甄玉勇++甄秀仙++顏菲

摘 要：加工中心機(jī)床定位精度所執(zhí)行的國(guó)內(nèi)、外檢測(cè)方法及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。

關(guān)鍵詞：加工中心機(jī)床 定位精度 精度標(biāo)準(zhǔn)比較

中圖分類號(hào)：TG66 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）09（b）-0085-01

在我國(guó)現(xiàn)有的機(jī)床行業(yè)中，加工中心機(jī)床的定位精度檢測(cè)方法，概念比較模糊，與之相聯(lián)系的精度允差值也是推薦性的要求，行業(yè)中并沒(méi)有執(zhí)行國(guó)家頒布的該類的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。我們通?？吹竭@種現(xiàn)象，在某一廠商的設(shè)備或樣本中與另一廠商的相同類別的設(shè)備或樣本中標(biāo)注的定位精度并不一樣，例如同一位置定位精度±0.005 mm或者標(biāo)注0.016 mm，哪一種標(biāo)準(zhǔn)精度更高，我們無(wú)從得知，因此了解不同國(guó)家、地區(qū)所采用標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)算方法就顯得尤為重要。

1 定位精度的定義

什么是定位精度呢？在這里做一簡(jiǎn)要闡述。數(shù)控加工中心機(jī)床的定位精度指的是在數(shù)控系統(tǒng)的指令下機(jī)床的各個(gè)坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)所達(dá)到的位置準(zhǔn)確性。

位置精度其實(shí)說(shuō)的就是機(jī)床的軸系位移精度。在普通機(jī)床中，主要是人工手動(dòng)進(jìn)給，定位精度取決于讀數(shù)誤差，位置精度受到的制約條件很多。數(shù)控機(jī)床會(huì)控制其包含的運(yùn)動(dòng)部件來(lái)根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的指令來(lái)進(jìn)行操作，被加工零件在加工后所能達(dá)到的精度和程序所控制的運(yùn)動(dòng)單元達(dá)到的精度成正比，該精度也將在行程范圍內(nèi)坐標(biāo)軸在任意點(diǎn)上的定位是否穩(wěn)定。定位精度是檢測(cè)機(jī)床應(yīng)用一項(xiàng)重要的指標(biāo)內(nèi)容。

測(cè)量定位精度的方法標(biāo)準(zhǔn)是多種多樣的，目前市場(chǎng)上的加工中心所執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)主要有，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、日本JISB6336標(biāo)準(zhǔn)、德國(guó)VDI標(biāo)準(zhǔn)。臺(tái)灣和日本加工中心機(jī)床制造商往往參照日本JISB6336的標(biāo)準(zhǔn)；在歐洲多采用德國(guó)VDI/DGQ3441標(biāo)準(zhǔn)。不但在我國(guó)各制造廠家采用的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)則各不相同，不同國(guó)家地區(qū)采取的測(cè)量方法和標(biāo)準(zhǔn)也是不同的。

2 常見(jiàn)位置精度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)比較

2.1 日本JISB 6336標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)

（1）定位精度檢測(cè)。

每隔50 mm選擇一個(gè)點(diǎn)，分別往返一次測(cè)量基準(zhǔn)長(zhǎng)度（300 mm）和全行程內(nèi)的最大差值作為該機(jī)床的定位精度

（2）重復(fù)定位精度檢測(cè)。

分別在全行程的兩端和中間三個(gè)位置分別往返七次，在1/2最大差值前加（±）作為該機(jī)床的重復(fù)定位精度

（3）反向偏差檢測(cè)。

分別向某一位置正向、負(fù)向各定位7次，誤差以正、負(fù)兩停止位置的平均值之差表示。

2.2 德國(guó)-DGQ34413，1977《機(jī)床工作精度和位置精度的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)原理》

此標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)標(biāo)類似，表示精度標(biāo)準(zhǔn)的術(shù)語(yǔ)及公式主要有以下幾點(diǎn)。

