彭炳康，吕国艳，江 磊，张历记

（1.西南交通大学机械工程学院，四川 成都 610031；2.中车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东 青岛 266000；3.成都飞机工业（集团）有限责任公司，四川 成都 610092）

1 引言

随着零件加工精度要求的提高，对五轴数控机床的几何误差测量也日益重要。针对五轴数控机床的转动轴，准确测量其几何误差是进行误差补偿以提高其加工精度的关键[1]。而对机床转动轴的几何误差测量尚未有专用的测量仪器，目前通常采用球杆仪[2-3]和激光干涉仪[4]进行间接测量，存在测量精度和效率较低等不足。R-test 测量仪可以实时获得安装在机床主轴的测量头相对安装在工作台的底座的三维相对位移误差，并利用五轴数控机床的RTCP 或RPCP 功能，辨识计算机床转动轴的几何结构性误差。R-test 测量仪具有结构简单、测量效率高等优点，可以较好的满足五轴数控机床转动轴的几何误差测量要求[5]。FIDIA、IBS 等公司已有相应的商业化产品，并在行业内得到了较好的应用。

R-test 测量仪主要采用两种测量方式：采用接触式位移传感器进行测量或采用非接触式位移传感器进行测量。在接触式R-test 测量仪方面，文献[6]对接触式R-test 测量装置的工作原理进行了分析，推导了传感器读数与测量球三向位移之间的转换矩阵。然而，由于接触式的测量方式，在机床主轴运动过程中，接触式R-test 测量仪的测量球与传感器之间容易发生磨损[7-8]，进而产生测量误差。在非接触式R-test 测量仪方面，文献[9]提出一种了采用非接触式位移传感器的R-test 测量仪，并对该设备的误差辨识算法进行了分析，但未涉及到仪器坐标计算。……