ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР

СТАНКИ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЕ

МЕТОДЫ ПРОВЕРКИ ТОЧНОСТИ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ

ГОСТ 27843—88
(СТ СЭВ 6052—87)

И

Цена 5 коп. БЗ 8—88/577


здание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва

УДК 621.9:006.354 Группа Г81

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНД APT СОЮЗА ССР

СТАНКИ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЕ

ГОСТ

Методы проверки точности позиционирования

27843—88

Metalcutting machine tools. (СТ СЭВ 6052 87)

Test methods for positioning accuracy v '

ОКП 38 1100

Дата введения 01.01.90

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на металлорежущие станки с числовым программным управлением (ЧПУ) и устанав­ливает методы проверки точности позиционирования при переме­щении рабочего органа металлорежущего станка.

  1. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

    1. Заданное положением рабочего органа станка Pj задан­ное или запрограммированное положение рабочего органа станка, в которое он должен переместиться вдоль или вокруг оси коорди­нат.

Индекс j отличает заданное положение от других.

  1. Действительное положение рабочего органа станка Рц — положение рабочего органа при і-м подходе в /-е заданное поло­жение, определенное измерением. Индекс і может иметь значения 1, 2, 3, . ... , п.

  2. Отклонение от заданного положения — разность меж­ду действительным и заданным положениями рабочего органа станка, определяемое по формуле

X^P^-Pj. (1)

пр и м е ч а н и е. Вместо обозначения X могут применяться другие обозна­чения, соответствующие проверяемой координатной оси или углу поворота.

  1. Одностороннее позиционирование — перемещение и уста­новка рабочего органа в заданное положение, осуществляемое по или вокруг выбранной оси координат при его движении только в

П

Издание официальное

ерепечатка воспрещена

© Издательство стандартов, 1988одном направлении. При позиционировании с подходом в положи­тельном направлении применяют символ f, а в отрицательном —

  1. Двустороннее позиционирование — перемещение и установ­ка рабочего органа в заданное положение, осуществляемое по или вокруг выбранной оси координат при его движении в обоих направлениях.

  2. Среднее одностороннее отклонение от заданного положе­ния Xj f или Xs I — среднее арифметическое отклонений от задан­ного положения, определенных в положении Pj в серии п одно­сторонних подходов в заданное положение, определяется по форму­лам

— 1 п _ 1 п

х> ’ г,Ха * "х' ‘= “ЛЛ1(2)

  1. Зона нечувствительности Bj разность средних односто­ронних отклонений от заданного положения по или вокруг выбран­ной оси координат при противоположных направлениях перемеще­ний, определяется по формуле

Bj=Xj t -Xj I . (3)

  1. Размах отклонения от заданного положения Wj алгеб­раическая разность наибольшего и наименьшего отклонений от за­данного положения, определяемая из серии п односторонних под­ходов; в заданном положении Pj, определяется по формулам

UZy t =Xi7 t maxXij f rain и Wj -1 —Xtj I max Xy I min. (4)

  1. Среднее квадратическое отклонение от заданного положе­ния Sy — величина, определяемая из серии п односторонних под­ходов в заданное положение Pj по формулам (5) или при помощи размахов Wj по формулам (6)

S; t = У t ~*j f )2 и Sy |

= у/ Ут J/X.y 1 -Xj I )2; (5)

Syt=lFyt -an и Sj^=Wj -an, (6)

где an коэффициент, зависящий от числа п повторных измере­ний В положении Pj

при п, равном 5, ап равно 0,4299;

» » » 6 » » 0,3946;

» > » 7 » » 0,3698;

» » » 8 » » 0,3512;

» » » 9 » » 0,3367;

» » » 10 » » 0,3429.

