CN114152236A - 一种基于球坐标球度仪的高精度球度测量方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于球坐标球度仪的高精度球度测量方法，属于球度精密测量技术领域。包括以下步骤：S1.建立高精度球度仪；S2.调节辅助对心装置上的标准圆柱体的回转轴线与高精度球度仪的高精度卧式主轴回转轴线同轴；S3.利用辅助对心装置使非接触式位移传感器测量轴线与高精度卧式主轴回转轴线垂直相交；S4.使标准球球心在高精度气体静压转台的延长线上；S5.使非接触式位移传感器测量轴线经过标准球球心；S6.使标准球球心在高精度卧式主轴回转轴线的延长线上；S7.换成被测球，根据路径规划即可测量球体的经、纬线、或任意路径的数据。本发明实现了在高精度球坐标球度仪上的空间三维方向的对心，从而进步提高球度测量精度，测量更全面。
Description
技术领域
本发明属于球度精密测量技术领域，具体涉及一种基于球坐标球度仪的高精度球度测量方法。
背景技术
随着现代化精密加工技术的不断发展，高精度球类零件在精密仪器、核电、航天航空、石油化工、工业制造等领域中得到了广泛应用，球体表面的形状误差对旋转运动有显著的影响，球体表面包含粗糙度、波纹度、形状误差等任何缺陷都会使球体相对运动时产生大量的热，造成零件磨损，缩短产品寿命，直接影响设备的使用性能。因此，能否对球度误差进行精确、有效地评定具有重要的科学价值和实际意义。
目前，对于球体轮廓的测量和评定已经成为精密测量领域的一个重要课题。国家标准GB/T308.1-2002中对滚动轴承中滚珠的球度评价是通过测量三个正交赤道面进行的，如图1所示。这种测量方法对球体零件的面型精度评价是不全面的，容易忽略局部误差高点信息，测量结果难以指导加工过程。为使测量结果能更好的反映出球面的真实情况，应尽量使数据测量带能形成较好的网状结构，合理地覆盖整个被测表面。现有球度仪方法是将被测球及其支承放在球度仪转台上，测量在此位置的截面圆数据，通过球体转位便可测得多个截面圆数据，利用这些数据便可拟合出球面轮廓，根据截面圆的取法不同可以分为经线法和纬线法。该方法的缺点是需要频繁回转或者旋转球体，因而不可避免的会引入基准的变动，不利于球面的高精度测量。基于球坐标的测量方式模拟了球面的加工原理，理论上有更高的精度，但是在实际操作过程中，有调整环节多，对心困难等诸多问题，目前对球坐标测量机的结构形式、误差分离与补偿技术等研究较少，市面上也暂无出现相关产品。如何解决这一问题，是提高球形零件测量精度的关键，所以需要可以解决该问题的基于球坐标球度仪的高精度球度测量方法。
发明内容
本发明为了解决上述背景技术存在的问题，进而提供一种能够提高测量精度的基于球坐标球度仪的高精度球度测量方法；
本发明所采取的技术方案是：一种基于球坐标球度仪的高精度球度测量方法，：包括以下步骤：
S1.建立基于球坐标测量原理的高精度球度仪；
S2.在高精度球度仪上安装辅助对心装置，调节辅助对心装置上的标准圆柱体的回转轴线与高精度球度仪的高精度卧式主轴回转轴线同轴；
S3.在高精度球度仪上安装非接触式位移传感器，利用辅助对心装置使非接触式位移传感器测量轴线与高精度卧式主轴回转轴线垂直相交；
S4.在高精度球度仪上安装标准球及其夹具二，使标准球球心在高精度气体静压转台的延长线上；
S5.使非接触式位移传感器测量轴线经过标准球球心，间接与高精度气体静压转台回转轴线重合；
S6.使标准球球心在高精度卧式主轴回转轴线的延长线上；至此，高精度卧式主轴回转轴线、高精度气体静压转台回转轴线、非接触式位移传感器的测量轴线已相交于工件球心位置，对心工作完成；
S7.取下标准球，换成被测工件，根据路径规划即可测量球体的经、纬线、或任意路径的数据；
S8.将非接触式位移传感器数据代入圆度误差评定方法中即可得到圆度数据。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1.本发明充分考虑到球类工件在精密测量过程中的对心问题，通过六个调心工作台依次保证高精度气浮主轴回转轴线、高精度气浮旋转台回转轴线、传感器的测量轴线与球心相交，并设计了辅助对心装置，实现了在高精度球坐标球度仪上的空间三维方向的对心，从而进步提高球度测量精度。
