导轨作为直线导轨副核心组成部分之一,其型面加工精度决定了直线导轨副的稳定性、动态特性和运动精度等性能。因此,对直线导轨的型面进行全面检测具有重要的工程意义。针对这一需求,开展了导轨型面误差自动检测技术与装置研究,提出了导轨型面误差测量方案,设计了检测方案的验证试验,完成了测量装置的结构设计与测控系统搭建,进行了测量装置的精度分析。基于激光三角测量原理提出了一种导轨型面误差测量方案,将导轨三维空间下的型面误差检测指标转换成二维横截面下导轨轮廓位置关系,设计了测量装置上的传感器布局,分析了具体的测量流程,进一步将导轨横截面测量数据进行分离处理,根据圆弧拟合算法以及坐标转换公式,推导出导轨型面误差各项检测指标的算法。开展了导轨型面误差测量方案的验证性试验。分析了试验台系统误差对型面误差检测结果的影响。针对高精度圆棒进行测量试验,验证了检测方案测量圆弧滚道的可行性。进而开展传感器入射光线偏转角度测量导轨型面试验,推导出偏转角度的误差补偿算法并对测量结果进行了误差补偿,对比分析传感器入射光线无偏转与存在偏角误差、偏角误差补偿后的测量结果,验证偏角误差补偿算法的准确性。设计了导轨型面误差自动检测装置,完成测量装置各个功能模块的结构设计与功能部件选型,仿真分析了关键功能部件的强度与变形情况,初步搭建测控系统框架并完成系统硬件部分设计。建立了直线导轨型面误差检测装置的测量精度计算模型,对测量系统进行精度分析,计算两种测量数据的最大不确定性,验证了检测装置满足导轨型面测量精度要求。