（1）位置分散度：P sj=6Sj。

（2）最大位置分散度（軸線的）Psmax Psmax= Psjmax。

（3）反向偏差：uj=│Xj↑- Xj↓│。

反向偏差（軸線的）最大值Umax=Ujmax

（4）總平均量差：Xj=（Xj↑+ Xj↓）/2。

（5）位置偏差（軸線的）：Pa=│Xjmax- Xjmin│。

（6）位置不可靠性（軸線的定位精度）

P={Xj+（ uj+PSj）/2}max-{Xj-（ uj+PSj）/2}min。

2.3 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17421.2-2000《機(jī)床檢驗(yàn)通則第2部分：數(shù)控軸線的定位精度和重復(fù)定位精度的確定》

本標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)標(biāo)IS0230-2：1997相當(dāng)?；驹瓌t與NMTBA和VDI相同。

術(shù)語(yǔ)代號(hào)及公式。

某一點(diǎn)Pj單向重復(fù)定位精度

Ri↑=4Si↑ Ri↓=4Si↓

某一點(diǎn)Pi雙向重復(fù)定位精度

Ri=max[2Si↑+2Si↓+│Bi│]

某一軸線的單向重復(fù)定位精度：

R↑=max[Ri↑] R↓=max[Ri↓]

某一軸線的雙向重復(fù)定位精度

R=max[Rj ]

軸線單向定位精度A↑=max[xi↑+2Si↑]-min[xi↑-2Si↑]

A↓=max[Xi↓ +2Si↓]-min[xi↓-2Si↓]

軸線雙向定位精度：

A=max[Xi↑+2Si↑；Xi↓+2Si↓] -min[Xi↑-2Si↑；Xi↓-2Si↓]

從上面計(jì)算可看出：軸線雙向定位精度等于雙向定位系統(tǒng)偏差雙向定位標(biāo)準(zhǔn)不確定度估算值的2倍的組合來(lái)確定的范圍。

3 正確評(píng)價(jià)加工中心定位精度

各精度標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量方法也是不盡相同的，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO-230-2和德國(guó)VDI標(biāo)準(zhǔn)采用的是數(shù)理統(tǒng)計(jì)法；日本JIS采用的是代數(shù)極差法。

國(guó)際ISO和德國(guó)VDI都是將在一次性選中的至少五個(gè)目標(biāo)位置進(jìn)行五次往返，這樣可以得到實(shí)際移動(dòng)距離差別規(guī)定距離的值。國(guó)際ISO利用計(jì)算公式得到了包括雙向定位精度、單向定位精度、雙向重復(fù)定位精度、單向重復(fù)定位精度；軸線的反向差值、平均反向差值、雙向定位系統(tǒng)偏差、單向定位系統(tǒng)偏差、軸線的平均雙向位置偏差范圍在內(nèi)的九個(gè)有關(guān)定位精度以及重復(fù)定位精度的數(shù)值；而德國(guó)VDI標(biāo)準(zhǔn)的制定則是采用了不同于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算公式得到的包括最大反向誤差、最大離散寬度、平均反向誤差、定位不可靠、定位誤差、平均離散度在內(nèi)的六個(gè)有關(guān)定位精度和重復(fù)定位精度的數(shù)值。

這兩種精度標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)方法法基本上是相同的，只是在精度表達(dá)和計(jì)算原理和公式上有所不同，德國(guó)的精度計(jì)算數(shù)值比國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要大。

日本JIS標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)一條數(shù)控軸上選定的若干個(gè)目標(biāo)位置每個(gè)只做一次定位測(cè)試，取任意兩個(gè)位置上定位誤差的最大值的1/2，附上±號(hào)作為定位精度，以極大極小值之差為結(jié)果。這種檢測(cè)及計(jì)算方法只注重本次測(cè)量過(guò)程中，實(shí)際移動(dòng)距離和規(guī)定移動(dòng)距離的差值，以最大差值作為最后測(cè)量結(jié)果，其數(shù)值一般偏小，看上去精度高。有利于商家宣傳和促銷，但可靠性較差。