2.本发明通过球坐标球度仪的高精度气浮主轴与高精度气体静压转台，搭配六个调心工作台，可以为本发明提出的高精度球度测量方法提供设备保证，通过两个旋转轴的相互配合，从而可以完成被测工件经线、纬线、球面任意截面的球度测量操作，被测带轨迹以网状形成均匀覆盖球面，对比三正交法具有更高的精度。
附图说明
图1是三正交法测球示意图；
图2是本发明流程图；
图3是球坐标测量原理；
图4是本发明高精度球度仪轴测图；
图5是本发明步骤二示意图；
图6是本发明步骤三示意图；
图7是本发明步骤五示意图；
图8是本发明步骤六示意图；
图9是本发明测量过程示意图；
图10是本发明辅助对心装置爆炸图；
图11是三点圆度回转误差分离技术的测量原理；
图12是被测带轨迹示意图一；
图13是被测带轨迹示意图二；
图14是被测带轨迹示意图三；
图15是被测带轨迹示意图四；
其中：1、第一位移工作台；2、高精度卧式主轴；3、大行程位移台；4、第二位移工作台；5、非接触式位移传感器；6、被测工件；7、第三位移工作台；8、第四位移工作台；9、第五位移工作台；10、高精度气体静压转台； 11、第六位移工作台；14、辅助对心装置；15、tesa杠杆位移传感器；141、铝制连接座；142、吸铁石；143、铁质连接座；144、ER筒夹；145、ER夹头；146、ER螺帽；147、铜棒。
具体实施方式
具体实施方式一：参照图1至图9说明本实施方式，本实施方式提供了一种基于球坐标球度仪的高精度球度测量方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.建立基于球坐标测量原理的高精度球度仪；
双主轴球度仪的原理是，通过两个垂直高精度回转轴(主轴回转轴与工件回转轴)模拟球的理想包络面，实现了精密球坐标系的建立，工件安放于水平转台上，测头安装于卧式主轴上，两轴轴线垂直相交于被测工件的球心，通过控制两回转轴的运动即可完成球面的完整测量，如图3、图4所示。
S2.在高精度球度仪的第二位移工作台4上安装辅助对心装置14，调节辅助对心装置14上的标准圆柱体的回转轴线与高精度球度仪的高精度卧式主轴2回转轴线同轴；如图5所示，
S3.在高精度球度仪上安装非接触式位移传感器5，利用辅助对心装置14 使非接触式位移传感器5测量轴线与高精度卧式主轴2回转轴线垂直相交；如图6所示，
S4.在高精度球度仪上安装标准球及其夹具二，使标准球球心在高精度气体静压转台10的延长线上；
S5.使非接触式位移传感器5测量轴线经过标准球球心，间接与高精度气体静压转台10回转轴线重合；如图7所示，
S6.使标准球球心在高精度卧式主轴2回转轴线的延长线上；至此，高精度卧式主轴2回转轴线、高精度气体静压转台10回转轴线、非接触式位移传感器5的测量轴线已相交于工件球心位置，对心工作完成；如图8所示，
S7.取下标准球，换成被测工件6，根据路径规划即可测量球体的经、纬线、或任意路径的数据。
S8.将非接触式位移传感器5数据代入圆度误差评定方法中即可得到圆度数据。
常见的圆度误差评定方法有最小二乘法，最小区域法，最小外接圆法和最大内接圆法，依据不同工件的特征可选用不同的评定方法。
具体实施方式二：参照图4说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一作进一步限定，本实施方式中，高精度球度仪，包括高精度卧式主轴 2、非接触式位移传感器5及高精度气体静压转台10；所述非接触式位移传感器5通过夹具一安装在高精度卧式主轴2上，所述被测工件6通过夹具二安装在高精度气体静压转台10上，所述高精度卧式主轴2的回转轴和高精度气体静压转台10的回转轴相互垂直设置，通过控制着两个相互垂直回转轴的旋转运动可以模拟出球面的成型轨迹，用于完成球面的完整测量。球坐标测量的基本原理是“四心合一”，即非接触式位移传感器5的回转轴向、高精度气体静压转台10的回转轴线、非接触式位移传感器5的测量轴向均交于被测工件6的球心位置。其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：参照图4说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二作进一步限定，本实施方式中，为保证“四心合一”，共需要有6个自由度需要调节，该六个自由度分部为，被测工件6球心与高精度气体静压转台10轴线在XZ方向的两个自由度、高精度气体静压转台10回转轴与高精度卧式主轴2在X方向的一个自由度，以及非接触式位移传感器5与高精度卧式主轴2在XYZ方向的三个自由度，其中，XZ为水平方向，Y为高度方向，此外还需要考虑装置能适应被测工件6的直径变换。其它组成及连接方式与具体实施方式二相同。
