雙頻激光干涉儀是當(dāng)代國(guó)際機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定使用的數(shù)控機(jī)床精度檢測(cè)驗(yàn)收的測(cè)量設(shè)備，本文就如何應(yīng)用雙頻激光干涉儀（以美國(guó)惠普公司生產(chǎn)的HP5528A雙頻激光干涉儀為例）檢驗(yàn)數(shù)控也庫(kù)的定位精度進(jìn)行了討論。

1．測(cè)量隱理

　　由激光頭激光諧振腔發(fā)出的He一Ne激光束，經(jīng)激光偏轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)分裂為頻率分別為f1和f2的線偏振光束，經(jīng)取樣系統(tǒng)分離出一小部分光束被光電檢測(cè)器接收作為參考訊號(hào)，其余光束經(jīng)回轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)放大和準(zhǔn)直，被干涉鏡接收反射到光電檢測(cè)器上。機(jī)床運(yùn)動(dòng)使干涉鏡和反射鏡之間發(fā)生相對(duì)位移，兩束光發(fā)生多普勒效應(yīng)，產(chǎn)生多普勒頻移±Δf。光電檢測(cè)器接收到的頻率訊號(hào)（f1-f2±Δf）和參考訊號(hào)（f1-f2）被送到測(cè)量顯示器，經(jīng)頻率放大、脈沖計(jì)數(shù)，送人數(shù)字總線，最后經(jīng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，得到所測(cè)量的位移量，即可評(píng)定數(shù)控機(jī)床的定位精度。

2．測(cè)量方法

　?。?）安裝雙頻激光干涉儀測(cè)量系統(tǒng)各組件（如圖1所示）。
　?。?）在需測(cè)量的機(jī)床坐標(biāo)軸線方向安裝光學(xué)測(cè)量裝置。典型的安裝如圖2所示
  ?。?）調(diào)整激光頭，使雙頻激光干涉儀的光軸與機(jī)床移動(dòng)的軸線晝?cè)谝粭l直線上，即將光路調(diào)準(zhǔn)直。
　?。?）待激光預(yù)熱后輸入測(cè)量參數(shù)。
　?。?）按規(guī)定的測(cè)量程序運(yùn)動(dòng)機(jī)床進(jìn)行測(cè)量。
　　（6）數(shù)據(jù)處理及結(jié)果輸出。

3．測(cè)量誤差分析

　　用雙頻激光干涉儀檢驗(yàn)數(shù)控機(jī)床定位精度的測(cè)量誤差主要來源及分析如下：

　　3.1雙頻激光干涉儀的極限誤差
　　其中L為測(cè)量的長(zhǎng)度（單位：m）

　　3.2安裝誤差
　　它主要是由測(cè)量軸線與機(jī)床移動(dòng)的軸線不平行而引起的誤差，則有：
　   式中：L為測(cè)量的長(zhǎng)度；
　　θ  為測(cè)量軸線與機(jī)床移動(dòng)的軸線之間的夾角。
　　由于光路準(zhǔn)直，θ值趨于0，故此項(xiàng)誤差忽略不計(jì)。

　　3.3溫度誤差
　　它主要是由機(jī)床溫度和線膨脹系數(shù)不準(zhǔn)備而造成的誤差，則有：
　　式中：L為測(cè)量的長(zhǎng)度（單位為m）；
　　δt為機(jī)床溫度測(cè)量誤差；
　　α為機(jī)床材料線膨脹系數(shù)；
　　δα為線膨脹系數(shù)測(cè)量誤差。
　　從上面分析可以看出，在各項(xiàng)測(cè)量誤差中，溫度誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性影響最大，所以，為了保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，測(cè)量環(huán)境溫度應(yīng)滿足20±5℃，且溫度變化應(yīng)小于±0.2℃/h，測(cè)量前應(yīng)使機(jī)床等溫12h以上，同時(shí)要盡量提高溫度測(cè)量的準(zhǔn)確度。另外，如果測(cè)量時(shí)安裝不得當(dāng)，由安裝所造成的誤差也是不可忽略的。