摘要：在超精密加工与检测技术中，高精度长导轨直线度误差的测量与补偿技术一直是一个研究重点。在系统研究现有各种导轨直线度误差测量方法的基础上，提出一种使用短基准的导轨直线度误差测量方法，将长导轨直线度误差的测量问题分解为具有一定重叠区域的数段较短导轨直线度误差的测量问题。直接利用超精密直线度物理基准测量各段导轨直线度误差，通过将各段导轨直线度误差拼接起来，重构出长导轨的直线度误差。利用空间坐标变换关系建立基于最小二乘法的直线度误差测量算法，以及相对机械运动误差对测量结果影响的数学模型，分析研究重叠区域二次采样点的匹配误差，以及测量误差、采样频率等因素对重叠区域长度选择的影响规律。对长550mm的气浮导轨进行实际测量试验，仿真与测量试验表明上述方法简单实用，可操作性强。

关键词：直线度误差 轮廓测量 气浮导轨 最小二乘法 

单位：国防科技大学机电工程与自动化学院 长沙410073