具体实施方式四，参照图4说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式三作进一步限定，本实施方式中，共采用6个平移台用于调心以保证“四心合一”。
所述工件轴系包括第一位移工作台1、第二位移工作台4、第三位移工作台7、第四位移工作台8、第五位移工作台9、第六位移工作台11及大行程位移台3；
在所述高精度气体静压转台10与被测工件6之间从下到上依次设置第五位移工作台9、第四位移工作台8和第三位移工作台7，分别调整被测工件 6XZY三个方向的自由度，用于被测工件6在XZ方向上与高精度气体静压转台10回转轴线的对心，在Y方向上与高精度卧式主轴2回转轴线对心，
所述第一位移工作台1上安装有高精度卧式主轴2，用于调节高精度卧式主轴2在X方向上的移动，使高精度卧式主轴2回转轴线与高精度气体静压转台10回转轴线垂直相交。
所述第六位移工作台11上安装有高精度气体静压转台10，用于调节高精度气体静压转台10在Z方向上的移动，使高精度气体静压转台10回转轴线与非接触式位移传感器5测量轴线在Z方向上共面。
所述第二位移工作台4上安装有非接触式位移传感器5，且第二位移工作台4通过大行程位移台3安装在高精度卧式主轴2上，第二位移工作台4 用于调节非接触式位移传感器5在X方向上的移动，使非接触式位移传感器 5测量轴线与高精度卧式主轴2回转轴线垂直相交，与高精度气体静压转台 10轴线重合，大行程位移台3用于调节非接触式位移传感器5在Y方向上的移动，用于控制非接触式位移传感器5接近或远离被测工件6，选用大行程平移台，可以兼顾大小不同的被测工件6。
本实施方式中，第一位移工作台1、大行程位移台3为手动位移台。第二位移工作台4、第三位移工作台7、第四位移工作台8、第五位移工作台9 及第六位移工作台11均为电动位移台。
本实施方式中，高精度卧式主轴2和高精度气体静压转台10均采用高精度气浮轴作为回转轴，由于采用气浮轴承，因此其具有极小的回转误差(0.1 微米以内的端面跳动与圆跳动)，这是保证测量精度的关键。
本实施方式中，非接触式位移传感器5采用共聚焦传感器。属于非接触式测量，无测量力干扰，适用于软质工件。同时球坐标原理能保证传感器在每一位置其轴线能垂直于工件表面，无需考虑测量角度问题。
本实施方式中，第一位移工作台1和第六位移工作台11均放置在工作台板上。
具体实施方式五：参照图10说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一作进一步限定，本实施方式中，辅助对心装置14包括铝制连接座141、吸铁石142、铁质连接座143、铜棒147及ER夹具；所述吸铁石142由螺栓固定在铝制连接座141上，所述铜棒147被夹持在ER夹具上，ER夹具固定在铁质连接座143上，铁质连接座143被吸铁石142磁力吸引，依靠摩擦力吸附在铝制连接座141上。此时利用橡胶锤等工具轻轻敲击铜棒147，可改变铜棒147位置，即改变铜棒147回转中心与高精度卧式主轴2回转中心的误差。安装杠杆位移传感器15，旋转高精度卧式主轴2，可测量铜棒147的径向跳动误差，依据径向跳动误差，由敲击的方式即可调节铜棒1477的回转轴线与高精度卧式主轴2回转轴线同轴。
本实施方式中，ER夹具由ER筒夹144、ER夹头145及ER螺帽146构成。ER筒夹144一端安装在铁质连接座143上，ER夹头145一端插入ER 筒夹144另一端内，铜棒7从插入ER夹头145另一端插入并通过ER螺帽 146锁紧。