如果對(duì)其中一定位點(diǎn)在正反方向趨近定位點(diǎn)，定位七次（N=7），其每一次實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)如下：+5μm、+3μm、+1μm、0、-1μm、-3μm、-5μm，按國(guó)際規(guī)定這定位點(diǎn)，平均位置偏差值為 按我國(guó)GB標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)定位精度為4Si=12.5μm（±2Si） ，按日本JIS標(biāo)準(zhǔn)處理，得到重復(fù)定位精度為±5μm，按德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)6Si=20，得到重復(fù)定位精度為20μm。

從計(jì)算結(jié)果可以看出，日本JIS標(biāo)準(zhǔn)精度要求最松，德國(guó)VDI標(biāo)準(zhǔn)要求高。

4 結(jié)語(yǔ)

由于標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)內(nèi)容、允差值和實(shí)測(cè)值與檢測(cè)方法有密切的聯(lián)系，因此不能僅僅根據(jù)檢測(cè)得出的數(shù)值大小來(lái)確定機(jī)床定位精度和重復(fù)定位精度的高低。

參考文獻(xiàn)

[1] 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17421.2-2000《機(jī)床檢驗(yàn)通則第2部分：數(shù)控軸線的定位精度和重復(fù)定位精度的確定》.

[2] 實(shí)用數(shù)控加工技術(shù)[M].兵器工業(yè)出版社.endprint

摘 要：加工中心機(jī)床定位精度所執(zhí)行的國(guó)內(nèi)、外檢測(cè)方法及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。

關(guān)鍵詞：加工中心機(jī)床 定位精度 精度標(biāo)準(zhǔn)比較

中圖分類號(hào)：TG66 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）09（b）-0085-01

在我國(guó)現(xiàn)有的機(jī)床行業(yè)中，加工中心機(jī)床的定位精度檢測(cè)方法，概念比較模糊，與之相聯(lián)系的精度允差值也是推薦性的要求，行業(yè)中并沒(méi)有執(zhí)行國(guó)家頒布的該類的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。我們通?？吹竭@種現(xiàn)象，在某一廠商的設(shè)備或樣本中與另一廠商的相同類別的設(shè)備或樣本中標(biāo)注的定位精度并不一樣，例如同一位置定位精度±0.005 mm或者標(biāo)注0.016 mm，哪一種標(biāo)準(zhǔn)精度更高，我們無(wú)從得知，因此了解不同國(guó)家、地區(qū)所采用標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)算方法就顯得尤為重要。

1 定位精度的定義

什么是定位精度呢？在這里做一簡(jiǎn)要闡述。數(shù)控加工中心機(jī)床的定位精度指的是在數(shù)控系統(tǒng)的指令下機(jī)床的各個(gè)坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)所達(dá)到的位置準(zhǔn)確性。

位置精度其實(shí)說(shuō)的就是機(jī)床的軸系位移精度。在普通機(jī)床中，主要是人工手動(dòng)進(jìn)給，定位精度取決于讀數(shù)誤差，位置精度受到的制約條件很多。數(shù)控機(jī)床會(huì)控制其包含的運(yùn)動(dòng)部件來(lái)根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的指令來(lái)進(jìn)行操作，被加工零件在加工后所能達(dá)到的精度和程序所控制的運(yùn)動(dòng)單元達(dá)到的精度成正比，該精度也將在行程范圍內(nèi)坐標(biāo)軸在任意點(diǎn)上的定位是否穩(wěn)定。定位精度是檢測(cè)機(jī)床應(yīng)用一項(xiàng)重要的指標(biāo)內(nèi)容。

測(cè)量定位精度的方法標(biāo)準(zhǔn)是多種多樣的，目前市場(chǎng)上的加工中心所執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)主要有，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、日本JISB6336標(biāo)準(zhǔn)、德國(guó)VDI標(biāo)準(zhǔn)。臺(tái)灣和日本加工中心機(jī)床制造商往往參照日本JISB6336的標(biāo)準(zhǔn)；在歐洲多采用德國(guó)VDI/DGQ3441標(biāo)準(zhǔn)。不但在我國(guó)各制造廠家采用的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)則各不相同，不同國(guó)家地區(qū)采取的測(cè)量方法和標(biāo)準(zhǔn)也是不同的。

