數(shù)控機(jī)床常用檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

數(shù)控機(jī)床常用檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)在無(wú)負(fù)荷或精加工條件下機(jī)床的幾何精度；數(shù)控軸線的定位精度和重復(fù)定位精度的確定熱效應(yīng)的評(píng)定數(shù)控機(jī)床的圓檢驗(yàn)噪聲發(fā)射的測(cè)定對(duì)角線位移檢驗(yàn)旋轉(zhuǎn)軸線幾何精度振動(dòng)級(jí)別的測(cè)定(技術(shù)報(bào)告，準(zhǔn)備中）ISO230機(jī)床檢驗(yàn)通則ISO230-9機(jī)床測(cè)試中測(cè)量不確定度的估計(jì)(技術(shù)報(bào)告）

(基于230系列標(biāo)準(zhǔn)的基本公式）ISO230-

1ISO230-2

ISO230-3

ISO230-4

ISO230-5

ISO230-6

ISO230-7ISO230-8.

.

.

.

.

...

.slide2NecitIivostv

PoIoze數(shù)控機(jī)床常見精度要求及傳統(tǒng)檢測(cè)方法slide3幾何精度項(xiàng)目：幾何精度包括直線度，

垂直度，平面度，

俯仰與扭擺，平行度等；工具：傳統(tǒng)方法采用大理石或金屬平尺、角規(guī)、百分表、水平儀、

準(zhǔn)直儀，激光干涉儀等；特點(diǎn)：傳統(tǒng)采用人工操作，

手工記錄數(shù)據(jù)與計(jì)算，

精度低，

多用于

小型機(jī)床

。在許多場(chǎng)合推薦采用激光干涉儀。slide4

d1

d2

d3

d3直線度-用平尺(鋼絲）檢驗(yàn)被測(cè)導(dǎo)軌被測(cè)導(dǎo)軌平尺平尺d2d1slide5

d1

d2

d3

水平儀

直線度-用水平儀(

自準(zhǔn)直儀）檢驗(yàn)被測(cè)導(dǎo)軌slide

6垂直度-用角尺檢驗(yàn)slide

7項(xiàng)目：數(shù)控機(jī)床位置精度包括定位精度，

重復(fù)定位精度，

微量位移精度等；工具：傳統(tǒng)方法采用金屬線紋尺或步距規(guī)，

電子測(cè)微計(jì)，

準(zhǔn)直儀，

推薦采用激光干涉儀。特點(diǎn)：當(dāng)機(jī)床規(guī)格稍大一點(diǎn)時(shí)，

傳統(tǒng)方法其相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)器件很重，

且精度太低，

受環(huán)境溫度的影響大，

其檢驗(yàn)方法極冗長(zhǎng)乏味，

其檢驗(yàn)重復(fù)性也很差，

難以反映受檢機(jī)床的真正精度

。數(shù)據(jù)處理必須手工進(jìn)行，

繁瑣、

易出錯(cuò)

。推

薦采用激光干涉儀。位置精度slide8工作精度項(xiàng)目：

美國(guó)NAS(國(guó)家航宇標(biāo)準(zhǔn)）979在二十年前就制訂了標(biāo)準(zhǔn)化的“

圓形

-

菱形-

方形”試驗(yàn)(現(xiàn)在是CMTBA的標(biāo)志）。工具：準(zhǔn)備鑄鐵或鋁合金試件、

銑刀及編制數(shù)控切削程序，

高精度圓度儀及高

精度三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)作試件精度檢驗(yàn)。推薦采用球桿儀。特點(diǎn)：