具体实施方式六：参照图6说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一作进一步限定，本实施方式中，S3由以下步骤实现：
S31.在第二位移工作台4台面上安装非接触式位移传感器5及其夹具一，并打开非接触式位移传感器5；
S32.调节第二位移工作台4使非接触式位移传感器5测头位于辅助对心装置14的标准圆柱上方，此刻测量的是在X方向上圆柱外截面数据；
S33.调节大行程位移台3使非接触式位移传感器5沿圆柱径向方向移动，当非接触式位移传感器5读数最小时表明非接触式位移传感器5测量的点位于圆柱最高点，此时非接触式位移传感器5的测量轴线与标准圆柱体的回转轴线相交，进而间接保证非接触式位移传感器5测量轴线与高精度卧式主轴 2回转轴垂直相交。
具体实施方式七：本实施方式是对具体实施方式一作进一步限定，本实施方式中，S4由以下步骤实现：
S41.拆卸辅助对心装置14；
S42.在第三位移工作台7上安装标准球及其夹具二；
S43.使用tesa杠杆位移传感器15测量标准球在高精度气体静压转台10 上的回转误差，采用三点圆度回转误差分离技术得到标准球的安装偏心误差，调节第四位移工作台8和第五位移工作台9补偿标准球的偏心误差，使标准球球心与在水平方向上在高精度气体静压转台10的延长线上。
三点法圆度误差分离技术的测量原理如图11所示，以传感器A、B、C测量轴线的交点O为坐标原点，建立测量坐标系XOY，设：r(θ)为被测零件在θ处的圆度形状误差；δX(θ)、δY(θ)分别为测量回转轴在θ处的回转运动误差在坐标系XOY坐标轴上的分量；α、β分别为传感器B、C与传感器A之间的夹角；测量时，传感器固定，被测零件由回转工作台带动其作回转运动，设S0(θ)、S1(θ)、S2(θ)分别为传感器A、B、C的信号输出，则可得:
S0(θ)＝r(θ)+δx(θ)
S1(θ)＝r(θ+α)+δx(θ)cosα+δy(θ)sinα
S2(θ)＝r(θ+β)+δy(θ)cosβ+δy(θ)sinβ
具体实施方式八：参照图7说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一作进一步限定，本实施方式中，S5由以下步骤实现：
S51.旋转高精度卧式主轴2使非接触式位移传感器5竖直向下测量标准球；
S52.根据非接触式位移传感器5读数调节第一位移工作台1和第六位移工作台11；
S52.当非接触式位移传感器5读数最小时表明非接触式位移传感器5测量的点位于标准球最高点，此时非接触式位移传感器5测量轴线经过标准球球心，间接与高精度气体静压转台10回转轴线重合。
具体实施方式九：参照图8说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一作进一步限定，本实施方式中，S6由以下步骤实现：
S61.旋转高精度卧式主轴2使非接触式位移传感器5测量标准球的经圆方向的数据；如图8所示，
S62.再采用三点回转误差分离技术计算出在高度方向的偏差，
S63.调节第三位移工作台7使标准球球心在主轴回转轴线的延长线上。
具体实施方式十：参照图12至图15说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一作进一步限定，本实施方式中，S7中的球体测量路径采用经圆法、纬线法及覆盖法
经圆法：(图12)以高精度卧式主轴2提供主要旋转运动，高精度气体静压转台10提供辅助旋转运动，每测量完一条经线，高精度气体静压转台 10旋转一个预设的小角度以测量下一条经线，依次往复可以测量经线方向的球面几何轮廓；
纬线法：(图13)以高精度气体静压转台10提供主要旋转运动，与球面一起做圆周运动，高精度卧式主轴2起辅助旋转作用，每测量一条纬线，高精度卧式主轴2带动非接触式位移传感器5旋转一个预设的小角度以测量下一条纬线，依次往复可以测量纬线方向的球面几何轮廓；
覆盖法：是在经圆法的基础上进行纬线法，形成的网状测量轨迹。
如图14所示，轨迹是在经线法的基础上做调整得到的，移动第六工作台 11使非接触式位移传感器5在Z方向上偏离球心，以高精度卧式主轴2提供主要旋转运动测量此位置的球截面，高精度气体静压转台10旋转一个预设的小角度以测量下一个截面圆，依次往复可以得到图14测量轨迹；