  1. Повторяемость одностороннего позиционирования Rj f пли Rj I в заданном положении Pj — наибольшее из значений <6 Sj f или 6 Sj то есть

Rj f =max6S7 f или Rj | —max6Sy . (7)

  1. ПоВТОряеМОСТЬ Двустороннего ПОЗИЦИОНИрОВаНИЯ Rjmax. в заданном положении Pj наибольшее из значений, приведенных в формуле

fymax= max[(3S; f -|-3Sy J, +|B;|) ИЛИ 6Sj ф ИЛИ 6Sj I ]. (8)

__ 1.12. Средняя повторяемость двустороннего позиционирования R определяется по формуле

  1. Повторяемость одностороннего позиционирования Rj f и ■Rj I и двустороннего позиционирования Rj max — наибольшее зна­чение повторяемости позиционирования в любом заданном поло­жении.

  2. Точность позиционирования А по или вокруг_оси — наи­большая разность между предельными значениями Xj +3 Sj и ■Xj 3Sj независимо от направления перемещения согласно фор­муле

A=|X;+3S/max-|Xy-35y|mln. (10)

Определение относится к точности как одностороннего, так и двустороннего позиционирования.

  1. Средняя зона нечувствительности В — среднее арифмети­ческое суммы зон чувствительности на длине измерения, определя­емое по формуле

— 1 п.

В = — ъв,.

ni=l 1

    1. Максимальная зона нечувствительности Втах— макси­мальное значение зоны нечувствительности Bj |, определяемое в любом заданном положении.

  1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Z.I. Проверку следует проводить одним из методов:

  1. — при помощи штриховой меры и микроскопа;

:3 Зак. 2391

  1. — при помощи измерительной линейки с дискретным линей­ным интервалом и прибором для измерения длин;

  2. — при помощи измерительной линейки и электронного преоб­разователя;

  3. — при помощи лазер-интерферометра;

  4. — при помощи автоколлиматора;

  5. — при помощи теодолита и целевой марки;

  6. — при помощи углового преобразователя.

Примечание. Методы проверки 1—4 следует применять при прямоли­нейном перемещении, 5—7 — при вращательном перемещении рабочего органа станка.

Допускается применение методов и средств проверки, отлича­ющихся от указанных в настоящем стандарте при условии, что они обеспечивают соблюдение требований ГОСТ 8.

  1. Общие требования к методам проверки — по ГОСТ 8.

  2. Измерения должны проводиться на холостом ходу станка с исключением влияния сил резания и массы изделия.

  3. Проверку точности позиционирования следует проводить вблизи рабочей поверхности подвижного рабочего органа станка (поверхности стола, суппорта) в середине рабочего пространства.

  4. Положение неперемещающихся при проверке рабочих ор­ганов следует указывать в стандартах на нормы точности станков конкретных типов или в эксплуатационных документах. Если такие указания отсутствуют, то эти органы следует устанавливать в сере­дине диапазона их перемещения и в этом положении закреплять, если это предусмотрено конструкцией станка.

  5. Скорость перемещения рабочего органа при проверке ус­танавливают в стандартах на нормы точности металлорежущих станков конкретных типов или в эксплуатационных документах.

  6. При поступательном движении рабочего органа его задан­ное положение при проверке определяют по формуле

Pj = N+r-P,

где N целое число;

г — случайная десятичная дробь;

Р — наибольший повторяющийся шаг перемещения по оси.

При этом г имеет различные значения для каждого заданного положения, а N выбирается таким образом, чтобы обеспечить рав­номерное распределение заданных положений вдоль или вокруг оси.

Число контрольных точек при проверке устанавливают в стан­дартах на нормы точности металлорежущих станков конкретных типов или в эксплуатационных документах. Если такие указания отсутствуют, то число контрольных точек должно быть не менее 11 на любых двух метрах.

Допускается использование интервала измерения постоянного и ‘ некратного шагу измерительного устройства, применяемого в ка­честве преобразователя, или шагу исполнительного звена (напри­мер ходового винта).

  1. При проверке точности углового позиционирования провер­ку проводят обязательно в положениях 0, 90, 180 и 270° враща­ющегося рабочего органа станка. Остальные заданные положения устанавливают в случае измерительного устройства с непрерывной возможностью измерения в соответствии с п. 2.7 , а при использо­вании оптических полигонов — в зависимости от числа граней по­лигона.

  2. Если станок имеет автоматическое устройство коррекции положения (шага резьбы и др.) или ограничения'зазора, то про­верку следует проводить при действии этих устройств или с вво­дом систематических погрешностей в управляющую программу устройства ЧПУ.

