全球化的競爭(zheng) 和品質標準，要求機床具有更高的定位精度、更小的公差及更高的進給率。為(wei) 達到這些要求並加工出高品質高精度的零件，必須得測量機床的三維體(ti) 積定位精度。

    20年前，機床的最大定位誤差為(wei) 絲(si) 杆的螺距誤差及絲(si) 杆的熱膨脹誤差。而今，上述的大部分誤差已被大幅降低，機床的主要誤差轉為(wei) 垂直度誤差和直線度誤差。為(wei) 了達到高的機床三維空間定位精度，機床上所有的3個(ge) 位移誤差、6個(ge) 直線度誤差和3個(ge) 垂直度誤差都必須得測量與(yu) 補償(chang) 。如果依賴傳(chuan) 統的激光幹涉儀(yi) 來測量的話，將是相當困難且費時費錢，往往需數日停機且隻有經驗豐(feng) 富的行家才能完成測量工作。

    美國光動公司（Optodyne, Inc.）專(zhuan) 為(wei) 機床三維體(ti) 積定位誤差測量開發了一種革命性的激光矢量測量技術（已獲得美國專(zhuan) 利）——它僅(jin) 需數小時便可完成測量工作，而采用傳(chuan) 統激光幹涉儀(yi) 的話將耗用幾天時間。這使得三維體(ti) 積定位誤差測量和補償(chang) 變得實用的同時，還可兼顧更高的精度和更小的公差。

    意大利的一家公司JOBS S.P.A.是光動公司的用戶之一，主要生產(chan) 製造三軸和五軸高速線性馬達驅動的標準機床。兩(liang) 年前JOBS購入光動公司的激光多普勒幹涉儀(yi) （LDDM）以取代傳(chuan) 統的激光校準設備。結合三維體(ti) 積定位誤差測量技術，或者結合分步對角線測量技術（也由光動公司發明），LDDM使JOBS很容易地做到精確的測量，並能在生產(chan) 運作發生危機前就察覺到相關(guan) 問題。使得JOBS公司很清楚地了解機床的誤差，以及時地校準這些誤差，因而以更有競爭(zheng) 性的價(jia) 格交付給用戶。

    借助三維體(ti) 積激光校準設備，分步對角線測量方法使用4條相同的對角線設置采集了12組資料。基於(yu) 此資料，所有三個(ge) 位移誤差、六個(ge) 直線度誤差和三個(ge) 垂直度誤差都能確定。測得的定位誤差可用來產(chan) 生三維體(ti) 積補償(chang) 表，此表進而能夠被上載到Siemens 840D控製器以校準定位誤差，從(cong) 而提高了定位精度。

    據JOBS公司實際使用，采用光動的幹涉儀(yi) 以及分步對角線測量方法，隻須很少的幾次測量便能得到足夠多的資料，非常清楚地顯示出機床的狀態。JOBS讓一些常見問題迎刃而解，諸如裝配誤差、溫度變化引起的誤差以及結構產(chan) 生的問題等，並沒有增加裝配時間。而且，用於(yu) 三維體(ti) 積校準的分步對角線測量最多需要7次測量，從(cong) 這7次測量中可了解到大部分誤差的類型及大小。

    JOBS公司使用的光動公司的LDDM技術，采用了單光束的MCV-500及雙光束的MCV-2002從(cong) 一可移動的靶標上反射回調製過的激光光束，帶有位置信息的光束被探測到並經過處理用來產(chan) 生查找表，因而能使控製器補償(chang) 誤差。

    由於(yu) 返回光束沒有像傳(chuan) 統的激光幹涉儀(yi) 那樣對偏移有要求，因此設置起來非常快—僅(jin) 需調整兩(liang) 個(ge) 組件：一個(ge) 單孔的發射和接受激光束的激光頭，一個(ge) 作為(wei) 靶標的平麵鏡。實踐證明，單光束的MCV-500利用分步對角線測量，隻要中斷很少裝配時間便能得到三維體(ti) 積定位誤差，因此大幅降低了成本。

沿激光束方向的分步對角線位移測量及主軸或平麵鏡的分步移動示意圖

    激光和平麵鏡安置在主軸和工作台上，沿每一軸X軸、Y軸、Z軸分別及分步交替移動，如此重複直到走到對角線的對角上。所有三個(ge) 軸每一步移動後對角線的定位誤差就被采集到。這項技術采集了三倍的資料量，並可以實現對每一軸移動時位移誤差的測量。見圖5。

    靶標移動的軌跡並不是直線，側(ce) 向移動是較大的。而傳(chuan) 統的幹涉儀(yi) 不允許這麽(me) 大的側(ce) 向移動，因而測不到資料。而LDDM激光幹涉儀(yi) 使用一平麵鏡作靶標，平行於(yu) 鏡子的移動不會(hui) 轉移激光束，也不會(hui) 改變從(cong) 光源來的距離。因此，測量不會(hui) 受到影響。最多可以有四個(ge) 工作位置的溫度傳(chuan) 感器連接到自動溫度補償(chang) 單元。自動溫度補償(chang) 也對諸如環境因素，如空氣溫度、大氣壓力以及機床溫度的變化提供補償(chang) 。