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發(fā)表于 2010-7-9 15:28:59
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為了標(biāo)定機(jī)床的定位精度，必須在運(yùn)動(dòng)軸向上建立一些目標(biāo)位置點(diǎn),，然后根據(jù)目標(biāo)位置點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一系列實(shí)際位置點(diǎn)計(jì)算±3的分布,。如果一條理論正態(tài)曲線──或雙向時(shí)的兩條──在每個(gè)目標(biāo)點(diǎn)上形成，在經(jīng)過(guò)3分布之后,，所有正態(tài)曲線中最上端曲線與最下端曲線之間的展寬即ISO230-1標(biāo)準(zhǔn)中所指的定位精度(圖3),。 j" v) L4 K& x; ~1 [
軸向重復(fù)精度指目標(biāo)點(diǎn)處一條正態(tài)曲線最大展寬(單向)或兩條正態(tài)曲線(雙向)之和的最大展寬。一個(gè)最簡(jiǎn)單的理解：重復(fù)精度大約為定位精度的?,，但也有例外,，并且有時(shí)出入還很大。圖3中目標(biāo)點(diǎn)的正態(tài)曲線旋轉(zhuǎn)了90°,，目的是為了更加直觀地表達(dá)展寬的概念,。由于這種分析方法基于最差的定位精度情形，并且?guī)缀醺采w100%的可能的不準(zhǔn)確性,，因此可以期望用它能較好地評(píng)價(jià)數(shù)控機(jī)床的實(shí)際性能,。 ! R" \! m9 s. H
圖3 單/雙向時(shí)的定位精度及重復(fù)精度0 g6 [! @- K: `4 q, y2 g3 x
4 NMTBA標(biāo)準(zhǔn)
2 x. l- }7 f$ |* Q5 k- W+ V9 ]美國(guó)的NMTBA標(biāo)準(zhǔn)與ISO標(biāo)準(zhǔn)非常近似，一個(gè)區(qū)別就是：NMTBA標(biāo)準(zhǔn)喜歡采用單向測(cè)量,，而ISO標(biāo)準(zhǔn)建議雙向測(cè)量,；另一區(qū)別是：NMTBA標(biāo)準(zhǔn)采用“滑動(dòng)尺”(如同VDI標(biāo)準(zhǔn))，這樣把精度與軸的長(zhǎng)度關(guān)聯(lián)起來(lái),，而這一點(diǎn)ISO標(biāo)準(zhǔn)并未涉及,。單從這一點(diǎn)來(lái)看，1972年出版的NMTBA標(biāo)準(zhǔn)也許有點(diǎn)過(guò)時(shí),，因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)調(diào)節(jié)功能,，諸如絲桿間隙補(bǔ)償?shù)?現(xiàn)在已經(jīng)能夠調(diào)整軸向移動(dòng)中產(chǎn)生的誤差──不論軸的長(zhǎng)短，而1988年出版的ISO標(biāo)準(zhǔn)則很顯然地反映出這一點(diǎn),。同樣應(yīng)該注意的是,，NMTBA標(biāo)準(zhǔn)在滑動(dòng)尺這一點(diǎn)上與VDI標(biāo)準(zhǔn)相似。
8 s* v: m. b! Q, Z& `還有一點(diǎn)區(qū)別,，那就是NMTBA以正負(fù)值反映,，而VDI和ISO以絕對(duì)值反映，實(shí)際上絕對(duì)值與正值和負(fù)值相等(也就是+0.002mm,，-0.002mm或±0.002mm=0.004mm),，兩種表達(dá)方式總的來(lái)說(shuō)有相同的解釋，但技術(shù)上來(lái)說(shuō)還是不一樣的,。
Y2 ]) o9 Q+ m9 k8 m9 N圖4 VDI標(biāo)準(zhǔn)的定位不確定性(P)1 b3 R) A# E; q; U8 |
5 德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)
7 L0 r& K- O5 o) [/ g& X德國(guó)采用的標(biāo)準(zhǔn)VDI/DGQ(Verein Deutscher Ingeieure/Deutsche Gesellschaft fuer Qualitaet)與ISO及NMTBA標(biāo)準(zhǔn)基本相近,，或者更準(zhǔn)確地說(shuō)，ISO標(biāo)準(zhǔn)與VDI及NMTBA標(biāo)準(zhǔn)相近,。因?yàn)楹蠖咴谇罢咧皢?wèn)世并且很明顯地被前者用做基礎(chǔ),。盡管計(jì)算方法及指標(biāo)有區(qū)別，但關(guān)鍵計(jì)算結(jié)果,，即定位精度和重復(fù)精度在三種標(biāo)準(zhǔn)中相近,。 6 C2 Y+ C# J' h
