数控机床常用检验标准.pptx

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1、数控机床常用检验标准在无负荷或精加工条件下机床的几何精度；数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定热效应的评定数控机床的圆检验噪声发射的测定对角线位移检验旋转轴线几何精度振动级别的测定(技术报告，准备中）ISO230机床检验通则ISO230-9机床测试中测量不确定度的估计(技术报告）(基于230系列标准的基本公式）ISO230-1ISO230-2 ISO230-3 ISO230-4 ISO230-5 ISO230-6 ISO230-7ISO230-8.slide 2NecitIivost v PoIoze数控机床常见精度要求及传统检测方法slide 3几何精度项目：几何精度包括直线度，垂直度，平

2、面度，俯仰与扭摆，平行度等；工具：传统方法采用大理石或金属平尺、角规、百分表、水平仪、准直仪，激光干涉仪等；特点：传统采用人工操作，手工记录数据与计算，精度低，多用于 小型机床。在许多场合推荐采用激光干涉仪。slide 4 d1 d2 d3 d3直线度-用平尺(钢丝）检验被测导轨被测导轨平尺平尺d2d1slide 5d1 d2 d3 水平仪 直线度-用水平仪(自准直仪）检验被测导轨slide 6垂直度-用角尺检验slide 7项目：数控机床位置精度包括定位精度，重复定位精度，微量位移精度等；工具：传统方法采用金属线纹尺或步距规，电子测微计，准直仪，推荐采用 激光干涉仪。特点：当机床规格稍大一点

3、时，传统方法其相应的标准器件很重，且精度太 低，受环境温度的影响大，其检验方法极冗长乏味，其检验重复性也很差，难以反映受检机床的真正精度。数据处理必须手工进行，繁琐、易出错。推 荐采用激光干涉仪。位置精度slide 8工作精度项目：美国NAS(国家航宇标准）979在二十年前就制订了标准化的“圆形-菱形 -方形”试验(现在是CMTBA的标志）。工具：准备铸铁或铝合金试件、铣刀及编制数控切削程序，高精度圆度仪及高 精度三坐标测量机作试件精度检验。推荐采用球杆仪。特点：该方法需要仔细定义试件的切削方法和测量切削结果；它可能要花几天 时间，这依赖于计量室的条件。然而即使是这种测试也无法评估机床的所 有

4、性能，“圆形-菱形-方形”试验的大多数切削运动是在X-Y平面上进行 的，因此沿X-Z和Y-Z平面上的精度大部分没有测定。推荐采用球杆仪。slide 9用球杆仪取代NAS试件评定加工圆度1.检验结果所反映的信息与用传统的NAS试件加工所反映的信息相似，2.检验速度快，且不用昂贵的原材料;3.被国际上机床校验标准所采纳，如国际标准ISO230和美国ANSI B5.54等4.许多国外机床厂家以球杆仪结果作为机床验收依据。slide 10slide 11slide 12数控机床常见性能测试slide 13运动速度机器名称：系列号 ：日期：11：14 Nov 01 2002试验者：轴：测量位置：文件名：

5、Move.rtd采集速率：500 Hz最大速度：103.1492在时间：6.0930最小速度：-1.608781在时间：1.9550速度 时间图10090807060504030201000速度 时间 -线性9 10时间 (秒)slide 1486357421机器名称：系列号 ：日期：11：18 Nov 01 2002试验者：轴：测量位置：文件名：sricky.rtd采集速率：500 Hz最大值：在时间：最小值：在时间：32.805041.998016.084851.0000低速运动不平稳性（爬行）位移 时间图1位移 时间 -线性32302826242220181.9时间 (秒)slide 1

6、51.11.21.31.41.51.61.71.82机器名称：系列号 ：日期：11：21 Nov 01 2002试验者：轴：测量位置：文件名：vibration.rtd采集速率：500 Hz机床振动测量最大速度：0.180080在时间：7.2570最小速度：0.212800在时间：7.35900.150.10.050 0.05 0.1 0.15 0.20速度 时间 线性速度 时间图9 10时间 (秒)slide 16863574210.080.070.060.050.040.030.020.010 50 100 150 200 250Flat 窗 -线性刻度 频率 (赫滋)机器名称：系列号 ：

7、日期：11：21 Nov 01 2002试验者：轴：测量位置：文 件 名：vibration.rtd采集速率：500 Hz频谱分析机床振动最大幅值：0.081845在频率：0.0000开始时间：0.0000结束时间：10.0000幅值频率图 (FFT)slide 170Distance(microns）140000120000100000800006000040000200000-20000DlsTANcE vs TlME PLOTDistance against time-Linear0.10.20.30.40.50.60.7Time(seconds）直线运动启停特性Machine:Dell

