本發(fā)明涉及測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種新型滾珠絲杠螺母內(nèi)滾道型面檢測(cè)裝置及其方法。

背景技術(shù)：

目前，滾珠絲杠副螺母內(nèi)滾道型面一般采用間接法或接觸式傳感器測(cè)量，間接法是在螺母內(nèi)滾道加工前檢測(cè)加工工具砂輪的型面至選擇到合適的砂輪，用該砂輪試磨樣件，把得到的樣件沿軸線切開，然后投影至大屏幕上觀察滾道剖面的輪廓，若滿足要求，則將該砂輪作為該型滾道的標(biāo)準(zhǔn)加工工具，該方法需要切開螺母導(dǎo)致破壞待測(cè)件，且人為因素很大，測(cè)量結(jié)果重復(fù)性差；接觸式測(cè)量是用輪廓儀進(jìn)行測(cè)量，探針深入螺母內(nèi)部沿滾道爬行，輪廓儀可得到放大信號(hào)的滾道型面，該方法對(duì)安裝基準(zhǔn)要求很高，且沒有考慮到螺旋升角的影響，誤差較大，效率低。綜上所述，現(xiàn)階段并無專用設(shè)備檢測(cè)螺母內(nèi)滾道型面，現(xiàn)有的檢測(cè)方法不能得到滾道左右圓弧的具體相關(guān)參數(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種新型滾珠絲杠螺母內(nèi)滾道型面檢測(cè)裝置及其方法，以提高測(cè)量效率。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種新型滾珠絲杠螺母內(nèi)滾道型面檢測(cè)裝置，包括大理石平臺(tái)和設(shè)置在大理石平臺(tái)上的螺母夾持裝置、x軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、雙頻激光發(fā)生器、第一激光干涉儀，與第一激光干涉儀配套的第一準(zhǔn)直鏡和第一光電探測(cè)器、第二激光干涉儀，與第二激光干涉儀配套的第二準(zhǔn)直鏡和第二光電探測(cè)器、第三激光干涉儀，與第三激光干涉儀配套的第三準(zhǔn)直鏡和第三光電探測(cè)器、第一光線分束器、第二光線分束器、第一光線直角反射鏡、第二光線直角反射鏡、第三光線直角反射鏡和第四光線直角反射鏡；

所述x軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)位于雙頻激光發(fā)生器和螺母夾持裝置之間，x軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)和雙頻激光發(fā)生器之間設(shè)置第一激光干涉儀、第二激光干涉儀、第一光線分束器、第二光線分束器、第一光線直角反射鏡、第二光線直角反射鏡，其中第一光線直角反射鏡和第二光線分束器靠近雙頻激光發(fā)生器，第一激光干涉儀和第二激光干涉儀靠近x軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，第一光線分束器和第二光線直角反射鏡位于第二激光干涉儀和第二光線分束器之間；

其中第一光線直角反射鏡和第二光線分束器所在直線與第二光線直角反射鏡和第一光線分束器所在直線平行，同時(shí)，第一光線直角反射鏡和第二光線分束器所在直線與第一激光干涉儀和第二激光干涉儀所在直線平行，螺母夾持裝置的另一側(cè)設(shè)置第三光線直角反射鏡和第四光線直角反射鏡，螺母夾持裝置與第四光線直角反射鏡之間設(shè)置第三激光干涉儀，第三光線直角反射鏡和第四光線直角反射鏡所在直線與第一光線直角反射鏡和第二光線分束器所在直線平行，螺母夾持裝置上設(shè)置待測(cè)件；x軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上設(shè)置測(cè)量桿，測(cè)量桿所在直線與第一光線直角反射鏡和第二光線分束器所在直線垂直，所述測(cè)量桿內(nèi)安裝有位于同一軸線的第一探頭和第二探頭，所述第一探頭內(nèi)部裝有第一光線縮束器和第一反射鏡，第二探頭內(nèi)部裝有第二光線縮束器和第二反射鏡，所述兩個(gè)探頭結(jié)構(gòu)完全相同；