如图15所示，轨迹是在三正交测量法的基础上做改进得到的，第一步采用纬线法测得三条纬线；第二步，利用经线法测得一条经线，在Z方向上前后移动第六工作台11得到经线前后两个截面圆的轨迹；第三步，高精度气体静压转台10带动被测球旋转90°，重复第二步，得到另三条经线方向的轨迹，该轨迹与第二步得到的轨迹正交。
可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。
Claims (10)
1.一种基于球坐标球度仪的高精度球度测量方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.建立基于球坐标测量原理的高精度球度仪；
S2.在高精度球度仪上安装辅助对心装置(14)，调节辅助对心装置(14)上的标准圆柱体的回转轴线与高精度球度仪的高精度卧式主轴(2)回转轴线同轴；
S3.在高精度球度仪上安装非接触式位移传感器(5)，利用辅助对心装置(14)使非接触式位移传感器(5)测量轴线与高精度卧式主轴(2)回转轴线垂直相交；
S4.在高精度球度仪上安装标准球及其夹具二，使标准球球心在高精度气体静压转台(10)的延长线上；
S5.使非接触式位移传感器(5)测量轴线经过标准球球心，间接与高精度气体静压转台(10)回转轴线重合；
S6.使标准球球心在高精度卧式主轴(2)回转轴线的延长线上；至此，高精度卧式主轴(2)回转轴线、高精度气体静压转台(10)回转轴线、非接触式位移传感器(5)的测量轴线已相交于工件球心位置，对心工作完成；
S7.取下标准球，换成被测工件(6)，根据路径规划即可测量球体的经、纬线、或任意路径的数据；
S8.将非接触式位移传感器(5)数据代入圆度误差评定方法中即可得到圆度数据。
2.根据权利要求1所述的一种基于球坐标球度仪的高精度球度测量方法，其特征在于：所述高精度球度仪包括高精度卧式主轴(2)、非接触式位移传感器(5)及高精度气体静压转台(10)；所述非接触式位移传感器(5)通过夹具一安装在高精度卧式主轴(2)上，所述被测工件(6)通过夹具二安装在高精度气体静压转台(10)上，所述高精度卧式主轴(2)的回转轴和高精度气体静压转台(10)的回转轴相互垂直设置，通过控制着两个相互垂直回转轴的旋转运动可以模拟出球面的成型轨迹，用于完成球面的完整测量，所述非接触式位移传感器(5)的回转轴向、高精度气体静压转台(10)的回转轴线、非接触式位移传感器(5)的测量轴向均交于被测工件(6)的球心位置，实现四心合一。
3.根据权利要求2所述的一种基于球坐标球度仪的高精度球度测量方法，其特征在于：所述非接触式位移传感器(5)和被测工件(6)通过工件轴系实现六个自由度调节，该六个自由度分部为，被测工件(6)球心与高精度气体静压转台(10)轴线在XZ方向的两个自由度、高精度气体静压转台(10)回转轴与高精度卧式主轴(2)在X方向的一个自由度，以及非接触式位移传感器(5)与高精度卧式主轴(2)在XYZ方向的三个自由度，其中，XZ为水平方向，Y为高度方向。
4.根据权利要求3所述的一种基于球坐标球度仪的高精度球度测量方法，其特征在于：所述工件轴系包括第一位移工作台(1)、第二位移工作台(4)、第三位移工作台(7)、第四位移工作台(8)、第五位移工作台(9)、第六位移工作台(11)及大行程位移台(3)；在所述高精度气体静压转台(10)与被测工件(6)之间从下到上依次设置第五位移工作台(9)、第四位移工作台(8)和第三位移工作台(7)，分别调整被测工件(6)XZY三个方向的自由度，用于被测工件(6)在XZ方向上与高精度气体静压转台(10)回转轴线的对心，在Y方向上与高精度卧式主轴(2)回转轴线对心，所述第一位移工作台(1)上安装有高精度卧式主轴(2)，用于调节高精度卧式主轴(2)在X方向上的移动，使高精度卧式主轴(2)回转轴线与高精度气体静压转台(10)回转轴线垂直相交，所述第六位移工作台(11)上安装有高精度气体静压转台(10)，用于调节高精度气体静压转台(10)在Z方向上的移动，使高精度气体静压转台(10)轴线与非接触式位移传感器(5)测量轴线在Z方向上共面，