德國(guó)VDI方法是文中所提及各種方法中最復(fù)雜的一種，該標(biāo)準(zhǔn)中的一些指標(biāo),，若不做仔細(xì)分析,，則很難搞清楚。指標(biāo)“定位精度”不象在ISO標(biāo)準(zhǔn)中只有單一數(shù)字表達(dá),，而是分成四個(gè)部分：定位不確定性(P),，定位發(fā)散度(Ps)，反向誤差(U)和定位偏差(Pa),。
; L$ Q) M0 _- b' i8 d4 Z與ISO標(biāo)準(zhǔn)中的定位精度最相近的是VDI中的定位不確定性(P),，盡管這兩項(xiàng)指標(biāo)的計(jì)算過(guò)程不大一樣，但最終結(jié)果卻極為近似：都是計(jì)算沿軸向的正態(tài)曲線的最大展寬(圖4)區(qū)別僅在于正態(tài)分布曲線的計(jì)算方法,。VDI標(biāo)準(zhǔn)將雙向測(cè)量的兩根正態(tài)曲線合并為一體,，定義為定位發(fā)散度(Ps)它是通過(guò)首先取平均值，然后進(jìn)行六次平均標(biāo)準(zhǔn)差(即6,，圖5)而得出的,，然后將反向誤差(U)除以2，每一半加至平均正態(tài)曲線(即定位發(fā)散度)的一端(圖4中的“U/2”),。 # W; V! T2 f0 J l) }
指標(biāo)“定位偏差”在VDI中的描述與ISO標(biāo)準(zhǔn)中的同名指標(biāo)不同,，在ISO標(biāo)準(zhǔn)中它是指目標(biāo)點(diǎn)與實(shí)際點(diǎn)之差(圖1)，在VDI標(biāo)準(zhǔn)中是指沿軸向的各個(gè)目標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一系列實(shí)際位置點(diǎn)的平均值的最大差額(圖6),。
# A N0 N0 L3 {" _. f- Q& J4 O圖5 正反向正態(tài)曲線合并及定位發(fā)散度(Ps)
! \ {. z2 ^: {2 M d m" I圖6 定位偏差(Pa)
) ] Q: j1 n* }- H# [. b軸向重復(fù)精度與ISO標(biāo)準(zhǔn)中的定義很相似,，它是由目標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的最大定位發(fā)散度加上反向誤差而得到的(圖4),。
' P; W9 f |# a# U' h" g6 JIS標(biāo)準(zhǔn)6 W( h: H2 [. d; K3 W& W7 R
日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS遠(yuǎn)比前述任一精度標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)單，自然也遠(yuǎn)不如前述任一精度標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確,。JIS B6336僅要求一次往返目標(biāo)點(diǎn)檢測(cè)(雙向)目標(biāo)點(diǎn)與其對(duì)應(yīng)實(shí)際點(diǎn)列之間的最大定位偏差即為定位精度(圖7)JIS B6336根本不考慮ISO,、VDI和NMTBA中運(yùn)用的±3分布。 3 \6 v" B! m$ N& G; J
用這種方法計(jì)量出的數(shù)控機(jī)床的精度結(jié)果給人的感覺是無(wú)論比ISO標(biāo)準(zhǔn)還是NMTBA標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量的都要高,，數(shù)值比例為1:2,。JIS標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)精度是指目標(biāo)點(diǎn)處的最大分散度。這種通過(guò)7次雙向測(cè)量得出的最大分散度除以2,，然后冠以“±”值,，即表達(dá)出重復(fù)精度(圖8)。 1 e% z# r+ |2 L
圖7定位精度即最大定位偏差8 S: [ l, H5 \4 n# o9 ~% n5 S, }
圖8 重復(fù)精度為最大分散度除2后取“±”值
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總之,，單根據(jù)樣本等資料標(biāo)注的精度數(shù)值,，很難一下判別孰精孰粗，用戶必須仔細(xì)分析,，切莫上當(dāng),。 |
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