其中第一準(zhǔn)直鏡位于第一激光干涉儀的入射鏡面一側(cè)且與之貼合，第一光電探測(cè)器位于第一激光干涉儀的正下方，用于接收返回的激光光線；第二準(zhǔn)直鏡位于第二激光干涉儀的入射鏡面一側(cè)且與之貼合，第二光電探測(cè)器位于第二激光干涉儀的正下方，用于接收返回的激光光線；第三準(zhǔn)直鏡位于第三激光干涉儀的入射鏡面一側(cè)且與之貼合，第三光電探測(cè)器位于第三激光干涉儀的正下方，用于接收返回的激光光線。

所述待測(cè)件為滾珠絲杠螺母。

所述x軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)包括絲杠傳動(dòng)固定端支撐、絲杠傳動(dòng)自由端支撐、滾珠絲杠副、聯(lián)軸器、伺服電機(jī)和直線導(dǎo)軌副、x軸直線工作臺(tái)、測(cè)量桿和光線平面反射鏡；

所述滾珠絲杠副主動(dòng)軸端安裝在絲杠傳動(dòng)固定端支撐上，所述滾珠絲杠副主動(dòng)軸端通過聯(lián)軸器與伺服電機(jī)的輸出軸相連接，所述滾珠絲杠副的被動(dòng)軸端安裝在絲杠傳動(dòng)自由端支撐上，所述絲杠傳動(dòng)固定端支撐的孔中心、絲杠傳動(dòng)自由端支撐的孔中心、滾珠絲杠副的軸中心、聯(lián)軸器的孔中心和伺服電機(jī)的軸中心位于同一直線，所述伺服電機(jī)的軸中心與x軸重合，所述直線導(dǎo)軌副對(duì)稱安裝在滾珠絲杠副兩側(cè)，所述x軸直線工作臺(tái)位于滾珠絲杠副的傳動(dòng)螺母和直線導(dǎo)軌副的滑塊所組成的平面上，所述測(cè)量桿固連在x軸直線工作臺(tái)預(yù)留的工裝孔上，所述光線平面反射鏡固連在x軸直線工作臺(tái)的一側(cè)，光線平面反射鏡與第一激光干涉儀的連線與x軸平行。

所述雙頻激光發(fā)生器發(fā)射出的激光經(jīng)過第二光線分束器后，一部分光線被反射，一部分被透射，被反射的那部分激光由第一光線直角反射鏡讓光路的方向偏轉(zhuǎn)90度變?yōu)榕cx軸線平行的光束，所述x軸線為滾珠絲杠副所在軸線，這部分光束通過第一激光干涉儀測(cè)量固定于x軸直線工作臺(tái)上光線平面反射鏡的移動(dòng)距離；

被透射的那部分激光通過第一光線分束器，一部分光線被反射，一部分被透射，透射的光用于通過第二激光干涉儀后到達(dá)第一探頭，到達(dá)第一探頭的光束經(jīng)過第一光線縮束器和第一反射鏡到達(dá)待測(cè)件內(nèi)滾道左側(cè)的圓弧上，由于待測(cè)件內(nèi)滾道相當(dāng)于一面粗糙的曲面鏡，光線在滾道上會(huì)產(chǎn)生漫反射，返回光線被光電探測(cè)器所接收，得到待測(cè)件內(nèi)滾道左側(cè)圓弧與第一探頭內(nèi)第一反射鏡的相對(duì)距離，隨著固定于x軸直線工作臺(tái)上的測(cè)量桿的移動(dòng)，可得到待測(cè)件內(nèi)滾道左側(cè)圓弧的輪廓；反射部分的光線經(jīng)過第二光線直角反射鏡、第三光線直角反射鏡和第四光線直角反射鏡后到達(dá)第三激光干涉儀，然后到達(dá)第二探頭，到達(dá)第二探頭的光束經(jīng)過第二光線縮束器和第二反射鏡到達(dá)待測(cè)件內(nèi)滾道右側(cè)的圓弧上，由于待測(cè)件內(nèi)滾道相當(dāng)于一面粗糙的曲面鏡，則光線在滾道上產(chǎn)生漫反射，返回光線被光電探測(cè)器所接收，得到待測(cè)件內(nèi)滾道右側(cè)圓弧與第二探頭內(nèi)第二反射鏡的相對(duì)距離，隨著固定于x軸直線工作臺(tái)上的測(cè)量桿的移動(dòng)，測(cè)得待測(cè)件內(nèi)滾道右側(cè)的圓弧輪廓。

