数控机床位置精度测试常用测量方法与评定标准.ppt

数控机床位置精度测试常用 的测量方法及评定标准 ;1 定位精度和重复定位精度的确定 ① GB/T12421.2-99国家标准评定方法 ·目标位置Pi ：运动部件编程要达到的位置。下标i表示沿轴线选择的目标位置中的特定位置。 ·实际位置Pij（i=0~m，j=1~n）：运动部件第j次向第i个目标位置趋近时的实际测得的到达位置。 ·位置偏差Xij ：运动部件到达的实际位置减去目标位置之差，Xij =Pij —Pi。 ; ·单向趋近：运动部件以相同的方向沿轴线（指直线运动）或绕轴线（指旋转运动）趋近某目标位置的一系列测量。符号↑表示从正向趋近所得参数，符号↓表示从负向趋近所得参数，如Xij↑或Xij↓。 ·双向趋近： 运动部件从二个方向沿轴线或绕轴线趋近某目标位置的一系列测量。 ·某一位置的单向平均位置偏差↑或 ↓： 运动部件由n次单向趋近某一位置Pi所得的位置偏差的算术平均值。 ↑= 或 ↓= ; ·某一位置的双向平均位置偏差 ：运动部件从二个方向趋近某一位置Pi所得的单向平均位置偏差 ↑和 ↓的算术平均值。= （ ↑+ ↓）/2 ·某一位置的反向差值Bi ：运动部件从二个方向趋近某 位置时两单向平均位置偏差之差。 Bi= ↑— ↓ ;·轴线反向差值B和轴线平均反向差值 ：运动部件沿轴线或绕轴线的各目标位置的反向差值的绝对值│Bi│中的最大值即为轴线反向差值B。沿轴线或绕轴线的各目标位置的反向差值的Bi的算术平均值即为轴线平均反向差值 B=max.[ │Bi│] ·在某一位置的单向定位标准不确定度的估算值Si↑或Si↓： ; 通过对某一位置Pi的n次单向趋近所获得的位置偏差标准不确定度的估算值。即;·轴线双向重复定位精度R ，则有 R=max.[Ri] ·轴线双向定位精度A： 由双向定位系统偏差和双向定位标准不确定度估算值的2倍的组合来确定的范围。 即 A= max (I ↑+2 Si↑；I ↓+2 Si↓)－min (I ↑-2 Si↑；I ↓-2Si↓) ; ②定位精度和重复定位精度的确定JISB6330-1980标准（日本） · 定位精度A：在测量行程范围内（运动轴）测2点，一次往返目标点检测（双向）???测试后，计算出每一点的目标值与实测值之差，取最大位置偏差与最小位置偏差之差除以2，加正负号（±）作为该轴的定位精度。即： A=±1/2 ｛Max. [（Max. Xj↑-Min. Xj↑），（Max. Xj↓-Min. Xj↓）]｝ · 重复定位精度R：在测量行程范围内任取左中右三点，在每一点重复测试2次，取每点最大值最小值之差除以2就是重复定位精度；即 R=1/2 [Max.（Max. Xi - Min.Xi）] ; 2 定位精度测量工具和方法 定位精度和重复定位精度的测量仪器可以用激光干涉仪、线纹尺、步距规。其中用步距规测量定位精度因其操作简单而在批量生产中被广泛采用。无论采用哪种测量仪器，其在全行程上的测量点数不应少于5点，测量间距按下式确定： Pi =i *P+k 其中，P为测量间距；k在各目标位置取不同的值，以获得全测量行程上各目标位置的不均匀间隔，以保证周期误差被充分采样。 ;①步距规测量;P0; ②激光干涉仪测位置精度 测量原理 激光干涉仪一般采用的是氦氖激光器，其名义波长为0.633um，其长期波长稳定性高于0.1ppm。干涉技术是一种测量距离精度等于甚至高于1ppm的测量方法。其机理是：把两束相干光波形合并相干（或引起相互干涉），其合成结果为两个波形的相位差，用该相位差来确定两个光波的光路差值的变化。当两个相干光波在相同相位时，即两个相干光束波峰重叠，其合成结果为相长干涉，其输出波的幅值等于两个输入波幅值之和；当两个相干光波在相反相位时，即一个输入波波峰与另一个输入波波谷重叠时，其合成结果为相消干涉，其幅值为两个输入波幅值之差，因此，若两个相干波形的相位差随着其光程长度之差逐渐变化而相应变化时，那么合成干涉波形的强度会相应周期性的变化，即产生一系列明暗相间的条纹，激光器内的检波器，根据记录的条纹数来测量长度，其长度为条纹数乘以半波长。 ; ·测试方法 首先将反射镜置于机床的不动的某个位置，让激光束经过反射镜形成一束反射光；其次将干涉镜置于激光器与反射镜之间，并置于机床的运动部件上，形成另一束反射光，两束光同时进入激光器的回光孔产生干涉；