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随着现代精密测量技术的进步和发展,人们对于机床各项几何参数的检测精度也提出了更高的要求。导轨直线度与平行度作为计量检测领域里最基本的项目是影响机床精度的重要因素也是机床精度检测和提升的必检项目。目前常用的导轨直线度与平行度检测方法主要分为激光测量法和非激光测量法。其中激光测量法通常需要激光干涉仪、激光准直仪等昂贵的光学仪器及其配套的各种光学元器件等附件,这大大增加了直线度与平行度的测量成本。非激光类测量方法通常需要平尺等更高的直线度物理基准作为测量基准,这种方法通常测量过程复杂且测量精度较低。因此,提出一套小型化低成本的可实现导轨直线度与平行度精密测量的测量系统对机床精度检测和提升具有重要的意义。本文基于激光准直与自准直原理,结合双轴水平仪和五角棱镜的使用提出了一套小型化低成本的导轨直线度与平行度精密测量系统。根据常用激光准直系统的结构完成了导轨直线度与平行度测量系统的设计与搭建。然后基于labview图形化编程软件制定了合理的程序控制策略,采用模块化的编程思想将整个控制程序分为数据采集与滤波模块,图形显示与数据保存模块,直线度数据处理模块和平行度数据处理模块。最后结合实际的直线度与平行度测量流程完成了友好的人机交互界面的设计,实现了整个测量系统的控制,数据采集,数据处理,数据保存和图形显示功能。为了验证所提出的测量系统的准确性和稳定性,本文利用激光干涉仪和光电自准直仪完成了测量系统的标定实验,稳定性实验和比对实验,实验结果表明测量系统的标定残差小于±0.8μm,与水平仪法直线度测量结果的比对残差小于±2μm。稳定性实验表明测量系统在10秒和30分钟内的漂移分别为0.13μm和1.8μm以内,证明了该测量系统具有可靠的稳定性。最后本文对双导轨直线度与平行度测量调整装置进行了详细介绍,提出了一种利用三角形相似法调整测量光线与运动轴平行的调整方法,并利用该测量系统对导轨的直线度与平行度和移动台的直线度进行了实际测量。实验结果表明导轨直线度与平行度经测量调整后均得到了有效提升。因此本文提出的测量系统可以用于导轨直线度与平行度的实际测量,这对导轨直线度与平行度的调整和机床移动台运动精度的提升具有重要的指导意义。