該檢測(cè)裝置用于測(cè)量螺母內(nèi)滾道型面，檢測(cè)范圍為絲杠中徑20-63mm,滾珠直徑7.144以下所配合的螺母，溫度變化控制在1℃以內(nèi)的預(yù)期精度為2-3μm。

一種基于上述裝置的測(cè)量方法，包括以下步驟：

步驟1、螺母夾持裝置裝夾固定好待測(cè)螺母，打開螺母夾持裝置磁力開關(guān)；

步驟2、雙頻激光發(fā)生器接通電源，調(diào)節(jié)光路，使每個(gè)干涉儀均可接受激光，并且使從干涉儀發(fā)出的激光可以照射到固定在工作臺(tái)的反射鏡和待測(cè)螺母滾道的圓弧上，每個(gè)光電探測(cè)器均可觀察到明顯的明暗相間條紋；

步驟3、工控機(jī)發(fā)出指令使x軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)勻速運(yùn)動(dòng)；

步驟4、光電探測(cè)器的數(shù)據(jù)通過專用高速數(shù)據(jù)采集卡傳輸至工控機(jī)；

步驟5、通過得到的三個(gè)干涉儀的數(shù)據(jù)計(jì)算并擬合出待測(cè)螺母內(nèi)滾道的型面參數(shù)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為：1)本發(fā)明的測(cè)量裝置采用非接觸式測(cè)量方法，測(cè)量的穩(wěn)定性好，自動(dòng)化程度高，相比于接觸式測(cè)量方法，可以準(zhǔn)確的得到滾道型面的具體參數(shù)；2)本發(fā)明的光路初次調(diào)整好后，若需更換待測(cè)件，只需簡(jiǎn)單的拆卸與裝夾，光線不需二次調(diào)整，效率高，非常適合工廠自動(dòng)化生產(chǎn)檢測(cè)需求。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的滾珠絲杠螺母內(nèi)滾道型面檢測(cè)裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為測(cè)量的光路圖。

圖3為探頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖，本發(fā)明的一種新型滾珠絲杠螺母內(nèi)滾道型面檢測(cè)裝置，包括大理石平臺(tái)1和設(shè)置在大理石平臺(tái)1上的螺母夾持裝置2、x軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)17、雙頻激光發(fā)生器4、第一激光干涉儀5-1，與第一激光干涉儀5-1配套的第一準(zhǔn)直鏡6-1和第一光電探測(cè)器7-1、第二激光干涉儀5-2，與第二激光干涉儀5-2配套的第二準(zhǔn)直鏡6-2和第二光電探測(cè)器7-2、第三激光干涉儀5-3，與第三激光干涉儀5-3配套的第三準(zhǔn)直鏡6-3和第三光電探測(cè)器7-3、第一光線分束器8-1、第二光線分束器8-2、第一光線直角反射鏡9-1、第二光線直角反射鏡9-2、第三光線直角反射鏡9-3和第四光線直角反射鏡9-4；