  3. В каждом заданном положении рабочего органа станка должно проводиться не менее 5 измерений (Птіп=5).

  4. Последовательность перемещений рабочего органа в за­данные положения от исходного до последнего положения выпол­няют по черт. 1, 2.

Линейный цикл

Черт. 1



В технически обоснованных случаях допускается применять другие циклы последовательности перемещения рабочего органа станка в заданные положения.

Применяемый цикл последовательности перемещения должен быть указан в протоколе проверки.

  1. Дополнительные условия методов проверки позициониро­вания должны быть указаны в эксплуатационных документах стан­ка.

  2. Предпочтительным способом представления результатов проверки является графический (черт. 10).

  3. При проверке определяют параметры точности позициони­рования, которые устанавливают в стандартах на нормы точности металлорежущих станков конкретных типов из следующего переч­ня:

    1. Точность двустороннего позиционирования А;

    2. Повторяемость двустороннего позиционирования /?щах;

    3. Максимальная зона нечувствительности Втах;

Цикл с возвратом шага (псевдопилигримовый)



    1. Точность одностороннего позиционирования и

    2. Повторяемость одностороннего позиционирования и

  1. МЕТОДЫ ПРОВЕРКИ

    1. Метод 1

      1. Схема проверки по черт. 3

      2. Средства проверки

Для проведения проверки применяют штриховую меру, микро­скоп, регулируемые опоры и средства для установки и закрепле­ния микроскопа.

  1. Проведение проверки

Рабочий орган станка устанавливают в исходное положение.

Штриховую меру при помощи опор устанавливают и закрепля­ют на подвижном рабочем органе станка в вертикальной и гори­зонтальной плоскостях параллельно направлению перемещения ра­бочего органа станка.

Стойку микроскопа закрепляют на неподвижной части станка так, чтобы его оптическая ось была перпендикулярна к измери­тельной поверхности штриховой меры.



Средства проверки могут быть установлены и наоборот: микро­скоп — на подвижном рабочем органе, а штриховая мера — на неподвижной части станка.

Рабочий орган перемещают автоматически из исходного в ко­нечное положение по участкам, равным длине интервала измере­ния в соответствии с избранным циклом так, чтобы в каждое за­данное положение Pj рабочий орган переместился п раз; в каж­дом заданном положении измеряют действительное положение Ргу, указанные значения заносят в таблицу.

  1. Оценка результатов проверки

Для каждого заданного положения Pj и для п подходов в каждом направлении перемещения устанавливают:

отклонение от заданного положения АД по п. 1.3;

среднее одностороннее отклонение от заданного положения Xj f и Xj по п. 1.6;

зона нечувствительности 5/ по п. 1.7; _

средняя и максимальная зона нечувствительности В и Smax по пп. 1.15, 1.16;

среднее квадратическое отклонение от заданного положения и Sj I по п. 1.9;

предельные значения отклонений от положения: X j f + 3 X,f-3 Syf; ХД + 3 S, I; Xj-3 Sy|;

средняя и максимальная повторяемость позиционирования R и /?тах ПО ПП. 1.12 И 1.13;

точность позиционирования А по п. 1.14.

Пример оценки результатов проверки приведен в приложении.

  1. Метод 2

    1. Схема проверки по черт. 4



  1. Средства проверки

Для проведения проверки применяют измерительную линейку с дискретным линейным интервалом, прибор для измерения длин, средства для установки и закрепления линейки и прибора для из­мерения длин.

  1. Проведение проверки

Рабочий орган станка устанавливают в исходное положение.

Рабочий орган станка устанавливают и закрепляют на подвиж­ном рабочем органе станка в вертикальной и горизонтальной пло­скостях параллельно направлению перемещения рабочего органа.

Стойку с прибором для измерения длин, которая позволяет пе­ремещать прибор в плоскости, перпендикулярной к продольной оси линейки, закрепляют неподвижно так, чтобы измерительный нако­нечник прибора касался измерительной плоскости линейки, и от­считывают показания прибора.