茆 琦，董曉嵐

(蘇州市職業(yè)大學 機電工程學院，江蘇 蘇州 215104)

數(shù)控軸線定位精度及重復定位精度檢驗軟件的設(shè)計

茆 琦，董曉嵐

(蘇州市職業(yè)大學 機電工程學院，江蘇 蘇州 215104)

在數(shù)控機床軸線定位精度和重復定位精度的評定標準中，由于所測得的精度數(shù)據(jù)較多，處理公式也較為復雜，為了提高檢驗的效率和準確度，利用Microsoft Visual Studio軟件設(shè)計研發(fā)精度檢驗軟件.通過對典型案例的檢測，證明該軟件檢測和評定數(shù)控機床軸線的定位精度和重復定位精度不僅結(jié)果準確，而且便于操作、實用性強，能為技術(shù)人員節(jié)約大量的數(shù)據(jù)處理時間.

數(shù)控機床；定位精度；重復定位精度；軟件

數(shù)控機床是工業(yè)自動化發(fā)展的母機，是制造和加工精密零部件或模具的必備生產(chǎn)設(shè)備[1].被加工產(chǎn)品的精密度取決于數(shù)控機床的加工精度，而數(shù)控機床的加工精度則主要取決于機床數(shù)控系統(tǒng)的定位精度和重復定位精度[2].

在機床的使用過程中，由于受到使用過程中相關(guān)因素的影響，機床軸線的定位精度和重復定位精度會發(fā)生一定的改變，需要定期對定位精度和重復定位精度進行檢驗[3]，同時所測得的精度數(shù)據(jù)較多，處理公式也較為復雜，為了提高檢驗的效率和準確度，可以通過設(shè)計計算機軟件來檢測和評定數(shù)控機床軸線的定位精度和重復定位精度.

1 定位精度和重復定位精度的評定標準

根據(jù)中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局發(fā)布的國家標準《GB/T17421.2-2000，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)》，確定機床軸線定位精度和重復定位精度的評定標準[4].

1.1 定位精度A

1.1.2 軸線雙向定位精度A

軸線雙向定位精度A是由雙向定位系統(tǒng)偏差和雙向定位標準不確定度估算值的2倍的組合來確定的范圍.

1.2 重復定位精度R

2 軟件設(shè)計

軟件使用Microsoft Visual Studio(C#)2005開發(fā)[5]，主要包含檢測文件導入模塊、單向位置偏差計算模塊、雙向位置偏差計算模塊、軸向偏差計算模塊、誤差分布圖繪制模塊和檢測結(jié)果導出模塊.其功能模塊結(jié)構(gòu)如圖1所示，圖2為軟件運行界面.

圖1 軟件功能模塊圖

圖2 軟件運行界面

圖1中檢測文件導入模塊用于導入待測軸線的測量數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)格式采用Excel 2003文件形式，其字段及格式見圖3.

軸向偏差計算模塊用于對軸向偏差的各種參數(shù)進行計算.

誤差分布圖繪制模塊用于繪制誤差分布圖.檢測結(jié)果導出模塊以Word2003格式導出檢測報告.

圖3 測試數(shù)據(jù)格式

3 案例的檢測

在某數(shù)控機床的驗收測試中，采用激光干涉儀對機床的y軸進行測量，測量行程為2 000 mm，在全行程內(nèi)設(shè)11個目標點，每個目標點正反向各定位5 次，并將檢驗結(jié)果的原始檢測數(shù)據(jù)導入軟件，原始測量數(shù)據(jù)見圖2.通過軟件的計算分析，最終得到的精度檢驗結(jié)果如圖4所示，誤差分布情況如圖5所示.

圖4 精度檢驗結(jié)果

圖5 誤差分布圖

4 結(jié)論

所設(shè)計的數(shù)控軸線定位精度及重復定位精度檢驗軟件，界面簡潔，人機交互性良好，對系統(tǒng)軟硬件運行環(huán)境的要求較低.通過軟件對機床精度進行檢驗和評定，能使技術(shù)人員準確、快捷地進行分析判斷，節(jié)省了工作時間、提高了工作效率，除了對機床進行定期檢驗外，在開展對機床的型式檢驗、驗收檢驗、比較檢驗、補償調(diào)整檢驗等工作時[6]，該軟件都能提供很大的幫助.

[1]劉戰(zhàn)術(shù). 數(shù)控機床及其維護[M]. 北京：人民郵電出版社，2004.

[2]冷洶濤. 數(shù)控機床定位精度和重復定位精度的檢驗[J]. 機床與液壓，2008(8)：191-192.

[3]朱彤. 蘇州地區(qū)數(shù)控設(shè)備應用及維修現(xiàn)狀調(diào)研[J]. 蘇州市職業(yè)大學學報，2012，23(2)：76-79.

[4]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局. GB/T17421.2-2000 機床檢驗通則[S]. 北京：中國標準出版社，2000.

[5]張玉平，李長林. 深入淺出C#編程[M]. 北京：北京希望電子出版社，2004.

[6]韓大勇. 數(shù)控機床線性軸定位與重復定位精度的檢測[J]. 計測技術(shù)，2008(4)：65-66.

Design of a Software for Testing NC Axis Positioning Accuraly and Repeatability Accuracy Test Software

MAO Qi，DONG Xiao-lan

(School of Mechano-electrical Engineering，Suzhou Vocational Univevsity，Suzhou 215104，China)

The test-standard of positioning accuracy and repeatability accuracy of CNC machine tool axis is complex, and so is data processing.To solve this problem，this paper introduces Microsoft Visual Studio software to design and develop a precision test software.Software structure，module function，operation method and characteristics are introduced，and through a typical case the results proves that the software is not only accurate，convenient of operation，and practicable，but also saves a large amount of data processing time for technical personnel in improving their work eff i ciency.

CNC machine；positioning accuracy；repeatability accuracy；software

TG502.13

A

1008-5475(2013)03-0029-03

2013-05-16；

2013-06-08

江蘇省2012年度高?？蒲谐晒a(chǎn)業(yè)化推進項目(JHZD2012-48)；蘇州市科技計劃資助項目(SGZ2012058)

茆 琦(1974-)，男，江蘇蘇州人，講師，碩士，主要從事機械設(shè)計制造及自動化研究.

(責任編輯：李 華)