所述x軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)17位于雙頻激光發(fā)生器4和螺母夾持裝置2之間，x軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)17和雙頻激光發(fā)生器4之間設(shè)置第一激光干涉儀5-1、第二激光干涉儀5-2、第一光線分束器8-1、第二光線分束器8-2、第一光線直角反射鏡9-1、第二光線直角反射鏡9-2，其中第一光線直角反射鏡9-1和第二光線分束器8-2靠近雙頻激光發(fā)生器4，第一激光干涉儀5-1和第二激光干涉儀5-2靠近x軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)17，第一光線分束器8-1和第二光線直角反射鏡9-2位于第二激光干涉儀5-2和第二光線分束器8-2之間；

其中第一光線直角反射鏡9-1和第二光線分束器8-2所在直線與第二光線直角反射鏡9-2和第一光線分束器8-1所在直線平行，同時(shí)，第一光線直角反射鏡9-1和第二光線分束器8-2所在直線與第一激光干涉儀5-1和第二激光干涉儀5-2所在直線平行，螺母夾持裝置2的另一側(cè)設(shè)置第三光線直角反射鏡9-3和第四光線直角反射鏡9-4，螺母夾持裝置2與第四光線直角反射鏡9-4之間設(shè)置第三激光干涉儀5-3，第三光線直角反射鏡9-3和第四光線直角反射鏡9-4所在直線與第一光線直角反射鏡9-1和第二光線分束器8-2所在直線平行，螺母夾持裝置2上設(shè)置待測(cè)件19；x軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)17上設(shè)置測(cè)量桿3，測(cè)量桿3所在直線與第一光線直角反射鏡9-1和第二光線分束器8-2所在直線垂直，所述測(cè)量桿3內(nèi)安裝有位于同一軸線的第一探頭20和第二探頭21，所述第一探頭20內(nèi)部裝有第一光線縮束器22和第一反射鏡23，第二探頭21內(nèi)部裝有第二光線縮束器25和第二反射鏡24，所述兩個(gè)探頭結(jié)構(gòu)完全相同；

其中第一準(zhǔn)直鏡6-1位于第一激光干涉儀5-1的入射鏡面一側(cè)且與之貼合，第一光電探測(cè)器7-1位于第一激光干涉儀5-1的正下方，用于接收返回的激光光線；第二準(zhǔn)直鏡6-2位于第二激光干涉儀5-2的入射鏡面一側(cè)且與之貼合，第二光電探測(cè)器7-2位于第二激光干涉儀5-2的正下方，用于接收返回的激光光線；第三準(zhǔn)直鏡6-3位于第三激光干涉儀5-3的入射鏡面一側(cè)且與之貼合，第三光電探測(cè)器7-3位于第三激光干涉儀5-3的正下方，用于接收返回的激光光線。

所述待測(cè)件19為滾珠絲杠螺母。

所述x軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)17包括絲杠傳動(dòng)固定端支撐11、絲杠傳動(dòng)自由端支撐12、滾珠絲杠副13、聯(lián)軸器14、伺服電機(jī)15和直線導(dǎo)軌副16、x軸直線工作臺(tái)18、測(cè)量桿3和光線平面反射鏡10；

所述滾珠絲杠副13主動(dòng)軸端安裝在絲杠傳動(dòng)固定端支撐11上，所述滾珠絲杠副13主動(dòng)軸端通過聯(lián)軸器14與伺服電機(jī)15的輸出軸相連接，所述滾珠絲杠副13的被動(dòng)軸端安裝在絲杠傳動(dòng)自由端支撐12上，所述絲杠傳動(dòng)固定端支撐11的孔中心、絲杠傳動(dòng)自由端支撐12的孔中心、滾珠絲杠副13的軸中心、聯(lián)軸器14的孔中心和伺服電機(jī)15的軸中心位于同一直線，所述伺服電機(jī)15的軸中心與x軸重合，所述直線導(dǎo)軌副16對(duì)稱安裝在滾珠絲杠副13兩側(cè)，所述x軸直線工作臺(tái)18位于滾珠絲杠副13的傳動(dòng)螺母和直線導(dǎo)軌副16的滑塊所組成的平面上，所述測(cè)量桿3固連在x軸直線工作臺(tái)18預(yù)留的工裝孔上，所述光線平面反射鏡10固連在x軸直線工作臺(tái)18的一側(cè)，光線平面反射鏡10與第一激光干涉儀5-1的連線與x軸平行。

