因應(yīng)今日全球制造市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)，需要借助于更高準(zhǔn)確度及更好品質(zhì)的
機(jī)床，因此只是校驗(yàn)及補(bǔ)償三項(xiàng)位移誤差（節(jié)距誤差）是不足夠的，如果能測(cè)得空間定位準(zhǔn)確度，則所有三項(xiàng)位移誤差、六項(xiàng)直線度誤差及三項(xiàng)垂直度誤差能被測(cè)量及補(bǔ)償。
Ak kF6d+ "e8EA!Ipte 近年來，光動(dòng)公司已經(jīng)發(fā)展出針對(duì)包含三項(xiàng)位移誤差、六項(xiàng)直線度誤差及三項(xiàng)垂直度誤差空間誤差的
激光向量測(cè)量技術(shù)，整個(gè)測(cè)量?jī)H需幾小時(shí)，取代了傳統(tǒng)測(cè)量需耗費(fèi)幾天的時(shí)間。使用激光向量測(cè)量技術(shù)，已經(jīng)于亞崴配載Fanuc 18M控制器型號(hào)為FV-1000的立式
加工中心上測(cè)得其空間定位誤差。在沒有任何補(bǔ)償條件下，空間誤差為110mm，在節(jié)距誤差補(bǔ)償條件下，空間誤差為95mm，而在空間補(bǔ)償條件下，空間誤差則為12.5mm，整個(gè)改善了900%，關(guān)于此項(xiàng)技術(shù)的操作原理、硬件架構(gòu)、資料采集與處理及一些測(cè)試結(jié)果將在本篇文章中做討論。
/4c`[ bR~ (Ry` 一、簡(jiǎn)介
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Q JrXn6` CNC機(jī)床可由包含直線位移誤差、直線度誤差、角度誤差及彈性誤差的空間定位準(zhǔn)確度來測(cè)得CNC機(jī)床的性能或準(zhǔn)確度。然而這些誤差的測(cè)量相當(dāng)復(fù)雜且耗時(shí)，針對(duì)這些原因，一些國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)如ISO 230-6及ASME B5.54[1]建議以體對(duì)角線位移測(cè)量來作空間性能的快速檢驗(yàn)，這是因?yàn)轶w對(duì)角線對(duì)于所有的誤差組成相當(dāng)靈敏，因此當(dāng)誤差超過規(guī)范，就沒有足夠的資料能夠來鑒別誤差源及作補(bǔ)償。
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@}`1>97 近年來，由光動(dòng)公司所發(fā)展出新的激光向量技術(shù)[2,3]，可利用激光位移量尺（LDDM）針對(duì)這些包含三項(xiàng)位移誤差、六項(xiàng)直線度與三項(xiàng)垂直度誤差的空間誤差來做測(cè)量。使用這項(xiàng)激光向量測(cè)量技術(shù)，已在亞崴型號(hào)為FV-1000的立式切削中心測(cè)量得到相關(guān)數(shù)據(jù)。
d^!k{Qx' bu_@A^ys 二、體對(duì)角線位移測(cè)量
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~ 體對(duì)角線位移測(cè)量方式被建議用來作機(jī)器定位及幾何準(zhǔn)確度的快速檢驗(yàn)。簡(jiǎn)單來說，類似于激光直線位移測(cè)量，取代了激光光束在軸向的指向，而是作體對(duì)角線方向的指向，固定反射鏡在主軸上，并沿著體對(duì)角線方向移動(dòng)主軸，從零點(diǎn)位置開始，并使三軸沿著對(duì)角線方向以增量同動(dòng)到新的位置，則位移誤差可被測(cè)得。沿著對(duì)角線任一位置的準(zhǔn)確度是依據(jù)三軸的定位準(zhǔn)確度來決定，這準(zhǔn)確度包含直線度誤差、角度誤差及垂直度誤差。因此體對(duì)角線位移測(cè)量是一種機(jī)器驗(yàn)證的良好方法，但并沒有足夠的信息可以來鑒別誤差源。
2 rf8)8': ~ho,bwJM[T 三、向量或分段對(duì)角線測(cè)量
>3KlI l>pB\<LL 新的向量測(cè)量方法或分段對(duì)角線測(cè)量方法不同于傳統(tǒng)的方法，因?yàn)楦鬏S的是分開移動(dòng)的，且定位誤差是在每次X軸、Y軸及Z軸各自移動(dòng)后采集，基于這個(gè)理由，可采集到三倍多的資料，同時(shí)定位誤差因?yàn)楦鬏S各自移動(dòng)，可分離出來，這些采集到的資料可當(dāng)作各軸沿著對(duì)角線位移的投影來作處理。
i$@xb_ {k-_+#W" 一般的體對(duì)角線位移測(cè)量，標(biāo)靶軌跡是直線，并且以角方鏡來作標(biāo)靶，因此只能容許較小的側(cè)向位移。向量方法，變成分別沿著X軸、Y軸及Z軸作移動(dòng)，重復(fù)這些動(dòng)作直到對(duì)角線的相對(duì)端點(diǎn)。
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\ONO5 激光干涉儀是單光束激光，并以平面鏡當(dāng)作標(biāo)靶，注意到當(dāng)以平面鏡當(dāng)作標(biāo)靶時(shí)，當(dāng)移動(dòng)平行平面鏡時(shí)，激光光束并不會(huì)被遮斷及改變與
光源的距離，所以測(cè)量不會(huì)受到影響。因此可測(cè)量激光方向的移動(dòng)及容許較大的標(biāo)靶側(cè)向移動(dòng)。
}zs Ip, +_cigxpTc 四、亞崴機(jī)器上的測(cè)量
YI"!&a'y j 0Ui_Trlc Us'JMZ ~ 測(cè)量在亞崴型號(hào)FV-1000的立式切削中心上進(jìn)行，F(xiàn)V-1000是針對(duì)高速
模具加工所設(shè)計(jì)，具強(qiáng)化肋的厚鋼鐵結(jié)構(gòu)，提供機(jī)器較佳的剛性及防止任何可能影響切削準(zhǔn)確度的彎曲或扭轉(zhuǎn)。門柱是一體成形鑄造可以符合較大的切削性能及吸收振動(dòng)，門柱鎖在床臺(tái)頂部以確保最佳準(zhǔn)確度的調(diào)校與垂直度，并可符合最大的剛性。機(jī)器工作空間是1050mm乘上600mm乘上540mm，控制器為Fanuc 18M。
<PuY"-`/Oc V4ePYud;^ 五、激光向量方法、測(cè)量與補(bǔ)償
etiUt~W gT$WG$^i 1. 激光測(cè)量系統(tǒng)
lnyq%T[^ d v[.u{#tP 激光校驗(yàn)系統(tǒng)為激光都普勒位移量尺（LDDM），由美國(guó)光動(dòng)公司所制造，型號(hào)為MCV-500。它是新一代應(yīng)用都普勒效應(yīng)的單光束激光干涉儀，此系統(tǒng)具調(diào)整鏡，容易操控激光光束到對(duì)角線方向。
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