标定球8。 其中，摆动轴A6与五轴联动机床的X直线轴平行，回转轴C7与五轴联动机床的Z直线轴平 行。
[0023] 利用本实用新型的连续测量装置进行五轴联动机床旋转轴的几何误差的连续测 量，具体包括如下步骤：
[0024] (1)在五轴联动机床的主轴1上安装激光位移传感器并进行调试；在五轴联动机 床的回转式工作台上安装=个不共线的标定球8,其中，待测的五轴联动机床旋转轴包括摆 动轴A和回转轴C五轴联动机床的坐标系为基准，设定标定球的齐次坐标表达式。其中， 待测轴为双转台结构五轴联动机床中旋转轴A6(与机床的X方向平行）和旋转轴C7 (与机 床的Z方向平行），旋转轴A6控制摇篮式摆动台9的摆动，旋转轴C7控制回转式工作台10 的转动，旋转轴C7安装于摇篮式摆动台的台面。
[00对 似W摆动轴A为标定轴，利用激光位移传感器测量摆动轴A在不同转角时，各标 定球圆屯、在X、Y、Z方向上的位置偏差：W摆动轴A为待标定轴，W标定球球屯、在X、Y、Z中 某一方向的位置偏差为待测误差，W五轴联动机床X、Y、Z=个直线轴的联动坐标为测量基 准，WRTCP刀具中屯、点控制功能约束测量轨迹，使摆动轴A在从正限位旋转至负限位的过 程中，Y、Z轴联动控制激光位移传感器绕摆动轴A做圆弧运动，在机床坐标系中光束与标定 球球面交点始终保持在相对于球屯、的指定位置（测量标定球球屯、X、Y、Z方向位置偏差时分 别有不同的指定位置），重复上述过程相继获得摆动轴A在不同转角时各标定球圆屯、在X、 Y、Z方向上的位置偏差；
[00%] (3)W回转轴C为标定轴，利用激光位移传感器测量回转轴C在不同转角时，各标 定球圆屯、在X、Y、Z方向上的位置偏差：W回转轴C为待标定轴，W标定球球屯、在X、Y、Z中 某一方向的位置偏差为待测误差，W五轴联动机床X、Y、Z=个直线轴的联动坐标为测量基 准，WRTCP刀具中屯、点控制功能约束测量轨迹，使回转轴C在从0°旋转至360°的过程 中，X、Y轴联动控制激光位移传感器绕回转轴C做圆弧运动，在机床坐标系中光束与标定球 球面交点始终保持在相对于球屯、的指定位置（测量标定球球屯、X、Y、Z方向位置偏差时分别 有不同的指定位置），重复上述过程相继获得回转轴C在不同转角时，各标定球圆屯、在X、Y、 Z方向上的位置偏差；
[0027] (4)几何误差计算：根据步骤似和做获得的测量结果，并根据标定球的齐次坐 标表达式，W五轴联动机床空间误差模型为理论依据，反算出回转轴C和摆动轴A的十二项 几何误差值，W此方式，完成五轴联动机床旋转轴的几何误差的连续测量。
[0028] 具体的，如图1所示，激光位移传感器采用如下方式进行调试：利用如图1所示装 置3将激光位移传感器安装于机床的主轴1上，使其光束4与调试试件5的斜面相交，旋转 主轴1，记录激光位移传感器所测距离值的变化并依此调节装置上的四个螺钉2,再次旋转 主轴，记录激光位移传感器所测距离值的变化并依此调节装置上的四个螺钉，重复上述调 节过程直至主轴旋转过程中激光位移传感器所测距离值变化范围在±1ymW内，至此认 为激光位移传感器光束与机床主轴同轴。
[0029] 具体的，如图2所示，=个不共线的标定球采用如下方式进行安装：首先根据机床 装配手册及出厂文件，获得摆动轴A的轴线到工作台上表面的距离值，依此设定标定球及 球杆尺寸，将=个标定球分别安装于工作台上使各球杆均垂直于工作台上表面，各球屯、到 工作台上表面距离均等于摆动轴A的轴线到工作台上表面距离。根据机床装配手册及出厂 文件，获得摆动轴A的轴线与回转轴C的轴线理论上的交点位置，安装=个标定球时，使= 个球屯、分别位于W上述交点为中屯、的等边=角形=个顶点上，且等边=角形边长为转台台 面半径的1. 5倍。