雙頻激光發(fā)生器4發(fā)射出的激光經(jīng)過第二光線分束器8-2后，一部分光線被反射，一部分被透射，被反射的那部分激光由第一光線直角反射鏡9-1讓光路的方向偏轉(zhuǎn)90度變?yōu)榕cx軸線平行的光束，所述x軸線為滾珠絲杠副13所在軸線，這部分光束通過第一激光干涉儀5-1測(cè)量固定于x軸直線工作臺(tái)18上光線平面反射鏡10的移動(dòng)距離；

被透射的那部分激光通過第一光線分束器8-1，一部分光線被反射，一部分被透射，透射的光用于通過第二激光干涉儀5-2后到達(dá)第一探頭20，到達(dá)第一探頭20的光束經(jīng)過第一光線縮束器22和第一反射鏡23到達(dá)待測(cè)件19內(nèi)滾道左側(cè)的圓弧上，由于待測(cè)件19內(nèi)滾道相當(dāng)于一面粗糙的曲面鏡，光線在滾道上會(huì)產(chǎn)生漫反射，返回光線被光電探測(cè)器7-2所接收，得到待測(cè)件19內(nèi)滾道左側(cè)圓弧與第一探頭20內(nèi)第一反射鏡23的相對(duì)距離，隨著固定于x軸直線工作臺(tái)18上的測(cè)量桿3的移動(dòng)，可得到待測(cè)件19內(nèi)滾道左側(cè)圓弧的輪廓；反射部分的光線經(jīng)過第二光線直角反射鏡9-2、第三光線直角反射鏡9-3和第四光線直角反射鏡9-4后到達(dá)第三激光干涉儀5-3，然后到達(dá)第二探頭21，到達(dá)第二探頭21的光束經(jīng)過第二光線縮束器24和第二反射鏡25到達(dá)待測(cè)件19內(nèi)滾道右側(cè)的圓弧上，由于待測(cè)件19內(nèi)滾道相當(dāng)于一面粗糙的曲面鏡，則光線在滾道上產(chǎn)生漫反射，返回光線被光電探測(cè)器7-3所接收，得到待測(cè)件19內(nèi)滾道右側(cè)圓弧與第二探頭21內(nèi)第二反射鏡25的相對(duì)距離，隨著固定于x軸直線工作臺(tái)18上的測(cè)量桿3的移動(dòng)，測(cè)得待測(cè)件19內(nèi)滾道右側(cè)的圓弧輪廓。

該檢測(cè)裝置用于測(cè)量螺母內(nèi)滾道型面，檢測(cè)范圍為絲杠中徑20-63mm,滾珠直徑7.144以下所配合的螺母，溫度變化控制在1℃以內(nèi)的預(yù)期精度為2-3μm。

第一反射鏡23與x軸的夾角為67.5度，第二反射鏡24與x軸的夾角為112.5度。這樣可以保證經(jīng)過第一反射鏡反射的光線可以沿x軸135度方向出射，經(jīng)過第二反射鏡反射的光線可以沿x軸45度方向出射。

所述檢測(cè)裝置可以直接測(cè)得滾道左右圓弧圓心坐標(biāo)和半徑、滾珠圓心坐標(biāo)，由上述參數(shù)可計(jì)算出左右圓弧接觸角和偏心距。所述檢測(cè)裝置包括兩個(gè)專門設(shè)計(jì)的探頭，探頭結(jié)構(gòu)包括光線縮束器和反射鏡，激光在此分別先被縮束然后被反射至待測(cè)螺母內(nèi)滾道左右圓弧接觸點(diǎn)位置，可同時(shí)測(cè)量左右圓弧輪廓。