8、 310serial No:03RLKAxis:computer madeLocation:Max value:157079.4at time:0.0000Damped oscillationFilename:EX DAMPD.RTDDate:18:24 Aug 23 91Min value:-34122.96capture rate:2500 Hzslide 18at time:0.1144BY:G Grant数控机床定位精度检测示例激光头干涉镜反射镜slide 19slide 20i=1i=11目标点pi(i=1-m)(pi(i=1-11)programovanado programu p

9、ro rizeni CNC Stroje测量举例 0 一 1000mm,间隔 100mmskutetna poIohaMerena/aserointerferometremi=11i=1 pipij(i=1-m;j=1-n)测量点数重复次数 m-n-i=11i=1pij明确测试方法及技术指标线性数据采集-双向运行slide 21明确测试方法及技术指标阶梯式数据采集-双向运行slide 22明确测试方法及技术指标摆动式数据采集-2 双向运行slide 23Machine:Linear ExampleSerial No:15345/LinDate:08:09 May 16 ,89By:R.T.S.

10、Axis:XLocation:Mid PositionU 平均 :2.040Ps 平均 :7.132同一组数据按德国标准分析反向量差:4.860定位精度:18.513重复精度:12.007位置偏差:11.0806420-2-4-6-8-100VDI 3441 德国-线性Typical test results1400目标 (毫米)VDI 3441slide 2410001200400800600200Lost motion Accuracy Rep,bilityMachine:Linear ExampleSerial No:15345/LinDate:08:09 May 16 ,89By:R.

11、T.S.Axis:XLocation:Mid PositionLost motion:-4.860Accuracy:-9.400Rep,bility:5.250同一组数据按日本标准分析定位误差 Typical test results0JIS-B6330 Plot -线性420-2-4-6-81400目标 (毫米)slide 2510001200400800600200Machine:Linear ExampleSerial No:15345/LinDate:08:09 May 16 ,89Axis:XMean Dev.M:11.080Sys.Dev.E :13.920Repeat.R+:7.

12、892Repeat.R-:8.605Reversal B :4.860Accuracy A+:12.535Accuracy A-:16.232Accuracy A :16.232同一组数据按国际/中国标准分析0 200 400GB/T 17421.2 2000 分析曲线 -线性Accuracy and Repeatability6420-2-4-6-8Typical test results1400目标 (毫米)slide 2612001000800600ISO 230-2VDI 3441A双向位置精度P位置精度M双向位置偏差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双向位置重

13、复性Ps max最大位置分散度Pstr平均位置分散度标准对比 ISO/VDIslide 27maxISO 230-2VDI 3441E双向系统偏差R+正向位置重复性R-负向位置重复性A+正向位置精度A-负向位置精度标准对比 ISO/VDIslide 28.VDI-位置精度p=maxxj+1/2(uj+paj)-minxj-1/2(uj+paj).ISO-双向位置偏差M=maxxi-minxi.VDI-位置偏差pa=xj max-xj min.ISO-反向量差B=max Bi Srovnani poj mi ISO 230-2 a VDI 3441 .ISO-双向位置精度A=max xi 个+2

14、si 个;xi J+2si J-minxi 个-2si 个;xi J-2si J.VDI-反向量差u max =max uj xj J-xj 个uj =slide 29ISO 230-2R2 B2=Bslide 30R1B1MARE100012001400PaPPsmaxUmax6420-2-4-6-8-100 200V D l/D G Q 3 4 4 1 -P o l o h aVDI 3441M a c h i n e:L i n e a r E x a m p l e s e r i a l N o:1 5 3 4 5/L i nD a t e:0 8:0 9 M a y 1 6 8 9

15、B y:R.T.s.A x i s:xL o c a t i o n:M i d P o s i t i o nU s tr.:2.040Ps s t r.:7.1 32U m a x :4.8 6 0P :1 8.5 1 3P s m a x :1 2 .0 0 7P a :1 1.0 8 0Typical test resultsVDl 3441Poloha(milimetr）slide 31800400600長专习叫 .老版国际标准InternationaI 新版国际标准(2)美国国家标准U.S.A.美国机械工程师学会标准美国机床协会标准英国机床标准U.K.英国三测机标准U.K.日本国家

16、标准Japan 中国国家标准china德国机床标准Germany德国三测机标准Germany 法国国家标准France.ISO 230-2.ISO230-1997.ANSI B5.54.AS ME B89.1.12M.NMTBA.BS 3800.BS 4656.JIS B6330.GB 17421-2000.VDI 3441.VDI 2617.E60-099.等等验收标准明确国际上常见机床及 三坐标测量机标准激 光 干 涉 仪 及 校 准 产 品Laser and caIibrationslide 32-.地基要求.避免阳光直射及其他局部热源.车间温度控制.车间电源控制.车间气源控制.润滑.机床预热.负载要求.机床膨胀系数及传感器的放置检测条件要求具体/可行slide 33.快速准直光路.程序自动编制/与机床通讯 .自动测试/分析测试结果.产生螺距误差补偿表或自动补 偿.携带方便.汉化软件及在线帮助简化激光干涉仪操作的技巧slide 34问题？slide 35