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
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.
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
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.
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.
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.
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 —
Двустороннее позиционирование — перемещение и установка рабочего органа в заданное положение, осуществляемое по или вокруг выбранной оси координат при его движении в обоих направлениях.
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)
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)
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 max—Xij f rain и Wj -1 —Xtj I max Xy I min. (4)
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.
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)
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
Повторяемость одностороннего позиционирования Rj f и ■Rj I и двустороннего позиционирования Rj max — наибольшее значение повторяемости позиционирования в любом заданном положении.
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.
Средняя зона нечувствительности В — среднее арифметическое суммы зон чувствительности на длине измерения, определяемое по формуле
— 1 п.
В = — ъв,.
ni=l 1
Максимальная зона нечувствительности Втах— максимальное значение зоны нечувствительности Bj |, определяемое в любом заданном положении.
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Z.I. Проверку следует проводить одним из методов:
— при помощи штриховой меры и микроскопа;
:3 Зак. 2391
— при помощи измерительной линейки с дискретным линейным интервалом и прибором для измерения длин;
— при помощи измерительной линейки и электронного преобразователя;
— при помощи лазер-интерферометра;
— при помощи автоколлиматора;
— при помощи теодолита и целевой марки;
— 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.
Общие требования к методам проверки — по ГОСТ 8.
Измерения должны проводиться на холостом ходу станка с исключением влияния сил резания и массы изделия.
Проверку точности позиционирования следует проводить вблизи рабочей поверхности подвижного рабочего органа станка (поверхности стола, суппорта) в середине рабочего пространства.
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.
Скорость перемещения рабочего органа при проверке устанавливают в стандартах на нормы точности металлорежущих станков конкретных типов или в эксплуатационных документах.
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).
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.
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.
В каждом заданном положении рабочего органа станка должно проводиться не менее 5 измерений (Птіп=5).
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.
Дополнительные условия методов проверки позиционирования должны быть указаны в эксплуатационных документах станка.
Предпочтительным способом представления результатов проверки является графический (черт. 10).
При проверке определяют параметры точности позиционирования, которые устанавливают в стандартах на нормы точности металлорежущих станков конкретных типов из следующего перечня:
Точность двустороннего позиционирования А;
Повторяемость двустороннего позиционирования /?щах;
Максимальная зона нечувствительности Втах;
Цикл с возвратом шага (псевдопилигримовый)
Точность одностороннего позиционирования и
Повторяемость одностороннего позиционирования и
МЕТОДЫ ПРОВЕРКИ
Метод 1
Схема проверки по черт. 3
Средства проверки
Для проведения проверки применяют штриховую меру, микроскоп, регулируемые опоры и средства для установки и закрепления микроскопа.
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.
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.
Метод 2
Схема проверки по черт. 4
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.
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.