2 常見(jiàn)位置精度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)比較

2.1 日本JISB 6336標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)

（1）定位精度檢測(cè)。

每隔50 mm選擇一個(gè)點(diǎn)，分別往返一次測(cè)量基準(zhǔn)長(zhǎng)度（300 mm）和全行程內(nèi)的最大差值作為該機(jī)床的定位精度

（2）重復(fù)定位精度檢測(cè)。

分別在全行程的兩端和中間三個(gè)位置分別往返七次，在1/2最大差值前加（±）作為該機(jī)床的重復(fù)定位精度

（3）反向偏差檢測(cè)。

分別向某一位置正向、負(fù)向各定位7次，誤差以正、負(fù)兩停止位置的平均值之差表示。

2.2 德國(guó)-DGQ34413，1977《機(jī)床工作精度和位置精度的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)原理》

此標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)標(biāo)類似，表示精度標(biāo)準(zhǔn)的術(shù)語(yǔ)及公式主要有以下幾點(diǎn)。

（1）位置分散度：P sj=6Sj。

（2）最大位置分散度（軸線的）Psmax Psmax= Psjmax。

（3）反向偏差：uj=│Xj↑- Xj↓│。

反向偏差（軸線的）最大值Umax=Ujmax

（4）總平均量差：Xj=（Xj↑+ Xj↓）/2。

（5）位置偏差（軸線的）：Pa=│Xjmax- Xjmin│。

（6）位置不可靠性（軸線的定位精度）

P={Xj+（ uj+PSj）/2}max-{Xj-（ uj+PSj）/2}min。

2.3 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17421.2-2000《機(jī)床檢驗(yàn)通則第2部分：數(shù)控軸線的定位精度和重復(fù)定位精度的確定》

本標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)標(biāo)IS0230-2：1997相當(dāng)?；驹瓌t與NMTBA和VDI相同。

術(shù)語(yǔ)代號(hào)及公式。

某一點(diǎn)Pj單向重復(fù)定位精度

Ri↑=4Si↑ Ri↓=4Si↓

某一點(diǎn)Pi雙向重復(fù)定位精度

Ri=max[2Si↑+2Si↓+│Bi│]

某一軸線的單向重復(fù)定位精度：

R↑=max[Ri↑] R↓=max[Ri↓]

某一軸線的雙向重復(fù)定位精度

R=max[Rj ]

軸線單向定位精度A↑=max[xi↑+2Si↑]-min[xi↑-2Si↑]

A↓=max[Xi↓ +2Si↓]-min[xi↓-2Si↓]

軸線雙向定位精度：

A=max[Xi↑+2Si↑；Xi↓+2Si↓] -min[Xi↑-2Si↑；Xi↓-2Si↓]

從上面計(jì)算可看出：軸線雙向定位精度等于雙向定位系統(tǒng)偏差雙向定位標(biāo)準(zhǔn)不確定度估算值的2倍的組合來(lái)確定的范圍。

3 正確評(píng)價(jià)加工中心定位精度

各精度標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量方法也是不盡相同的，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO-230-2和德國(guó)VDI標(biāo)準(zhǔn)采用的是數(shù)理統(tǒng)計(jì)法；日本JIS采用的是代數(shù)極差法。

國(guó)際ISO和德國(guó)VDI都是將在一次性選中的至少五個(gè)目標(biāo)位置進(jìn)行五次往返，這樣可以得到實(shí)際移動(dòng)距離差別規(guī)定距離的值。國(guó)際ISO利用計(jì)算公式得到了包括雙向定位精度、單向定位精度、雙向重復(fù)定位精度、單向重復(fù)定位精度；軸線的反向差值、平均反向差值、雙向定位系統(tǒng)偏差、單向定位系統(tǒng)偏差、軸線的平均雙向位置偏差范圍在內(nèi)的九個(gè)有關(guān)定位精度以及重復(fù)定位精度的數(shù)值；而德國(guó)VDI標(biāo)準(zhǔn)的制定則是采用了不同于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算公式得到的包括最大反向誤差、最大離散寬度、平均反向誤差、定位不可靠、定位誤差、平均離散度在內(nèi)的六個(gè)有關(guān)定位精度和重復(fù)定位精度的數(shù)值。

