型龍門五軸數(shù)控機床刀尖位置精度的檢測
(4) 長距離機床導軌直線度和平行度的精度檢測
對于以上大型龍門五軸數(shù)控機床精度的檢測，美國光動公司OPTODYNE激光多普勒干涉儀具有檢測這些精度的功能，并在《機床商情》雜志上分四期內(nèi)容向國內(nèi)的大型機床制造商和用戶進行介紹。
大型龍門五軸數(shù)控機床的第五軸偏擺精度檢測
1. 問題點
一般校驗旋轉(zhuǎn)臺的技術(shù)是應用比較法，通常所使用的參考旋轉(zhuǎn)臺具有一個Hirth連接器（或稱為旋轉(zhuǎn)校驗器）用來結(jié)合激光干涉儀角度量測系統(tǒng)、準直儀或電子式水平儀（用于立式床臺）。具備H i r t h連接器的精確參考旋轉(zhuǎn)臺非常昂貴，重量重且需與激光系統(tǒng)分開校驗。
2. 如何應用LDDM來解決問題?
L D D M雙光束激光系統(tǒng)應用激光杜普勒原理，可同時量測直線位移與角度位移，如圖一所示，激光干涉儀只能量測雙反射鏡的旋轉(zhuǎn)角度，LDDM雙光束激光系統(tǒng)則可同時量測直線位移與旋轉(zhuǎn)角度，增加的信息使得雙光束激光可以計算出旋轉(zhuǎn)中心與光束離距，因此由偏離（run-out）、搖擺（wobble）、平行度（parallelism）及非同軸（noncoaxial）所引起的誤差可以減少。因此旋轉(zhuǎn)臺可直接校驗而不需要使用具Hirth連接器的參考旋轉(zhuǎn)臺。
3. 如何進行?
L D D M雙光束系統(tǒng)可量測雙反射鏡的旋轉(zhuǎn)角度達到±10度，利用小型旋轉(zhuǎn)臺，角度量測范圍可延伸到360度。首先激活L D D M系統(tǒng)及透過R S-232線連接輸出與筆記型計算機。在W i n d o w s T M 程序中，按下”r o t a r ycalibration”按鍵，屏幕上將會顯示直線位置讀取值與角度位置讀取值。將雙反射鏡放置于固定在預校驗旋轉(zhuǎn)臺上的小旋轉(zhuǎn)臺頂端，并將旋轉(zhuǎn)臺以工件程序指令使其在任意的角度增量分段旋轉(zhuǎn)，并在每次分段旋轉(zhuǎn)后，暫停幾秒，則角度與直線位置資料可自動擷?。ɑ虬纯崭矜I手動擷取）。每次分段旋轉(zhuǎn)后，反方向轉(zhuǎn)動小旋轉(zhuǎn)臺，避免激光光中斷并暫停幾秒，剩余的角度與直線位置資料會自動被擷取，重復同樣的步驟直到360度。當資料擷取完畢，按下”analysis”按鍵，分析資料及計算角度位置誤差，結(jié)果可以度（degree）、角秒（arcseconds）、微弧度（microradians）來表示。
4. 機床第五軸偏擺位置精度的檢測實例
美國光動Op t o d y n e公司的產(chǎn)品是在激光多普勒干涉儀（LDDM）的專利技術(shù)發(fā)展起來的，將最新的激光技術(shù)與微電子、計算機、光電和外差技術(shù)結(jié)合起來，為機床制造業(yè)的發(fā)展提供最新的機床檢測設備。■
