刘慧玲，张建国

（晋中学院 机械学院，山西 晋中 030600）

0 引言

数控机床一般都是通过多轴联动实现复杂零件表面的加工，其加工精度的高低取决于各个运动轴的定位精度。数控螺旋锥齿轮机床主要用于加工螺旋锥齿轮，由于其曲面复杂，加工过程中需要3 个直线运动轴以及2 个旋转主轴联动，各个轴在运动过程中都会产生误差，从而影响了机床的加工精度［1］。空间位置误差是衡量各轴联动所产生位置偏差的综合指标，如何提高机床的空间位置精度成为机床误差检测方向的一大研究热点［2］。本文研究了激光多普勒测量原理，采用激光多普勒位移测量仪检测了数控螺旋锥齿轮机床的空间定位误差，并对测量结果进行了误差分析与评定，为进一步提高机床的空间精度奠定了基础。

1 激光多普勒位移测量仪检测原理

多普勒效应是一种光学现象，主要是指光源与接收器的相对运动导致接收器收到的光波与原光波存在频率差。根据它们的相对运动方向与两者之间的连线方向，若一致，则为纵向多普勒效应；若垂直，则为横向多普勒效应；若成一定角度，则为一般多普勒效应［3］。假设激光头发出的激光频率为f，光速为C，反射镜的相对速度为V，经由反射镜返回探测器的激光频率为f1。在相对运动中，因为光速远远大于反射镜的相对速度，相当于激光头以恒定速度V 靠近接收器，接收器所测得的波频率可简化如下：

此时由于多普勒效应所产生的频率偏移Δf 如下：