以前操作激光校准仪器要求专业的计量人员。需要打开机床罩,这样可以在工作台、主轴以及独立的三角架上调整光学元件。空间校准的过程需要几天时间,这取决于机床的大小。因此,当工件经三坐标测量机测量是在公差范围内时,空间校准就显得不是那么必要了。
随着技术的进步,目前激光校准设备的成本大大降低,不需要专业的计量人员及外部服务,机床停机时间也大大降低。一个受过一天激光校准培训的机械师能够在半天内完成1立方米机床的空间测量。软件可以自动写出补偿表并上载到机床的控制器。
许多年来,在ASMEB5.54或者ISO230-6标准中定义的体对角线位移方法(BDDM)已经为许多厂商,提供了一种快速检测空间误差方法。BDDM测量机床工作空间的四条对角线,产生四套包括所有误差的数据。但是,还不能提供足够的数据以鉴别误差的位置。
我们的新方法------分步对角线测量法(SSDMM),同样是四条对角线设置,能收集12套数据。根据这些数据,可以测出三个位移误差、六个直线度误差以及三个垂直度误差,并不需要延长停机时间。此外,测量得到的定位误差可用于产生空间补偿表。图2显示了在2小时内进行分步对角线测量空间误差的过程,机床罩不需要打开。
SSDMM不同于BDDM,其x,y,z轴分别依次移动并采集到对角线的定位误差,提供了三倍的数据量,并能使每个轴运动的定位误差都可以测量得到。
被测目标移动的轨迹并不是直线,其侧向移动较大。传统的干涉仪不能做这些测量,因为不允许有如此大的侧向运动。而单孔径的激光干涉仪比如激光多普勒位移计(LaserDopplerDisplacementMeter)就不受大的侧向移动的影响。使用一平面镜作被测目标,平行于镜子的移动不会转移激光束,也不会改变从光源来的距离。