“ 測頭是輔助測量的配件，由于其安裝在機床工作臺上，其主要的作用是在機床加工過程中進行測量和校準，減少裝夾工序，在一定程度上提高了加工效率和質量。”針對超精密機床兩軸聯動接觸式測頭在測量過程中，測頭誤差影響測量精度的問題，實驗一種測頭半徑誤差及形狀誤差的校準方法。通過在機測量實驗，比較與分析測頭誤差并校準，測頭半徑誤差校準及測頭形狀誤差校準三種狀態的數據結果，并與離線測量結果比對，驗證測頭形狀誤差校準方法有效。進行形狀誤差校準以后，面型精度PV420nm變為370nm，與離線結果PV380nm的差距為10nm，能夠有效優化在機測量精度。光學非球面的加工精度容易受到磨砂輪的磨損，機床幾何定位誤差，環境溫度變化還有機床熱變形等因素影響，這些因素導致生產精度不高，所以需要依托在機測量，補償加工進行優化，其中測量是基礎，測量結果直接影響后續補償加工的效果。利用測頭的在機測量系統，可以避免工件二次夾裝帶來的誤差與影響，同時減少前期準備工作的輔助時間，提升效率，是超精密加工不得不深入研究的話題。在機測量較為常用的有非接觸光學儀器還有機械測頭式測量，其中機械測頭原理直接明了，結果傳輸有很好的穩定性，獲得了廣泛的應用，不過由于測頭與被測零件直接接觸有可能產生表面劃傷，所以需要設計結構減少接觸力，適應精密加工中微小元器件的對應加工。雖然國內外相關科研人員，針對超精密在機測量領域已有深入的研究，但是其加工精度測量精度仍沒有達到預期的高要求，所以考慮測頭形狀誤差對于測量結果的影響，就顯得更加重要了。往往許多生產廠家都會只校準了測頭傾斜誤差或者半徑誤差而忽視形狀誤差，特別是納米級的超精密生產測量過程。所以針對的在接觸式在機測量系統中，建立測量數據庫，形成工件形狀誤差分析，與測頭形狀結合，繪制三者的數學映射模型，利用XZ兩周聯動的測量標準數據，實現測頭形狀誤差的辨別，通過數學模型，修改NC代碼，完成測頭形狀誤差的分析研究，進行校準后，可以有效提高在機測量的測量精度，從而對后續生產產生一系列積極有效的作用。同時，要讓測量數據更直觀準確的反饋工件實際面形輪廓，要討論測量數據，形狀誤差，測頭誤差三者的關系，結合起來，單獨抽離形狀誤差的影響，如此針對性的提取形狀誤差校準數據，就能看到測頭突起位置的行蹤誤差被校正后的真實數據。在超精密機床在機測量系統中，根據上述理論分析，可通過以標準球為基準的測頭形狀誤差校準及內徑誤差校正測量路徑方法，減少兩軸聯動在測量過程中半徑誤差的影響。