這兩種精度標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)方法法基本上是相同的，只是在精度表達(dá)和計(jì)算原理和公式上有所不同，德國(guó)的精度計(jì)算數(shù)值比國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要大。

日本JIS標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)一條數(shù)控軸上選定的若干個(gè)目標(biāo)位置每個(gè)只做一次定位測(cè)試，取任意兩個(gè)位置上定位誤差的最大值的1/2，附上±號(hào)作為定位精度，以極大極小值之差為結(jié)果。這種檢測(cè)及計(jì)算方法只注重本次測(cè)量過(guò)程中，實(shí)際移動(dòng)距離和規(guī)定移動(dòng)距離的差值，以最大差值作為最后測(cè)量結(jié)果，其數(shù)值一般偏小，看上去精度高。有利于商家宣傳和促銷，但可靠性較差。

如果對(duì)其中一定位點(diǎn)在正反方向趨近定位點(diǎn)，定位七次（N=7），其每一次實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)如下：+5μm、+3μm、+1μm、0、-1μm、-3μm、-5μm，按國(guó)際規(guī)定這定位點(diǎn)，平均位置偏差值為 按我國(guó)GB標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)定位精度為4Si=12.5μm（±2Si） ，按日本JIS標(biāo)準(zhǔn)處理，得到重復(fù)定位精度為±5μm，按德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)6Si=20，得到重復(fù)定位精度為20μm。

從計(jì)算結(jié)果可以看出，日本JIS標(biāo)準(zhǔn)精度要求最松，德國(guó)VDI標(biāo)準(zhǔn)要求高。

4 結(jié)語(yǔ)

由于標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)內(nèi)容、允差值和實(shí)測(cè)值與檢測(cè)方法有密切的聯(lián)系，因此不能僅僅根據(jù)檢測(cè)得出的數(shù)值大小來(lái)確定機(jī)床定位精度和重復(fù)定位精度的高低。

參考文獻(xiàn)

[1] 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17421.2-2000《機(jī)床檢驗(yàn)通則第2部分：數(shù)控軸線的定位精度和重復(fù)定位精度的確定》.

[2] 實(shí)用數(shù)控加工技術(shù)[M].兵器工業(yè)出版社.endprint

摘 要：加工中心機(jī)床定位精度所執(zhí)行的國(guó)內(nèi)、外檢測(cè)方法及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。

關(guān)鍵詞：加工中心機(jī)床 定位精度 精度標(biāo)準(zhǔn)比較

中圖分類號(hào)：TG66 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）09（b）-0085-01

在我國(guó)現(xiàn)有的機(jī)床行業(yè)中，加工中心機(jī)床的定位精度檢測(cè)方法，概念比較模糊，與之相聯(lián)系的精度允差值也是推薦性的要求，行業(yè)中并沒(méi)有執(zhí)行國(guó)家頒布的該類的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。我們通常看到這種現(xiàn)象，在某一廠商的設(shè)備或樣本中與另一廠商的相同類別的設(shè)備或樣本中標(biāo)注的定位精度并不一樣，例如同一位置定位精度±0.005 mm或者標(biāo)注0.016 mm，哪一種標(biāo)準(zhǔn)精度更高，我們無(wú)從得知，因此了解不同國(guó)家、地區(qū)所采用標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)算方法就顯得尤為重要。

1 定位精度的定義

什么是定位精度呢？在這里做一簡(jiǎn)要闡述。數(shù)控加工中心機(jī)床的定位精度指的是在數(shù)控系統(tǒng)的指令下機(jī)床的各個(gè)坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)所達(dá)到的位置準(zhǔn)確性。