[0030] 具体的，采用如下方式设定标定球的齐次坐标表达式：令P(Ai，C,，k)代表第k个 标定球球屯、在机床坐标系中的坐标化=1，2, 3,i、j分别为A轴和C轴在扫描过程中的采 样点个数，i= 1，2,…，m，j= 1，2,…，n)，将A、C轴旋转至0位置（即机床回零点后A、C 轴的位置），用激光位移传感器从Z方向用图3所示轨迹扫描=个标定球球面，扫描时Z直 线轴坐标指令根据选用的激光位移传感器使用手册设定为最佳测量距离，Z=Z。，根据扫描 过程中X、Y轴的坐标指令W及扫描结果，拟合获得=个标定球球面轮廓，从而获得球屯、在 机床坐标系中的初始位置P(0, 0, 1)、P(0, 0, 2)、P(0, 0, 3)，计算经过此S点的圆的圆屯、坐标 0,设定0为新的工件坐标系原点，如图2所示，令第k个标定球球屯、在新工件坐标系下的齐 次坐标表达式为：
[0031]
[0032] 下面将对摆动轴A几何误差的测量进行具体详细的说明，包括W下步骤：
[0033] (1)旋转摆动轴A和回转轴C至0°，W标定球k为扫描对象，调整机床的直线轴坐 标指令使光束定位于球屯、坐标系点处，此时机床X、Y、Z直线轴在 新工件坐标系下的坐标指令应分别为"!+ 、Z。，读取激光位移传 感器的扫描值Lai(0, 0,k);如图4,启用五轴联动机床的RTCP运动功能，使摆动轴A从90° 旋转至-90°，此扫描过程中光束与球面交点轨迹如图5的标定摆动轴A时扫描轨迹11，读 取激光位移传感器的扫描值序列Lai(i，0,k);令AXa(i，0,k)、A(i，0,k)、AZa(i，0,k)分 别表示标定球k的球屯、在A=Ai及C= 0°时，相对于初始位置（A=A(j=0°、C=Cc= 0° )在X、Y、Z方向上偏移，则有如下关系式： 阳034] -AXA(i, 0,k)+AyA(i, 0,k)-AZA(i, 0,k) =Lai(i, 0,k)-LAi(；0, 0,k)。
[0035] 似再次旋转摆动轴A至0°，W标定球k为扫描对象，调整机床直线轴坐标指令 使光束定位于球屯、坐标系化〇，时点处，此时X、Y、Z直线轴在新工件坐标系下的坐标指令 应分别为化)、my化)、Z。，读取激光位移传感器的扫描值La2(0, 0,k);如图4,启用五轴联动 机床的RTCP运动功能，使摆动轴A从90°旋转至-90°，此扫描过程中光束与球面交点轨 迹如图5的标定摆动轴A时扫描轨迹12 ;读取激光位移传感器的扫描值序列La2(i，0,k)，则 有如下关系式：-AZaQ,0,k) =LA2(i,0,k)-LA2(〇,0,k)。
[0036](3)再次旋转摆动轴A至0°，W标定球k为扫描对象，调整直线轴坐标指令使 光束定位于球屯、坐标系（-RCOS45。，0，Rcos45° )点处，此时X、Y、Z直线轴在新工件 坐标系下的坐标指令应分别为nix化)-Rcos45°、my化)、Z。，读取激光位移传感器的扫描 值LA3(〇,〇，k);启用五轴联动机床的RTCP运动功能，使摆动轴A从90°旋转至-90°， 此扫描过程中光束与球面交点轨迹如图5的标定摆动轴A时扫描轨迹13,读取激光 位移传感器的扫描值序列LA3(i，〇，k)，则有如下关系式：AxA(i，0，k)-AzA(i，0，k)= LA3(i，〇，k)-LA3〇)，〇，k)。
[0037] (4)联立步骤似、（3)、（4)中的方程可求得AXA(i，0, k)、AyA(i，0, k)、 AZA(i,0, k):
[0038]
[0039] 妨令YEa为摆动轴A坐标系到Y轴坐标系的齐次坐标变换矩阵，则
[0040]
[0041] 令Da康示绕机床坐标系X轴的旋转矩阵，则
[0042]
[0043]W五轴联动机床空间几何误差模型为依据，可得如下矩阵方程：
[004