数控机床在我国开始研制到目前已有四十余年的历史了，并且已向数控机床龙门大型化，高速度，高精度和综合多功能发展。数控机床的检测也从刚开始检测用的细分尺，步距规到精密检测的激光干涉仪和精密高技术的激光多普勒干涉仪。由于机床高精度发展和用户实际加工的需要，数控机床的检测也从ISO230-2数控机床轴线的定位精度和重复定位精度的确定和ISO230-4数控机床圆弧插补精度检测发展到ISO230-6对角线位移检测和ISO230-7回转轴线的几何精度等更高要求的标准。

由于社会发展的需要，大型龙门五轴数控机床在我国大型机床制造商进行了研发和生产。但对于大型龙门五轴数控机床，数控精度检测传统的激光测量仪和几何精度检测的仪器及检具已远远不能适应。主要是大型龙门五轴的数控机床的精度，是一个综合的精度，它将机床的几何精度，位置精度，机床的机械结构和刚性及动态性能结合在一起。对于机床制造商来说，由于缺少相应的检测手段，对于大型龙门五轴数控机床主要的精度检测存在一定的难度。

大型机床造出来了，以下所需要的机床精度检测这么办？机床的精度是否满足设计和加工的要求？这是大型机床制造商和机床用户都面临的一个问题。

(1) 大型龙门五轴数控机床轴移动双驱动机械结构的精度检测和动态检测。

(2) 大型龙门五轴数控机床的第五轴偏摆精度检测

(3) 大型龙门五轴数控机床刀尖位置精度的检测

(4) 长距离机床导轨直线度和平行度的精度检测

对于以上大型龙门五轴数控机床精度的检测，美国光动公司OPTODYNE激光多普勒干涉仪具有检测这些精度的功能，并在《机床商情》杂志上分四期内容向国内的大型机床制造商和用户进行介绍。

大型龙门五轴数控机床的第五轴偏摆精度检测

1. 问题点

一般校验旋转台的技术是应用比较法，通常所使用的参考旋转台具有一个Hirth连接器（或称为旋转校验器）用来结合激光干涉仪角度量测系统、准直仪或电子式水平仪（用于立式床台）。具备H i r t h连接器的精确参考旋转台非常昂贵，重量重且需与激光系统分开校验。

2. 如何应用LDDM来解决问题?

L D D M双光束激光系统应用激光杜普勒原理，可同时量测直线位移与角度位移，如图一所示，激光干涉仪只能量测双反射镜的旋转角度，LDDM双光束激光系统则可同时量测直线位移与旋转角度，增加的信息使得双光束激光可以计算出旋转中心与光束离距，因此由偏离（run-out）、摇摆（wobble）、平行度（parallelism）及非同轴（noncoaxial）所引起的误差可以减少。因此旋转台可直接校验而不需要使用具Hirth连接器的参考旋转台。

3. 如何进行?

L D D M双光束系统可量测双反射镜的旋转角度达到±10度，利用小型旋转台，角度量测范围可延伸到360度。首先激活L D D M系统及透过R S-232线连接输出与笔记型计算机。在W i n d o w s T M 程序中，按下”r o t a r ycalibration”按键，屏幕上将会显示直线位置读取值与角度位置读取值。将双反射镜放置于固定在预校验旋转台上的小旋转台顶端，并将旋转台以工件程序指令使其在任意的角度增量分段旋转，并在每次分段旋转后，暂停几秒，则角度与直线位置资料可自动撷取（或按空格键手动撷取）。每次分段旋转后，反方向转动小旋转台，避免激光光中断并暂停几秒，剩余的角度与直线位置资料会自动被撷取，重复同样的步骤直到360度。当资料撷取完毕，按下”analysis”按键，分析资料及计算角度位置误差，结果可以度（degree）、角秒（arcseconds）、微弧度（microradians）来表示。

4. 机床第五轴偏摆位置精度的检测实例

美国光动Op t o d y n e公司的产品是在激光多普勒干涉仪（LDDM）的专利技术发展起来的，将最新的激光技术与微电子、计算机、光电和外差技术结合起来，为机床制造业的发展提供最新的机床检测设备。■