GBT 17421.6-2016 機床檢驗通則 第6部分：體和面對角線位置精度的確定(對角線位移檢驗)

機床檢驗通則第6部分：體和面對角線位置精度的確定(對角線位移檢驗)I ——GB/T17421.1—1998機床檢驗通則第1部分：在無負荷或精加工條件下機床的幾何精度 1機床檢驗通則第6部分：體和面對角線位置精度的確定(對角線位移檢驗)1范圍GB/T17421的本部分規(guī)定了對角線位移檢驗，通過這種檢驗，可以估算機床的空間性能。對機床的空間性能進行完整檢驗是一個困難而費時的過程。對角線位移檢驗降低了檢測空間性能的時間和成本。對角線位移檢驗本身并不是一個自診斷性檢測過程，盡管有時候可以從檢驗結(jié)果得出診斷性質(zhì)的結(jié)論。特別是在包含面對角線檢驗時，可以進行坐標軸垂直度的直接測量。體對角線上的對角線位移檢驗可以通過面對角線檢驗加以補充，通過平行于機床坐標軸依據(jù)ISO230-2進行檢驗，或者通過依據(jù)GB/T17421.4—2003中定義的3個坐標平面生成的輪廓進行評價而實現(xiàn)。對角線位移檢驗可以用于機床驗收，也可以用于對機床性能進行再次確認，其中將檢驗參數(shù)用作比較指標。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T17421.3—2009機床檢驗通則第3部分：熱效應的確定(ISO230-3:2001,IDT)GB/T17421.4—2003機床檢驗通則第4部分：數(shù)控機床的圓檢驗(ISO230-4:1996,IDT)ISO230-1:1996機床檢驗通則第1部分：在無負荷或精加工條件下機床的幾何精度ISO230-2:1997機床檢驗通則第2部分：數(shù)控軸線的定位精度和重復定位精度的確定3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適應于本文件。機床用于加工操作時由直線坐標軸行程所定義的空間(不包括用于輔助操作的行程，例如換刀等)。D機床工作空間范圍內(nèi)長方體的體對角線，見圖1。面對角線facediagonalF機床工作空間范圍內(nèi)長方體的某個平面中的對角線。2注2:用戶可以用面對角線的起點命名面對角線，例如+X-Y是從始點+X-Y到終點-X+Y的面對角線。對圖1長方體的四條體對角線圖2長方體的面對角線3E?B?兩條面對角線B?(ab)、B?(ab)的最大反向偏差值(見ISO230-2),其中“ab”用于定義測量坐標41996中A.13);——由于環(huán)境影響(例如溫度影響等)造成的不確定度(見GB/T17421.3—2009中的第4章某次檢驗的組合測量結(jié)果的不確定度不應大于公差的一部分。允差值應由供貨商/制造商和用戶檢驗程序在概念上類似于在ISO230-2中關于線性坐標軸線的敘述，區(qū)別僅在P?=(X?,Y?,Z?)P?=(X?,Y?,Z?)對角線長度D為：5D=P?-P?=√(X?-X?)2+(Y?-Y?)2+移動增量Ix為：Y軸及Z軸中的路徑和增量按類似方式定義。最佳編程可運用三個坐標軸中上述定義數(shù)量的運按照標準檢驗循環(huán)對所有目標位置進行檢驗(見向上檢驗5次。樣。進給速度不應超過最大進給速度的20%。a)檢驗前12h和檢驗期間每小時環(huán)境溫度的最大變化率(見ISO230-2:1997中3.1);c)機床檢驗前的預熱過程(見ISO230-2:1997中3.3);6——用于軸線定位的光柵尺的類型及其用于名義差脹的熱膨脹系數(shù)(例如用于Z軸——開始和最終目標位置(P?和P?)及對角線增量(I(資料性附錄)激光干涉儀的設置步驟本附錄通過一個示例描述了對角線位移檢驗中激光干涉儀的安裝程序。首先將激光頭、遠程干涉儀及可調(diào)反射鏡裝到工作臺上，使可調(diào)反射鏡位于工作臺拐角處，反射鏡位于主軸中。(如果機床的工作體積超出了工作臺區(qū)域，那么可能需要安裝額外的夾具。)如果采用的是偏振干涉儀，那么最好將可調(diào)反射鏡裝在遠程干涉儀和位于主軸上的反射鏡之間。干涉儀要盡可能靠近可調(diào)反射鏡，以最大程度地減少失效路徑誤差?；蛘呖烧{(diào)反射鏡只用于上下或左右調(diào)節(jié)光束軌跡，且不同時調(diào)節(jié)二者。這樣做的目的是避免干擾激光束的偏振。注意，反射鏡要布置在主軸中心線上以減少對主軸坐標軸轉(zhuǎn)動的敏感性，同時主軸應鎖緊。若主軸無法鎖緊，那么應采用托架。在某些臥式機床上，可能需要將后向反射鏡定位在離開主軸端部一定距離的地方，以免主軸箱干擾激光束。如果條件允許，測量結(jié)果獲取應基于20℃(采用材料溫度傳感器)的溫度。該溫度傳感器應放置在工夾的中心。接下來，調(diào)節(jié)可調(diào)反射鏡的角度，從而使激光束近似地通過工作區(qū)的一條體對角線。將機床主軸連同反射鏡移到為待測體對角線終點確定的名義位置，用可調(diào)反射鏡調(diào)節(jié)光束以實現(xiàn)大致找正。此時，要確保射出光束被定位在可調(diào)反射鏡上，并使反射鏡上的返回光束具有足夠返回再接著將機床主軸連同后向反射鏡移到接近可調(diào)反射鏡的最近一點上，用點動指令，移動主軸直到獲得正確的返回光束找正位置。記下機床位置。然后沿要進行測量的體對角線將機床移動到最遠位置，再次采用點動指令定位機床，直至獲得正確的返回光束找正位置。在理想情況下，該位置應在原先確定的名義位置的6mm范圍內(nèi)。記下機床最后寫入數(shù)控程序，機床在要求的位置(外加一個較小的調(diào)頭距離)間快速移動，并按規(guī)定的目標位置間距和要求的接近次數(shù)進行數(shù)據(jù)采集。確保數(shù)控程序正確無誤，如果采用一系列相同的增量運動通過對角線快速移動，這樣的誤差會累積而產(chǎn)生較大的偏差。測量面對角線的設