該方法需要仔細(xì)定義試件的切削方法和測(cè)量切削結(jié)果；

它可能要花幾天

時(shí)間，

這依賴于計(jì)量室的條件

。然而即使是這種測(cè)試也無(wú)法評(píng)估機(jī)床的所

有性能，“

圓形

-

菱形

-

方形”試驗(yàn)的大多數(shù)切削運(yùn)動(dòng)是在X-

Y平面上進(jìn)行的，

因此沿X-Z和Y-Z平面上的精度大部分沒(méi)有測(cè)定

。推薦采用球桿儀。slide9用球桿儀取代NAS試件評(píng)定加工圓度1.檢驗(yàn)結(jié)果所反映的信息與用傳統(tǒng)的NAS試件加工所反映的信息相似，2.檢驗(yàn)速度快，

且不用昂貴的原材料;3.被國(guó)際上機(jī)床校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)所采納，

如國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO230和美國(guó)ANSI

B5.54等4.許多國(guó)外機(jī)床廠家以球桿儀結(jié)果作為機(jī)床驗(yàn)收依據(jù)。slide

10slide

11slide

12數(shù)控機(jī)床常見性能測(cè)試slide

13運(yùn)動(dòng)速度機(jī)器名稱：系列號(hào)

：日期：11：14Nov

01

2002試驗(yàn)者：軸：測(cè)量位置：文件名：Move.rtd采集速率：500

Hz最大速度：103.1492在時(shí)間：6.0930最小速度：-

1.608781在時(shí)間：1.9550 速度

—

時(shí)間圖10090807060504030201000速度

—

時(shí)間

-

線性9

10時(shí)間

(秒)slide

1486357421機(jī)器名稱：系列號(hào)：日期：11：18Nov

01

2002試驗(yàn)者：軸：測(cè)量位置：文件名：

sricky.rtd采集速率：

500

Hz最大值：在時(shí)間：最小值：在時(shí)間：32.805041.998016.084851.0000低速運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)性（爬行）

位移

—

時(shí)間圖1位移

—

時(shí)間

-

線性32302826242220181.9時(shí)間

(秒)slide

151.11.21.31.41.51.61.71.82機(jī)器名稱：系列號(hào)

：日期：11：21Nov

01

2002試驗(yàn)者：軸：測(cè)量位置：文件名：

vibration.rtd采集速率：500Hz機(jī)床振動(dòng)測(cè)量最大速度：0.180080在時(shí)間：7.2570最小速度：—0.212800在時(shí)間：7.35900.150.10.050—0.05—0.1—0.15—0.20速度

—

時(shí)間—線性速度

—

時(shí)間圖9

10時(shí)間

(秒)slide

16863574210.080.070.060.050.040.030.020.010

50

100150200250Flat

窗

-

線性刻度

頻率

(赫滋)機(jī)器名稱：系列號(hào)

：日期：11：21Nov01

2002試驗(yàn)者：軸：測(cè)量位置：文件名：

vibration.rtd采集速率：

500

Hz頻譜分析機(jī)床振動(dòng)最大幅值：0.081845在頻率：0.0000開始時(shí)間：0.0000結(jié)束時(shí)間：10.0000幅值頻率圖(FFT)slide

170Distance

(microns）140000120000100000800006000040000200000-20000DlsTANcEvsTlMEPLOTDistanceagainsttime-

Linear0.10

.20

.30

.40

.50.60

.7Time

(seconds）直線運(yùn)動(dòng)啟停特性Machine:Dell310serial

No:03RLKAxis:computer

madeLocation:Max

value:

157079.4at

time:0.0000DampedoscillationFilename:

EX—

DAMPD.RTDDate:18:24Aug23

'91Min

value:

-34122.96capture

rate:2500

Hzslide

18at

time:0.1144BY:G

Grant數(shù)控機(jī)床定位精度檢測(cè)示例

激光頭干涉鏡反射鏡slide

19slide20i=1i=11目標(biāo)點(diǎn)pi(i=

1-m)(pi(i=

1-

11))programovanado

programu

pro

rizeni

CNC

Stroje測(cè)量舉例0一

1000mm,

間隔

100mmskutetnapoIohaMerena/aserointerferometremi=11i=1

pipij(i=1-m;

j=1-n)測(cè)量點(diǎn)數(shù)重復(fù)次數(shù)

m-n

-i=11i=1pij明確測(cè)試方法及技術(shù)指標(biāo)線性數(shù)據(jù)采集----雙向運(yùn)行slide21明確測(cè)試方法及技術(shù)指標(biāo)階梯式數(shù)據(jù)采集----雙向運(yùn)行slide22明確測(cè)試方法及技術(shù)指標(biāo)擺動(dòng)式數(shù)據(jù)采集-2