一種基于上述裝置的測(cè)量方法，包括以下步驟：

步驟1、螺母夾持裝置裝夾固定好待測(cè)螺母，打開螺母夾持裝置磁力開關(guān)；

步驟2、雙頻激光發(fā)生器接通電源，調(diào)節(jié)光路，使每個(gè)干涉儀均可接受激光，并且使從干涉儀發(fā)出的激光可以照射到固定在工作臺(tái)的反射鏡和待測(cè)螺母滾道的圓弧上，每個(gè)光電探測(cè)器均可觀察到明顯的明暗相間條紋；

步驟3、工控機(jī)發(fā)出指令使x軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)勻速運(yùn)動(dòng)；

步驟4、光電探測(cè)器的數(shù)據(jù)通過專用高速數(shù)據(jù)采集卡傳輸至工控機(jī)；

步驟5、通過得到的三個(gè)干涉儀的數(shù)據(jù)計(jì)算并擬合出待測(cè)螺母內(nèi)滾道的型面參數(shù)。

本發(fā)明的光路初次調(diào)整好后，若需更換待測(cè)件，只需簡(jiǎn)單的拆卸與裝夾，光線不需二次調(diào)整，效率高，非常適合工廠自動(dòng)化生產(chǎn)檢測(cè)需求。

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

實(shí)施例1

結(jié)合圖1、圖2、圖3，本發(fā)明的一種新型滾珠絲杠螺母內(nèi)滾道型面檢測(cè)裝置，包括大理石平臺(tái)和設(shè)置在大理石平臺(tái)上的螺母夾持裝置、x軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、雙頻激光發(fā)生器、第一激光干涉儀，與第一激光干涉儀配套的第一準(zhǔn)直鏡和第一光電探測(cè)器、第二激光干涉儀，與第二激光干涉儀配套的第二準(zhǔn)直鏡和第二光電探測(cè)器、第三激光干涉儀，與第三激光干涉儀配套的第三準(zhǔn)直鏡和第三光電探測(cè)器、第一光線分束器、第二光線分束器、第一光線直角反射鏡、第二光線直角反射鏡、第三光線直角反射鏡和第四光線直角反射鏡；

所述x軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)位于雙頻激光發(fā)生器和螺母夾持裝置之間，x軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)和雙頻激光發(fā)生器之間設(shè)置第一激光干涉儀、第二激光干涉儀、第一光線分束器、第二光線分束器、第一光線直角反射鏡、第二光線直角反射鏡，其中第一光線直角反射鏡和第二光線分束器靠近雙頻激光發(fā)生器，第一激光干涉儀和第二激光干涉儀靠近x軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，第一光線分束器和第二光線直角反射鏡位于第二激光干涉儀和第二光線分束器之間；

其中第一光線直角反射鏡和第二光線分束器所在直線與第二光線直角反射鏡和第一光線分束器所在直線平行，同時(shí)，第一光線直角反射鏡和第二光線分束器所在直線與第一激光干涉儀和第二激光干涉儀所在直線平行，螺母夾持裝置的另一側(cè)設(shè)置第三光線直角反射鏡和第四光線直角反射鏡，螺母夾持裝置與第四光線直角反射鏡之間設(shè)置第三激光干涉儀，第三光線直角反射鏡和第四光線直角反射鏡所在直線與第一光線直角反射鏡和第二光線分束器所在直線平行，螺母夾持裝置上設(shè)置待測(cè)件；x軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上設(shè)置測(cè)量桿，測(cè)量桿所在直線與第一光線直角反射鏡和第二光線分束器所在直線垂直，所述測(cè)量桿內(nèi)安裝有位于同一軸線的第一探頭和第二探頭，所述第一探頭內(nèi)部裝有第一光線縮束器和第一反射鏡，第二探頭內(nèi)部裝有第二光線縮束器和第二反射鏡，所述兩個(gè)探頭結(jié)構(gòu)完全相同；