位置精度其實(shí)說(shuō)的就是機(jī)床的軸系位移精度。在普通機(jī)床中，主要是人工手動(dòng)進(jìn)給，定位精度取決于讀數(shù)誤差，位置精度受到的制約條件很多。數(shù)控機(jī)床會(huì)控制其包含的運(yùn)動(dòng)部件來(lái)根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的指令來(lái)進(jìn)行操作，被加工零件在加工后所能達(dá)到的精度和程序所控制的運(yùn)動(dòng)單元達(dá)到的精度成正比，該精度也將在行程范圍內(nèi)坐標(biāo)軸在任意點(diǎn)上的定位是否穩(wěn)定。定位精度是檢測(cè)機(jī)床應(yīng)用一項(xiàng)重要的指標(biāo)內(nèi)容。

測(cè)量定位精度的方法標(biāo)準(zhǔn)是多種多樣的，目前市場(chǎng)上的加工中心所執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)主要有，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、日本JISB6336標(biāo)準(zhǔn)、德國(guó)VDI標(biāo)準(zhǔn)。臺(tái)灣和日本加工中心機(jī)床制造商往往參照日本JISB6336的標(biāo)準(zhǔn)；在歐洲多采用德國(guó)VDI/DGQ3441標(biāo)準(zhǔn)。不但在我國(guó)各制造廠家采用的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)則各不相同，不同國(guó)家地區(qū)采取的測(cè)量方法和標(biāo)準(zhǔn)也是不同的。

2 常見(jiàn)位置精度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)比較

2.1 日本JISB 6336標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)

（1）定位精度檢測(cè)。

每隔50 mm選擇一個(gè)點(diǎn)，分別往返一次測(cè)量基準(zhǔn)長(zhǎng)度（300 mm）和全行程內(nèi)的最大差值作為該機(jī)床的定位精度

（2）重復(fù)定位精度檢測(cè)。

分別在全行程的兩端和中間三個(gè)位置分別往返七次，在1/2最大差值前加（±）作為該機(jī)床的重復(fù)定位精度

（3）反向偏差檢測(cè)。

分別向某一位置正向、負(fù)向各定位7次，誤差以正、負(fù)兩停止位置的平均值之差表示。

2.2 德國(guó)-DGQ34413，1977《機(jī)床工作精度和位置精度的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)原理》

此標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)標(biāo)類似，表示精度標(biāo)準(zhǔn)的術(shù)語(yǔ)及公式主要有以下幾點(diǎn)。

（1）位置分散度：P sj=6Sj。

（2）最大位置分散度（軸線的）Psmax Psmax= Psjmax。

（3）反向偏差：uj=│Xj↑- Xj↓│。

反向偏差（軸線的）最大值Umax=Ujmax

（4）總平均量差：Xj=（Xj↑+ Xj↓）/2。

（5）位置偏差（軸線的）：Pa=│Xjmax- Xjmin│。

（6）位置不可靠性（軸線的定位精度）

P={Xj+（ uj+PSj）/2}max-{Xj-（ uj+PSj）/2}min。

2.3 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17421.2-2000《機(jī)床檢驗(yàn)通則第2部分：數(shù)控軸線的定位精度和重復(fù)定位精度的確定》

本標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)標(biāo)IS0230-2：1997相當(dāng)?；驹瓌t與NMTBA和VDI相同。

術(shù)語(yǔ)代號(hào)及公式。

某一點(diǎn)Pj單向重復(fù)定位精度

Ri↑=4Si↑ Ri↓=4Si↓

某一點(diǎn)Pi雙向重復(fù)定位精度

Ri=max[2Si↑+2Si↓+│Bi│]

某一軸線的單向重復(fù)定位精度：

R↑=max[Ri↑] R↓=max[Ri↓]

某一軸線的雙向重復(fù)定位精度

R=max[Rj ]

軸線單向定位精度A↑=max[xi↑+2Si↑]-min[xi↑-2Si↑]

