無線球桿儀用于數控機床兩軸聯動精度快速檢測與機床故障分析的一種工具，主要是用于機床狀況監控的快速、簡單、有效的方法，理論上，如果數控機床位置、性能優異，那么機床運行的圓軌跡應該與預設定的圓軌跡*吻合。該儀器的核心即一個高精度伸縮式線性傳感器，每端各有一個精密球。在使用中，精密球以機械定位的方式固定在兩個精密磁力碗座之間，一個磁力碗座連接在機床工作臺上，另一個連接在機床主軸或主軸箱上。當機床運行預設定的圓軌跡時，此種安裝方式使該儀器可以測量機床半徑的微小變化。
采集的數據用于根據GB17421-4、ISO230-4、ASMEB5.54等國際標準計算位置精度的總體測量值（圓度、圓度偏差），數據以圖形和數字的格式顯示。用中圖儀器分析報告幫助并支持故障診斷。
測試原理：
利用數控機床的兩軸聯動做圓弧插補，通過分析圓弧的半徑變化和弧線的軌跡特征來判斷機床的誤差元素。在測量過程中，將支座固定在數控銑床的工作臺上，另一端則連載主軸端，其軟件提供相應程序，使得數控銑床主軸端相對于工作臺作圓周運動。分析圓周過程中球桿儀的桿長微小變化，可以得到數控銑床誤差分析情況。當其長度變化時，內桿移入線圈，感應系數發生變化，檢測電路將電感信號轉變為分辨率為0.1微米位移信號，通過接口傳入PC機。
無線球桿儀實際測量狀態為支座靠磁力吸附在工作臺上，機床主軸通過精密小球和球桿儀相連，當機床預定程序以球桿儀程序以球桿儀長度為半徑走圓時，傳感器檢測到機床運動半徑方向的變化，分析軟件可迅速將機床的直線度、垂直度、重復性、反向間隙及各軸的比例是否匹配及伺服性能等從半徑的變化中分離出來，從而反映機器執行該項測試的表現如何。
如果機器沒有任何誤差，繪制出的數據將顯示出一個真圓，出現任何誤差都將使該圓變形。從真圓偏離出的數據體現了數控系統，驅動伺服及機器各軸的機械問題和不準確度。
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