所述第二位移工作台(4)上安装有非接触式位移传感器(5)，且第二位移工作台(4)通过大行程位移台(3)安装在高精度卧式主轴(2)上，第二位移工作台(4)用于调节非接触式位移传感器(5)在X方向上的移动，使非接触式位移传感器(5)测量轴线与高精度卧式主轴(2)回转轴线垂直相交，与高精度气体静压转台(10)轴线重合，大行程位移台(3)用于调节非接触式位移传感器(5)在Y方向上的移动。
5.根据权利要求1所述的一种基于球坐标球度仪的高精度球度测量方法，其特征在于：所述辅助对心装置(14)包括铝制连接座(141)、吸铁石(142)、铁质连接座(143)、铜棒(147)及ER夹具；所述吸铁石(142)由螺栓固定在铝制连接座(141)上，所述铜棒(147)被夹持在ER夹具上，ER夹具固定在铁质连接座(143)上，铁质连接座(143)被吸铁石(142)磁力吸引，依靠摩擦力吸附在铝制连接座(141)上。
6.根据权利要求1所述的一种基于球坐标球度仪的高精度球度测量方法，其特征在于：所述S3由以下步骤实现：
S31.在第二位移工作台(4)台面上安装非接触式位移传感器(5)及其夹具一，并打开非接触式位移传感器(5)；
S32.调节第二位移工作台(4)使非接触式位移传感器(5)测头位于辅助对心装置(14)的标准圆柱上方，此刻测量的是在X方向上圆柱外截面数据；
S33.调节大行程位移台(3)使非接触式位移传感器(5)沿圆柱径向方向移动，当非接触式位移传感器(5)读数最小时表明非接触式位移传感器(5)测量的点位于圆柱最高点，此时非接触式位移传感器(5)的测量轴线与标准圆柱体的回转轴线相交，进而间接保证非接触式位移传感器(5)测量轴线与高精度卧式主轴(2)回转轴线垂直相交。
7.根据权利要求1所述的一种基于球坐标球度仪的高精度球度测量方法，其特征在于：所述S4由以下步骤实现：
S41.拆卸辅助对心装置(14)；
S42.在第三位移工作台(7)上安装标准球及其夹具二；
S43.使用tesa杠杆位移传感器(15)测量标准球在高精度气体静压转台(10)上的回转误差，采用三点圆度回转误差分离技术得到标准球的安装偏心误差，调节第四位移工作台(8)和第五位移工作台(9)补偿标准球的偏心误差，使标准球球心与在水平方向上在高精度气体静压转台(10)的延长线上。
8.根据权利要求1所述的一种基于球坐标球度仪的高精度球度测量方法，其特征在于：所述S5由以下步骤实现：
S51.旋转高精度卧式主轴(2)使非接触式位移传感器(5)竖直向下测量标准球；
S52.根据非接触式位移传感器(5)读数调节第一位移工作台(1)和第六位移工作台(11)；
S52.当非接触式位移传感器(5)读数最小时表明非接触式位移传感器(5)测量的点位于标准球最高点，此时非接触式位移传感器(5)测量轴线经过标准球球心，间接与高精度气体静压转台(10)回转轴线重合。
9.根据权利要求1所述的一种基于球坐标球度仪的高精度球度测量方法，其特征在于：所述S6由以下步骤实现：
S61.旋转高精度卧式主轴(2)使非接触式位移传感器(5)测量标准球的经圆方向的数据；
S62.再采用三点回转误差分离技术计算出在高度方向的偏差，
S63.调节第三位移工作台(7)使标准球球心在主轴回转轴线的延长线上。
10.根据权利要求1所述的一种基于球坐标球度仪的高精度球度测量方法，其特征在于：所述S7中的球体测量路径采用经圆法、纬线法及覆盖法；
经圆法：以高精度卧式主轴(2)提供主要旋转运动，高精度气体静压转台(10)提供辅助旋转运动，每测量完一条经线，高精度气体静压转台(10)旋转一个预设的小角度以测量下一条经线，依次往复可以测量经线方向的球面几何轮廓；
纬线法：以高精度气体静压转台(10)提供主要旋转运动，与球面一起做圆周运动，高精度卧式主轴(2)起辅助旋转作用，每测量一条纬线，高精度卧式主轴(2)带动非接触式位移传感器(5)旋转一个预设的小角度以测量下一条纬线，依次往复可以测量纬线方向的球面几何轮廓；
覆盖法：是在经圆法的基础上进行纬线法，形成的网状测量轨迹。
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