A↓=max[Xi↓ +2Si↓]-min[xi↓-2Si↓]

軸線雙向定位精度：

A=max[Xi↑+2Si↑；Xi↓+2Si↓] -min[Xi↑-2Si↑；Xi↓-2Si↓]

從上面計(jì)算可看出：軸線雙向定位精度等于雙向定位系統(tǒng)偏差雙向定位標(biāo)準(zhǔn)不確定度估算值的2倍的組合來(lái)確定的范圍。

3 正確評(píng)價(jià)加工中心定位精度

各精度標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量方法也是不盡相同的，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO-230-2和德國(guó)VDI標(biāo)準(zhǔn)采用的是數(shù)理統(tǒng)計(jì)法；日本JIS采用的是代數(shù)極差法。

國(guó)際ISO和德國(guó)VDI都是將在一次性選中的至少五個(gè)目標(biāo)位置進(jìn)行五次往返，這樣可以得到實(shí)際移動(dòng)距離差別規(guī)定距離的值。國(guó)際ISO利用計(jì)算公式得到了包括雙向定位精度、單向定位精度、雙向重復(fù)定位精度、單向重復(fù)定位精度；軸線的反向差值、平均反向差值、雙向定位系統(tǒng)偏差、單向定位系統(tǒng)偏差、軸線的平均雙向位置偏差范圍在內(nèi)的九個(gè)有關(guān)定位精度以及重復(fù)定位精度的數(shù)值；而德國(guó)VDI標(biāo)準(zhǔn)的制定則是采用了不同于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算公式得到的包括最大反向誤差、最大離散寬度、平均反向誤差、定位不可靠、定位誤差、平均離散度在內(nèi)的六個(gè)有關(guān)定位精度和重復(fù)定位精度的數(shù)值。

這兩種精度標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)方法法基本上是相同的，只是在精度表達(dá)和計(jì)算原理和公式上有所不同，德國(guó)的精度計(jì)算數(shù)值比國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要大。

日本JIS標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)一條數(shù)控軸上選定的若干個(gè)目標(biāo)位置每個(gè)只做一次定位測(cè)試，取任意兩個(gè)位置上定位誤差的最大值的1/2，附上±號(hào)作為定位精度，以極大極小值之差為結(jié)果。這種檢測(cè)及計(jì)算方法只注重本次測(cè)量過(guò)程中，實(shí)際移動(dòng)距離和規(guī)定移動(dòng)距離的差值，以最大差值作為最后測(cè)量結(jié)果，其數(shù)值一般偏小，看上去精度高。有利于商家宣傳和促銷，但可靠性較差。

如果對(duì)其中一定位點(diǎn)在正反方向趨近定位點(diǎn)，定位七次（N=7），其每一次實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)如下：+5μm、+3μm、+1μm、0、-1μm、-3μm、-5μm，按國(guó)際規(guī)定這定位點(diǎn)，平均位置偏差值為 按我國(guó)GB標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)定位精度為4Si=12.5μm（±2Si） ，按日本JIS標(biāo)準(zhǔn)處理，得到重復(fù)定位精度為±5μm，按德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)6Si=20，得到重復(fù)定位精度為20μm。

從計(jì)算結(jié)果可以看出，日本JIS標(biāo)準(zhǔn)精度要求最松，德國(guó)VDI標(biāo)準(zhǔn)要求高。

4 結(jié)語(yǔ)

由于標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)內(nèi)容、允差值和實(shí)測(cè)值與檢測(cè)方法有密切的聯(lián)系，因此不能僅僅根據(jù)檢測(cè)得出的數(shù)值大小來(lái)確定機(jī)床定位精度和重復(fù)定位精度的高低。

參考文獻(xiàn)

[1] 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17421.2-2000《機(jī)床檢驗(yàn)通則第2部分：數(shù)控軸線的定位精度和重復(fù)定位精度的確定》.

[2] 實(shí)用數(shù)控加工技術(shù)[M].兵器工業(yè)出版社.endprint