光学测微器（带尺显微镜）行差检测指南

一、检测前准备

1. • 温度：保持在20±1℃（参考ISO 1标准）
   • 湿度：≤60% RH，避免光学部件结露
   • 隔振：使用气浮隔振台，消除地面振动干扰
2. • 预热：开机30分钟，使机械结构与光学系统热平衡
   • 清洁：用无尘布蘸无水乙醇清洁测微螺杆及光学尺
   • 归零：移动台全行程往返3次，消除机械回程误差

二、核心检测项目及方法

1. 轴向行差检测（移动方向线性度）

• 工具：一级标准量块（如K级）、激光干涉仪（分辨率0.1μm）
• 步骤：
  1. 将量块固定于载物台，显微镜对准量块零位标记。
  2. 每隔10mm移动测微螺杆，记录显微镜读数与量块实际值的偏差。
  3. 全行程（通常50mm）内至少选取5个测试点。
• 允许误差：
  • 高精度级：≤±(1.5+0.05L) μm（L为行程，单位：米）
  • 普通级：≤±(3+0.1L) μm

2. 横向行差检测（垂直方向偏移）

• 工具：十字线分划板、CCD图像传感器
• 步骤：
  1. 安装十字线分划板，调节显微镜对焦清晰。
  2. 沿轴向移动载物台，通过CCD捕捉十字线中心偏移量。
  3. 计算横向偏移值：ΔY = |实际位置 - 理论位置|
• 允许误差：≤±2μm/100mm

3. 重复性误差检测

• 方法：
  1. 选择3个典型位置（起点、中点、终点）。
  2. 每个位置重复测量10次，计算标准偏差σ。
• 判定标准：σ ≤ 允许误差的1/3

4. 回程误差检测

• 步骤：
  1. 正向移动至目标点，记录读数A。
  2. 反向移动返回同一位置，记录读数B。
  3. 回程误差 = |A - B|
• 允许值：≤±1μm

三、数据处理与校正

1. • 以行程位置为横坐标，偏差值为纵坐标，拟合多项式曲线。
   • 典型模型：ΔL = a + bL + cL²（反映线性与非线性误差）
2. • 将误差系数导入测控系统，实现实时补偿。
3. • 若行差超限：
     • 调节导轨平行度螺钉（需专用扳手，调整量≤1/4圈）
     • 更换磨损的滚珠丝杠或轴承

四、检测周期与维护建议

• 周期：
  • 实验室环境：每6个月检测一次
  • 工业现场：每3个月检测一次
• 日常维护：
  • 每周涂抹专用导轨脂（如Molykote EM-30L）
  • 避免过载使用（最大载荷≤5kg）

五、常见问题与对策

结语