1. 레벨 측정 방법
분석을 위해 일반적인 버블 레벨을 예로 들어 보겠습니다. 먼저 공작 기계 가이드 레일의 직진도 오류에 대한 정확도 요구 사항에 따라 적절한 정확도의 레벨과 적절한 단계의 특수 브리지를 선택한 다음 레벨을 0으로 조정하고 특수 브리지에 배치합니다. 측정을 시작하려면 테스트 중인 가이드 레일의 한쪽 끝에 브리지를 연결하세요. 매번 해당 세그먼트에서 레벨 버블이 이동하는 그리드 수를 기록하고 양수와 음수에 따라 기록한 다음 오류 값 변환 데이터 처리를 수행하고 최종적으로 측정된 지점 데이터를 기반으로 오류 곡선을 작성하고, 직진도 오차를 구하기 위해 최소 포함 평행선 방법을 사용합니다.
2. 오토콜리메이터 측정 방법
오토콜리메이터는 주로 일정한 초점거리를 갖는 대물렌즈(망원경), 레티클을 갖는 오토콜리메이터, 조명장치로 구성된다. 측정 대상에 마이크로미터 접안렌즈와 반사경을 배치합니다. 현재 사용되는 자동 콜리메이터에는 광학 자동 콜리메이터, 평탄도 검사기 및 광전 자동 콜리메이터의 세 가지 주요 유형이 있습니다. 다음은 분석을 위한 예로 광학 자동 콜리메이터를 사용합니다. 기본 측정 원리는 그림 1에 나와 있습니다.
레티클은 대물렌즈의 초점면에 위치하며, 그 위의 점 o는 대물렌즈의 광축 상에 위치하고 광원 1에서 방출된 빛은 점 o를 통과하여 통과한다. 대물렌즈는 반사경(4)을 향해 광축에 평행한 평행 광선을 형성합니다. 반사 거울이 광축에 수직인 경우, 빛은 여전히 원래 경로를 따라 되돌아오고 대물 렌즈를 통과한 후 원래 목표와 일치하는 레티클의 위치 o에 여전히 이미지가 생성됩니다. 반사경이 광축에 대해 경사각 α를 가지면 반사광의 편향각은 2a가 되며, 대물렌즈를 통과한 후 레티클의 o'에 결상됩니다. 이때 선 변위는 oo'입니다. =s는 편향 각도를 나타냅니다. 즉:
s=f′tan2α입니다.
여기서: f′는 대물렌즈의 초점 거리입니다. α가 매우 작을 때, τtan2α≒2α이면:
미러 브리지의 범위(측정 간격)가 b이고 오토콜리메이터가 미러 기울기 각도 a와 기울기 높이 사이의 관계를 읽는다고 가정합니다. h h=ba의 경우.
3. 레이저 간섭계 측정 방법
레이저는 좋은 방향성, 좋은 단색성, 에너지 집중성 및 강한 일관성의 장점을 가지고 있어 직진성을 측정하는 데 더 높은 정확도가 있습니다. . 현재는 가시광선인 헬륨-네온 레이저가 주로 사용되고 있으며 전력 및 주파수의 안정성 제어가 용이하고 주파수 대역이 상대적으로 좁다.
입사된 빔 4는 각도 간섭 거울에 포함된 빔 분할기에 의해 빔 5와 빔 6으로 분할되며, 빔 5와 빔 6은 각도만큼 빔 분할기의 동일한 위치로 반사됩니다. 빔이 변조된 후 빔은 레이저 방출기로 직접 전송되어 두 개의 광선이 검출기에서 간섭 무늬를 생성합니다. 빛의 중첩 및 간섭 원리에 따라 광 경로 차이가 파장의 정수배와 같을 때 진동이 강화되어 광 경로 차이가 파장의 절반의 홀수 배수와 같은 밝은 줄무늬가 생성됩니다. , 진동이 약해지고 어두운 줄무늬가 생성됩니다. 레이저 간섭계를 사용하여 공작 기계 가이드 레일을 측정하는 경우 반사경(3)은 가이드 레일 방향을 따라 이동합니다. 반사경에 편향 각도가 있으면 빔(5)과 빔(6)이 광학 경로 차이, 즉 간섭을 생성합니다. 줄무늬는 해당 변경 사항을 생성합니다. 작업자는 이를 직진도 오류 값으로 변환할 수 있습니다.
세 가지 측정 방법의 장단점 분석:
레벨 방법은 조작이 간단하고 사용하기 쉽고 비용이 저렴합니다. 그러나 정확도는 낮으며 일반적으로 20lm/m에 도달할 수 있습니다. 레벨은 수직면에서 가이드 레일의 직진성과 두 가이드 레일 사이의 평행도를 측정할 수 있지만 수평면에서는 직진성을 측정하기가 어렵습니다. 레벨 테스트 방법을 사용하면 데이터 수집 및 정렬에 오류가 발생하기 쉽습니다. 이 방법은 가이드 레일의 특정 샘플링 지점을 측정 대상으로 사용하기 때문에 측정 거리가 길면 테스트 결과의 신뢰성을 보장하기 어렵습니다.
오토 콜리메이터 방식의 단점은 일반적으로 5lm/m의 높은 정확도를 달성하기가 쉽지 않다는 것입니다. 빛은 공기 중에서 완전히 시준되지 않기 때문에 측정 범위가 클수록 편차가 커집니다. 사용되는 광전 위치 감지 소자의 측정 정확도를 크게 향상시키는 것은 어렵습니다. 광선은 도중에 다양한 간섭과 편차에 쉽게 영향을 받습니다. 전파 과정은 불연속 측정이므로 결과가 매우 무작위적이며 비용이 레이저 간섭계보다 저렴합니다.
레이저 간섭계의 장점은 넓은 측정 거리, 빠른 측정 속도, 높은 측정 정확도, 지속적인 측정 및 데이터 처리, 표시 및 인쇄를 위한 마이크로컴퓨터 사용입니다. 레이저는 강력한 간섭 방지 능력, 특히 공기 방해에 저항하는 능력을 가지고 있으므로 작업장 및 기타 환경이 열악한 장소에서 사용하기에 적합하며 측정 정확도는 0.4lm/m에 도달할 수 있습니다. 하지만 비용이 많이 들고 일반적으로 높은 정확도가 필요한 상황에서 사용됩니다.
요약하자면, 직진성을 감지하는 다양한 방법에는 고유한 장점과 단점이 있습니다. 기업은 측정 방법을 선택할 때 두 가지 요구 사항을 고려해야 합니다. 첫째, 정확도 요구 사항, 즉 측정 결과가 정확해야 합니다. 두 번째는 경제적 요구 사항입니다. 즉, 측정 결과의 정확성을 보장한다는 전제하에 측정 프로세스가 간단하고 경제적이며 비용 효율적이어야 합니다.