レーザーベクトル測定法 対 リニア測定

加工品に対する精度要求の高まりは、経済界からの後押しによるところが大きい。なぜなら組立工数の低減を始め、保証や製造元のコスト減にもなるからである。伝統的に加工品の精度を保証するためにリニア（一次元）校正を工作機械に行ってきた。しかし、リニア校正は、３次元形状の部品の精度を保証するには適格でない。ASME B5.54やISO 230-6規格で容積的工作機械能力測定が紹介された。機械を2～3日間停止させなくてはならないという高価な測定であるため、多くの製造元は、この容積的校正を行おうとはしなかった。しかしながら、OPTODYNE社が開発した３次元容積的校正及び補正のためのレーザーベクトル技術（レーザードップラー校正装置を使って行う）が、ポピュラーとなってきた。なぜなら時間単位を何日から何時間に減少させたからである。
軸運動と平行な一次元測定であるリニア校正に頼ることは、ボールネジと熱膨張エラーだけしか発見できないことを意味する。しかし、このことは直角度エラーや真直度エラーや角度エラー、そしてリジッドでないボディモーションに起因するエラーを全て無視することとなる。
 

レーザーベクトル1：ベクトル測定の方向は、PPPダイヤゴナル方向を向く。DX動き、停止、データを集め、DYに動き、停止、そしてDZに動き、停止、データを集め、次に動くということを反復する。

実際、数多くの大きなリジッドでないボディの位置決めエラーが、ウェイトシフトやカウンターウェイト等のせいで発生する。テーラーのリニア膨張理論を使って極端に計算すると垂直方向に2本のスロープが追加できる。その結果、3軸動作の機械で45のエラーが発生する。もちろんこれらのリジッドでないボディに係るエラーの全てが重要ではない。
機械の位置決め精度は、大変複雑なので、種々の推定によって簡略化されてきた。例えば、リジッドボディ推論では、6つのエラーが発生する。それは偏位エラーが1つ、真直度エラーが2つ、角度エラーが3つ、それぞれX、Y、Z 軸に発生する。従って3軸動作する機械では、18のエラーに3つの直角度エラーが加わり合計21となる。より高度な位置決め精度を得るには、角度や真直度及び直角度のエラーを測定し、補正しなくてはならない。
 

レーザーベクトル技術では、4回のボディダイヤゴナル偏位測定を行うだけで、３次元容積精度が求められる。ボディダイヤゴナル偏位エラーは、全ての容積エラーアイテムに対し、敏感であり、それ故に容積精度を効率よくテストできる。レーザーベクトル技術は、たった4回のセットアップで、全部のエラー、即ち3つの偏位エラー、3つの垂直真直エラー、3つの水平真直エラーを測定する。
典型的なタテ型マシニングｾﾝﾀｰの作業エリアには、8つのボディダイヤゴナルがある。1つのダイヤゴナルは、基準平面の1つのコーナーから始まることで定義づけられ、上端の平面の反対側コーナーに動いていく。これらのボディダイヤゴナルは、＋又は－の軸運動によって定義づけられる。最後の4つのボディダイヤゴナルは、方向が変わっただけで、最初の4つのダイヤゴナルと同じコーナーである。