雙向運(yùn)行slide23Machine:Linear

ExampleSerial

No:15345/LinDate:08:09

May16

,89By:R.T.S.Axis:XLocation:Mid

PositionU平均

:

2.040Ps平均

:7.132同一組數(shù)據(jù)按德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)分析反向量差

:4.860定位精度

:18.513重復(fù)精度

:12.007位置偏差

:11.0806420-2-4-6-8-100VDI3441德國(guó)

-線性Typical

test

results1400目標(biāo)

(毫米)VDI

3441slide2410001200400800600200Lost

motion

AccuracyRep,bilityMachine:Linear

ExampleSerial

No:15345/LinDate:08:09

May16,89By:R.T.S.Axis:XLocation:Mid

PositionLost

motion:

-4.860Accuracy:-9.400Rep,bility:

5.250同一組數(shù)據(jù)按日本標(biāo)準(zhǔn)分析

定位誤差

Typical

test

results0JIS-B6330

Plot

-

線性420-2-4-6-81400目標(biāo)

(毫米)slide2510001200400800600200Machine:Linear

ExampleSerial

No:15345/LinDate:08:09

May16,89Axis:XMeanDev.M:

11.080Sys.Dev.E

:13.920Repeat.R+

:7.892Repeat.R-

:

8.605Reversal

B

:

4.860Accuracy

A+:

12.535Accuracy

A-:

16.232Accuracy

A

:

16.232同一組數(shù)據(jù)按國(guó)際/

中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)分析0

200400GB/T17421.2—2000分析曲線-線性Accuracy

and

Repeatability6420-2-4-6-8Typical

test

results1400目標(biāo)

(毫米)slide2612001000800600ISO230-2VDI3441A雙向位置精度P位置精度M雙向位置偏差Pa位置偏差B反向量差U最大反向量差Ustr平均反向量差R雙向位置重復(fù)性Ps

max最大位置分散度Pstr平均位置分散度標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比ISO/VDIslide27maxISO230-2VDI3441E雙向系統(tǒng)偏差R+正向位置重復(fù)性R-負(fù)向位置重復(fù)性A+正向位置精度A-負(fù)向位置精度標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比ISO/VDIslide28.

VDI

-

位置精度p=max[xj

+1/

2(uj

+

paj)]-min[xj

-

1/

2(uj

+

paj)].

ISO

-雙向位置偏差M

=

max[xi

]-min[xi

].

VDI

-位置偏差pa

=

xjmax-xj

min.

ISO-反向量差B

=max

[Bi

]

Srovnanipoj

mi

ISO230-2a

VDI

3441

.

ISO-

雙向位置精度A=max

[xi

個(gè)

+2si

個(gè);xi

J+2si

J]-min[xi

個(gè)-2si

個(gè);xi

J

-2si

J].

VDI-反向量差umax=

max

[uj]xj

J

-xj

個(gè)uj

=slide29ISO230-2 R2B2=Bslide30R1B1MARE100012001400PaPPsmaxUmax6420-2-4-6-8-100

200VDl/DGQ3441-Polo

haVDI

3441Machine:Linear

Example

serial

No:15345/LinDate:08:09

May

16'89By:R.T.s.Axis:xLocation:Mid

PositionUstr.

:2.040Ps

st

r

.

:

7.

132U

max

:

4.860P

:

18.513Ps

max

:

12

.007Pa

:

11.080Typicaltest

resultsVDl

3441Poloha

(milimetr）slide31800400600長(zhǎng)專習(xí)…叫

.老版國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)InternationaI