ボールねじのころがり溝の法線断面を迅速かつ正確に非破壊検査するために、光学マイクロメーターに基づくボールねじのころがり溝法線断面測定システムを構築した。ボールねじのころがり溝法線断面測定原理に基づいて検出装置を設計し、既存の溝法線断面データ処理アルゴリズムを最適化し、角度分割円弧法および円弧データの均一化方法を提案した。検出装置におけるセンサー取り付け誤差、水平方向移動プラットフォームの直線度誤差、センサー誤差を解析し、誤差補償を行った。最後に、実験により、検出装置と最適化されたアルゴリズムで構成される検出システム全体の精度を検証した。実験結果は、アルゴリズム最適化後の検出システムで測定された溝法線断面パラメータが、分割円弧の角度増加に伴い最終的に収束することを示した。最適化後の検出システムで測定された円弧半径と接触角の最大誤差はそれぞれ3.6 μmおよび19′31″であり、アルゴリズム最適化前に比べてそれぞれ64.36％および53.46％の改善率を示した。測定された円弧半径と接触角の標準偏差最大値はそれぞれ1.56 μmおよび2′41″であり、アルゴリズム最適化前に比べてそれぞれ22.77％および56.67％の改善率を示した。測定された円弧半径と接触角のA級不確かさの最大値はそれぞれ0.63 μmおよび1′6″であり、アルゴリズム最適化前に比べてそれぞれ56％および70％低減した。溝法線断面検出システムの精度、再現性および不確かさはいずれも測定要件を満たしている。

光学マイクロメーター;ボールねじ;ころがり溝法線断面;角度分割円弧法;円弧データ均一化法