其中第一準(zhǔn)直鏡位于第一激光干涉儀的入射鏡面一側(cè)且與之貼合，第一光電探測(cè)器位于第一激光干涉儀的正下方，用于接收返回的激光光線；第二準(zhǔn)直鏡位于第二激光干涉儀的入射鏡面一側(cè)且與之貼合，第二光電探測(cè)器位于第二激光干涉儀的正下方，用于接收返回的激光光線；第三準(zhǔn)直鏡位于第三激光干涉儀的入射鏡面一側(cè)且與之貼合，第三光電探測(cè)器位于第三激光干涉儀的正下方，用于接收返回的激光光線。

所述待測(cè)件為滾珠絲杠螺母。所述x軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)包括絲杠傳動(dòng)固定端支撐、絲杠傳動(dòng)自由端支撐、滾珠絲杠副、聯(lián)軸器、伺服電機(jī)和直線導(dǎo)軌副、x軸直線工作臺(tái)、測(cè)量桿和光線平面反射鏡；

所述滾珠絲杠副主動(dòng)軸端安裝在絲杠傳動(dòng)固定端支撐上，所述滾珠絲杠副主動(dòng)軸端通過聯(lián)軸器與伺服電機(jī)的輸出軸相連接，所述滾珠絲杠副的被動(dòng)軸端安裝在絲杠傳動(dòng)自由端支撐上，所述絲杠傳動(dòng)固定端支撐的孔中心、絲杠傳動(dòng)自由端支撐的孔中心、滾珠絲杠副的軸中心、聯(lián)軸器的孔中心和伺服電機(jī)的軸中心位于同一直線，所述伺服電機(jī)的軸中心與x軸重合，所述直線導(dǎo)軌副對(duì)稱安裝在滾珠絲杠副兩側(cè)，所述x軸直線工作臺(tái)位于滾珠絲杠副的傳動(dòng)螺母和直線導(dǎo)軌副的滑塊所組成的平面上，所述測(cè)量桿固連在x軸直線工作臺(tái)預(yù)留的工裝孔上，所述光線平面反射鏡固連在x軸直線工作臺(tái)的一側(cè)，光線平面反射鏡與第一激光干涉儀的連線與x軸平行。

雙頻激光發(fā)生器發(fā)射出的激光經(jīng)過第二光線分束器后，一部分光線被反射，一部分被透射，被反射的那部分激光由第一光線直角反射鏡讓光路的方向偏轉(zhuǎn)90度變?yōu)榕cx軸線平行的光束，所述x軸線為滾珠絲杠副所在軸線，這部分光束通過第一激光干涉儀測(cè)量固定于x軸直線工作臺(tái)上光線平面反射鏡的移動(dòng)距離；

被透射的那部分激光通過第一光線分束器，一部分光線被反射，一部分被透射，透射的光用于通過第二激光干涉儀后到達(dá)第一探頭，到達(dá)第一探頭的光束經(jīng)過第一光線縮束器和第一反射鏡到達(dá)待測(cè)件內(nèi)滾道左側(cè)的圓弧上，由于待測(cè)件內(nèi)滾道相當(dāng)于一面粗糙的曲面鏡，光線在滾道上會(huì)產(chǎn)生漫反射，返回光線被光電探測(cè)器所接收，得到待測(cè)件內(nèi)滾道左側(cè)圓弧與第一探頭內(nèi)第一反射鏡的相對(duì)距離，隨著固定于x軸直線工作臺(tái)上的測(cè)量桿的移動(dòng)，可得到待測(cè)件內(nèi)滾道左側(cè)圓弧的輪廓；反射部分的光線經(jīng)過第二光線直角反射鏡、第三光線直角反射鏡和第四光線直角反射鏡后到達(dá)第三激光干涉儀，然后到達(dá)第二探頭，到達(dá)第二探頭的光束經(jīng)過第二光線縮束器和第二反射鏡到達(dá)待測(cè)件內(nèi)滾道右側(cè)的圓弧上，由于待測(cè)件內(nèi)滾道相當(dāng)于一面粗糙的曲面鏡，則光線在滾道上產(chǎn)生漫反射，返回光線被光電探測(cè)器所接收，得到待測(cè)件內(nèi)滾道右側(cè)圓弧與第二探頭內(nèi)第二反射鏡的相對(duì)距離，隨著固定于x軸直線工作臺(tái)上的測(cè)量桿的移動(dòng)，測(cè)得待測(cè)件內(nèi)滾道右側(cè)的圓弧輪廓。

