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本发明公开了基于杠杆原理的机床多维几何误差测量方法。现有球杆仪产品测量方向单一。本发明同时检测加长杆端精密球球头位移量与球杆仪端精密球球头伸缩量，通过加长杆端精密球的球心位移量能反映出被测机床做圆弧插补运动时垂直于球杆仪轴向方向的几何误差大小，通过球杆仪端精密球的球心位移量能反映出被测机床做圆弧插补运动时沿着球杆仪轴向方向的几何误差大小；且通过改变加长杆两端的长度比例，可以成倍地放大垂直于球杆仪轴向方向的机床几何误差，利于传感器对机床几何误差的高精度检测。本发明细分了球杆仪本身所测得的几何误差量，可以实时获得机床在任意位置的多个方向的几何误差量，利于更精准的分析机床产生几何误差的原因。

本发明公开了一种球杆仪与电容位移传感器组合测量机床三维误差的方法。只使用球杆仪难以测量机床主轴运动的三维误差。本发明将基座固定在机床工作台上；同步旋转台的一端通过轴承支承在基座上；球座一固定在基座上，球座二固定在同步旋转台上；夹具固定在同步旋转台的另一端；三个电容位移传感器通过夹具固定在机床主轴上；令机床主轴作圆弧插补运动，利用三个电容位移传感器测量机床主轴的径向误差及轴向误差，利用球杆仪测量同步旋转台的偏心误差，计算得到主轴三维误差。本发明实现机床三维方向的误差测量，且测量精度高，可实现在一定径向范围内对机床误差进行连续性测量。