位移测量是将激光束的方向沿着坐标轴的运动方向。具体的操作如下：先校准激光束的方
向，使之平行于体对角线方向；将一块反射镜通过磁性座安装在主轴上，然后就可移动

 

主轴进行测量 。如图 2 所示，机床共有四条体对角线，可以先从任何一条体对角线开始
测量。例如从左下角 a 沿着对角线方向到右上角 g。从左下角 a 出发，沿对角线方向移动主
轴，到达体对角线上新的一点，此时可以测量到一个位移误差。假设主轴沿体对角线的位
移是 R，则所测量到的误差是位移 R 的的位移误差 dR。接着可以继续移动主轴进行位移
误差的测量，一直到主轴运动到对角线的另一个角 g。同样地对其它三条对角线进行测量。
上述测量的每一个位置的定位精度实际上取决于三个轴的定位精度，通常也受机床的几
何精度的影响。应该说体对角线测量法是一个比较好的测量方法，但是其不能识别误差源，
当然也不能用来对机床进行补偿。

 

图 2 四条体对角线

2.2 矢量测量法

2.2.1 基本思想

在本文所介绍的激光测量中，之所以将该方法称为矢量测量法是因为所测得的位移误差
是平行于运动轴线方向的误差和垂直于运动轴线方向的误差的矢量和。即每次所测得的误
差都是三个互相垂直的误差元素的矢量和。

 

图 3 分轴步进

矢量测量法与传统的体对角线测量法的不同点在于矢量法采用多步测量，如图 3 所示。进
行多步体对角线测量，必须首先定义对角线起始点（Xs,Ys,Zs）以及终点(Xe,Ye,Ze)。由此
可知机床的工作空间范围为（Xe-Xs）×(Ye-Ys) ×(Ze-Zs)。假设每轴的测量点数为 n,则所有
增量点数为 3n,各轴的增量分别为 Dx、Dy、Dz，其中：

Dx=(Xe-Xs)/n (1)
Dy=(Ye-Ys)/n (2)