为了提高数控机床的加工精度，确保加工出来的产品符合要求，对数控机床的各项精度进行检测与补偿调整至关，而检测的方法与手段也有很多种，但目前国际市场上利用先进技术对于数控机床精度的检测与补偿，当属于使用激光干涉仪和球杆仪，因此，对这两种设备进行了解认识、操作使用显得十分重要。任务目标Michelson干涉镜使用光学干涉原理作为测量工具可以回溯至十九世纪八十年代，当时AlbertMichelson研制出一种干涉镜。Michelson干涉镜包括一个单一波长（单色）的光源，一个半银色透镜，以及两个反射镜，如下图1所示：图1-基本Michelson干涉镜光源在半银色透镜表面分开，一半的光呈90°反射至一个固定距离透镜，剩余的一半则透过一个可移动的透镜。两个透镜互相准直，以使从透镜反射的还原光束互相平行，并一同向观察者反射回去。若每一个透镜与半透镜的距离完全相同，则光束会同步到达观察者处，并发生相长性干涉，使光更为明亮。若可移透镜放得再远一点，使其位置偏移大约四分之一个波长，则光束会以180°的相位差向观察者异步射回，并发生相消性干涉，而产生较暗淡的光。因此，观察者可以计算透镜移动时的闪光次数来测量可移透镜所移动的距离。相长性干涉:当两个波长相同的光束波形同步射出时，其波峰位置会如下图2一般重合，固称为“相长性干涉”。在相长性干涉的情况下，输出波的振幅等于两个输入波的振幅之和。图2-相长性干涉相消性干涉当两个相干光束波形以180°的相位差异步射出时，一个输入光束的波峰位置会如下图3一般与另一个输入光束的波谷重合，固称为“相消性干涉”。在相消性干涉的情况下，两个输入波会互相抵消而产生暗淡的光。RenishawXL虽然现代干涉镜已经较为复杂精密，测量距离的精度高达1ppm或更高，但它们的根据仍然和上述的基本原理相同。下图4显示使用RenishawXL激光器系统测量线性距离的设置。图4-XL激光器系统激光器系统若光程差没有任何变化，探测器会在相长性和相消性干涉的两极间找到稳定的信号。若光程差确实有变化，探测器会在每一次光程改变时，在相长性和相消性干涉的两极间找到变动的信号。这些变化（干涉条纹）会被计算并用来测量两个光程间的差异变化。测量的光程就是栅格数乘以光束大约一半的波长。值得注意的是，激光束的波长取决于其所通过的空气折射率。由于空气折射率会随着温度、压力和相对湿度而变化，用来计算测量值的波长值可能需要加以补偿，以配合这些环境参数的改变。实际上，就测量精度来说，此类补偿只有在进行线性位移（定位精度）测量，当两道光束的光程差变化很大时才需要。核心组件：测量选项：表面平面度球杆仪原理：球杆仪及软件是用于测量数控机床中的几何误差并检测由控制器和伺服驱动系统引起的精度不准的问题。通过让机床运行一段圆弧或整圆周来“执行球杆仪测试”以测得误差。由一传感器测得前述运动中半径的微小偏移量，由软件将其采集下来。然后，将合成的数据显示在屏幕上或绘制在打印机上，从而反映机器执行该项测试的表现如何。如果机器没有任何误差，绘制出的数据将显示出一个真圆。出现任何误差都将使该圆变形，例如，沿圆周添加峰值可能使其更加趋于椭圆。从真圆偏离出的数据揭示出数控系统、驱动伺服及机器各轴的问题和不准确度。组成构件：球杆仪传感器是球杆仪系统的主要部件。它是一个精密线性传感器，能精确测出在球杆标称(100mm)长度±1mm行程内的伸缩量。此传感器可提供电子信号，这些信号经处理后与计算机无线通讯。这允许Ballbar20软件对传感器名义长度上的微小变化进行测量和分析。QC20-W无线球杆仪通过蓝牙无线技术与计算机通讯，由内部CR2电池供电。激光干涉仪的线性测长操作通过监测测量光束和参考光束之间的光路差异的变化，产生定位精度测量值（注意，它是两个光学组件之间的差异测量值，与XL激光头的位置无关）。此测量值可以与被测机器定位系统上的读数比较，获得机器的精度误差。通常，将反射镜设定为移动光学部件，将干涉镜设定为静止部件，二者可以反过来，但是最大测量距离将从40m(133ft)缩短为15m(49ft)。因此，在长轴上测量时，通常线性干涉镜静止不动，而另一个反射镜移动。在短轴上测量时，为了方便它们可以反置。光学设定：要对线性测量进行设定，使用随附的两个外加螺丝将其中的一个线性反射镜安装在分光镜上。这个组合装置称为“线性干涉镜”，它形成激光光束的参考光路。线性干涉镜放置在XL激光头和线性反射镜之间的光路上，分光镜机架上标有两个箭头，指示其方向。箭头应指向两个反射镜。安装步骤：1、在云台和三脚架上安装XL激光头。2、用USB电缆将XL激光头连接到PC上。将电缆的一端插到XL激光头尾部的USB插槽中，另一端插到PC机中。对XC补偿单元执行相似的操作。将XL激光头的电源装