該檢測(cè)裝置用于測(cè)量螺母內(nèi)滾道型面，檢測(cè)范圍為絲杠中徑20-63mm,滾珠直徑7.144以下所配合的螺母，溫度變化控制在1℃以內(nèi)的預(yù)期精度為2-3μm。

一種基于上述裝置的測(cè)量方法，包括以下步驟：

步驟1、螺母夾持裝置裝夾固定好待測(cè)螺母，打開螺母夾持裝置磁力開關(guān)；

步驟2、雙頻激光發(fā)生器接通電源，調(diào)節(jié)光路，使每個(gè)干涉儀均可接受激光，并且使從干涉儀發(fā)出的激光可以照射到固定在工作臺(tái)的反射鏡和待測(cè)螺母滾道的圓弧上，每個(gè)光電探測(cè)器均可觀察到明顯的明暗相間條紋；

步驟3、工控機(jī)發(fā)出指令使x軸直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)勻速運(yùn)動(dòng)；

步驟4、光電探測(cè)器的數(shù)據(jù)通過專用高速數(shù)據(jù)采集卡傳輸至工控機(jī)；

步驟5、通過得到的三個(gè)干涉儀的數(shù)據(jù)計(jì)算并擬合出待測(cè)螺母內(nèi)滾道的型面參數(shù)。

由上述測(cè)量獲得在被測(cè)螺母內(nèi)滾道某一法線的測(cè)量值ai，bi、ci(i＝1,2,3,...n)，根據(jù)被測(cè)螺母內(nèi)滾道測(cè)量點(diǎn)坐標(biāo)求出被測(cè)導(dǎo)軌滾道半徑，計(jì)算方法如下：

假設(shè)被測(cè)螺母內(nèi)滾道圓弧面上測(cè)量點(diǎn)坐標(biāo)為(ai，bi)和(ai，ci)，通過圓弧擬合算法求出左右滾道圓弧半徑rli和rri，以及滾道圓弧圓心坐標(biāo)(lxi，lyi)和(rxi，ryi)；

在測(cè)量桿全長(zhǎng)范圍內(nèi)勻速移動(dòng)，可得到每個(gè)測(cè)量位置的測(cè)量值:

rl1，rl2，rl3，...，rln；

rr1，rr2，rr3，...，rrn；

(lx1，ly1)，(lx2，ly2)，...，(lxn，lyn)；

(rx1，ry1)，(rx2，ry2)，...，(rxn，ryn)；

取各個(gè)位置的被測(cè)導(dǎo)軌左圓弧半徑的平均值為被測(cè)導(dǎo)軌左圓弧滾道半徑值：average(rl1+rl2+rl3+...+rln)；

取各個(gè)位置的被測(cè)導(dǎo)軌右圓弧半徑的平均值為被測(cè)導(dǎo)軌右圓弧滾道半徑值：average(rr1+rr2+rr3+...+rrn)；

由上可知，本發(fā)明的裝置能夠測(cè)試直線導(dǎo)軌精度動(dòng)態(tài)測(cè)量，試驗(yàn)效率高，測(cè)量數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。