볼스크류 롤링 레일의 법선 단면에 대한 빠르고 정확하며 비파괴적인 검사를 실현하기 위해 광학 마이크로미터 기반의 볼스크류 롤링 레일 법선 단면 측정 시스템을 구축하였다. 볼스크류 롤링 레일 법선 단면 측정 원리에 기반하여 검사 장치를 설계하였고, 기존의 레일 법선 단면 데이터 처리 알고리즘을 최적화하였으며, 각도 분할 원호 방법 및 원호 데이터 균일화 방법을 제안하였다. 검사 장치 내 센서 설치 오차, 수평 이동 플랫폼 직진도 오차, 센서 오차를 분석하고 오차 보상을 수행하였다. 마지막으로 실험을 통해 최적화된 알고리즘과 결합된 검사 장치로 구성된 전체 검사 시스템의 정확도를 검증하였다. 실험 결과, 알고리즘 최적화 후 검사 시스템이 측정한 레일 법선 단면 매개변수는 분할 원호의 각도가 증가함에 따라 최종적으로 수렴하였다. 최적화된 검사 시스템이 측정한 원호 반경 및 접촉각의 최대 오차는 각각 3.6 μm 및 19′31″로, 알고리즘 최적화 전 대비 상대 향상률은 각각 64.36% 및 53.46%였다; 측정된 원호 반경 및 접촉각의 표준 편차 최대값은 각각 1.56 μm 및 2′41″로, 알고리즘 최적화 전 대비 상대 향상률은 각각 22.77% 및 56.67%였다; 측정된 원호 반경 및 접촉각의 A급 불확도 최대값은 각각 0.63 μm 및 1′6″로, 알고리즘 최적화 전 대비 각각 56% 및 70% 감소하였다. 레일 법선 단면 검사 시스템의 정확도, 반복성 및 불확도는 모두 측정 요구 사항을 충족하였다.

광학 마이크로미터;볼스크류;롤링 레일 법선 단면;각도 분할 원호 방법;원호 데이터 균일화 방법