[发明专利]一种用于机床几何误差测量的13步测量方法

权利要求书

1.一种用于机床几何误差测量的13步测量方法，其特征在于，它是由9步直线测量轨迹和4步阶梯式测量轨迹组成；所述9步直线测量轨迹可具体的概述为X轴、Y轴、Z轴三条单轴运动的九条测量轨迹，以1000mm×500mm×500mm的几何空间为测量对象，轨迹①②③步是X轴运动的测量轨迹，轨迹④⑤⑥步是Z轴运动的测量轨迹，轨迹⑦⑧⑨步是Y轴运动的测量轨迹；所述4步阶梯式测量轨迹可具体的概况为XY两轴联动产生的测量路径⑩，YZ两轴联动产生的测量路径ZX两轴联动产生的测量路径以及XYZ三轴联动产生的测量路径

2.根据权利要求1所述的一种用于机床几何误差测量的13步测量方法，其特征在于，9步直线测量轨迹是沿着被测几何空间的各条指定棱边且为直线轨迹；4步阶梯式测量轨迹为沿着被测几何空间各面上的面对角线和空间上的体对角线，XY轴联动运动轨迹为阶梯式及其他各种分步走法的阶梯式，YZ轴联动运动轨迹为阶梯式及其他各种分步走法的阶梯式，ZX轴联动运动轨迹为阶梯式及其他各种分步走法的阶梯式，XYZ三轴联动运动轨迹为阶梯式及其他各种分步走法的阶梯式。

3.根据权利要求1所述的一种用于机床几何误差测量的13步测量方法，其特征在于，13步测量法的测量顺序按照轨迹①到轨迹依次采集其测量点处的定位误差。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种用于机床几何误差测量的13步测量方法，其特征在于，测量步骤包括如下：

S1：以1000mm×500mm×500mm的数控机床几何空间为测量对象，并将三轴数控机床工作台前端左下角设置为绝对坐标原点，并以该原点建立笛卡尔坐标系；

S2：9步直线测量轨迹可具体的概述为X轴、Y轴、Z轴三条单轴运动的九条测量轨迹，轨迹①②③步是X轴运动的测量轨迹，轨迹④⑤⑥步是Z轴运动的测量轨迹，轨迹⑦⑧⑨步是Y轴运动的测量轨迹；9步单轴运动均是沿着被测几何空间各条指定棱边上进行且轨迹为直线，测量仪器为激光干涉仪；

S3：4步阶梯式测量轨迹可具体的概述为XY两轴联动产生的测量路径⑩，YZ两轴联动产生的测量路径ZX两轴联动产生的测量路径以及XYZ三轴联动产生的测量路径所有测量路径均是沿着被测几何空间各面上的面对角线和空间上的体对角线进行且轨迹为阶梯式，其中，XY轴联动运动轨迹为阶梯式及其他各种分步走法的阶梯式，即路径⑩的实际运行轨迹；YZ轴联动运动轨迹为阶梯式及其他各种分步走法的阶梯式，即路径的实际运行轨迹；ZX轴联动运动轨迹为阶梯式及其他各种分步走法的阶梯式，即路径的实际运行轨迹；XYZ三轴联动运动轨迹为阶梯式及其他各种分步走法的阶梯式，即路径的实际运行轨迹；测量仪器为激光多普勒位移测量仪。

5.根据权利要求4所述的一种用于机床几何误差测量的13步测量方法，其特征在于，步骤S2中，编辑数控程序使机床沿着轨迹①进行试运行，即沿X轴方向进行单轴运动，机床试运行结束后，按照激光干涉仪的安装需求将其安装在机床上对应的位置，然后，遵循ISO230-2标准选择合适的间隔距离进行准静态测量，其中，间隔距离选择40mm，对应的有26个数据采集点，机床在数据采集点停留10秒，并且采集机床循环运行5个周期的定位误差数据，将采集到的数据传输到计算机上绘制成图像以及其它相关数据。

6.根据权利要求4所述的一种用于机床几何误差测量的13步测量方法，其特征在于，步骤S2中，后面的第二步至第九步，测量轨迹按照②至⑨依次测量，其中，由于Y轴、Z轴的运行距离较短，间隔距离选择20mm，其它均与第一步相同。