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數(shù)控機床的精度與精度是不一樣的，從事機加工的您必須了解
閱讀：1092 發(fā)布時間：2022-12-29所以，當(dāng)我們談到數(shù)控機床的“精度"時，務(wù)必要弄清標(biāo)準(zhǔn)、指標(biāo)的定義及計算方法。
精度定義
一般說來，精度是指機床將刀尖點定位至程序目標(biāo)點的能力。然而，測量這種定位能力的辦法很多，更為重要的是，不同的國家有不同的規(guī)定。
日本機床生產(chǎn)商標(biāo)定“精度"時，通常采用JISB6201或JISB6336或JISB6338標(biāo)準(zhǔn)。JISB6201一般用于通用機床和普通數(shù)控機床，JISB6336一般用于加工中心，JISB6338則一般用于立式加工中心。上述三種標(biāo)準(zhǔn)在定義位置精度時基本相同，文中僅以JIS B6336作為例子，因為一方面該標(biāo)準(zhǔn)較新，另一方面相對于其它兩種標(biāo)準(zhǔn)來說，它要稍稍精確一些。
歐洲機床生產(chǎn)商，特別是德國廠家，一般采用VDI/DGQ3441標(biāo)準(zhǔn)。
美國機床生產(chǎn)商通常采用NMTBA(National Machine Tool Builder's Assn)標(biāo)準(zhǔn)(該標(biāo)準(zhǔn)源于美國機床制造協(xié)會的一項研究，頒布于1968年，后經(jīng)修改)。
上面所提到的這些標(biāo)準(zhǔn)，都與ISO標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)聯(lián)。
當(dāng)標(biāo)定一臺數(shù)控機床的精度時，非常有必要將其采用的標(biāo)準(zhǔn)一同標(biāo)注出來。同樣一臺機床，因采用不同標(biāo)準(zhǔn)會顯示出不同的數(shù)據(jù)(采用JIS標(biāo)準(zhǔn)，其數(shù)據(jù)比用美國的NMTBA標(biāo)準(zhǔn)或德國VDI標(biāo)準(zhǔn)明顯偏小)。
2 同樣的指標(biāo)，不同的含義
經(jīng)常容易混淆的是：同樣的指標(biāo)名在不同的精度標(biāo)準(zhǔn)中代表不同的意義，不同的指標(biāo)名卻具有相同的含義。上述4種標(biāo)準(zhǔn)，除JIS標(biāo)準(zhǔn)之外，皆是在機床數(shù)控軸上對多目標(biāo)點進行多回合測量之后，通過數(shù)學(xué)統(tǒng)計計算出來的，其關(guān)鍵不同點在于：
（1)目標(biāo)點的數(shù)量;
(2)測量回合數(shù);
(3)從單向還是雙向接近目標(biāo)點(此點尤為重要);
(4)精度指標(biāo)及其它指標(biāo)的計算方法。
這是4種標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵區(qū)別點描述，正如人們所期待的，總有一天，所有機床生產(chǎn)商都統(tǒng)一遵循ISO標(biāo)準(zhǔn)。因此，這里選擇ISO標(biāo)準(zhǔn)作為基準(zhǔn)。
3 ISO標(biāo)準(zhǔn)
在所有現(xiàn)行的精度測量過程中，沿軸向分布的各個目標(biāo)點上都假設(shè)存在一條正態(tài)分布曲線。由于是多回合的測量過程，因此對應(yīng)于每個目標(biāo)點來說，都存在一個實際測定點系列分布，通過對這種分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差計算(累積，多次S)，即可定義該正態(tài)曲線。
一個±3次標(biāo)準(zhǔn)偏差(記做±3s──亦即共6s)可以覆蓋無限個實際點中約99.74%的位置分布情形。而這個發(fā)散度即稱作重復(fù)精度，它是指某一目標(biāo)點處的重復(fù)精度。
正態(tài)曲線是指從單方向接近目標(biāo)點的曲線(稱為單向)，如果從反方向接近目標(biāo)點(稱為雙向)，將會出現(xiàn)第二條正態(tài)分布曲線，兩次不同方向時的結(jié)果偏差稱反向誤差。理論上它是由于系統(tǒng)的反向間隙所產(chǎn)生的。很明顯，同一機床采用單向檢測的數(shù)字結(jié)果要比雙向檢測時好看得多
4 NMTBA標(biāo)準(zhǔn)
美國的NMTBA標(biāo)準(zhǔn)與ISO標(biāo)準(zhǔn)非常近似，一個區(qū)別就是：NMTBA標(biāo)準(zhǔn)喜歡采用單向測量，而ISO標(biāo)準(zhǔn)建議雙向測量；另一區(qū)別是：NMTBA標(biāo)準(zhǔn)采用“滑動尺"(如同VDI標(biāo)準(zhǔn))，這樣把精度與軸的長度關(guān)聯(lián)起來，而這一點ISO標(biāo)準(zhǔn)并未涉及。單從這一點來看，1972年出版的NMTBA標(biāo)準(zhǔn)也許有點過時，因為控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)功能，諸如絲桿間隙補償?shù)?現(xiàn)在已經(jīng)能夠調(diào)整軸向移動中產(chǎn)生的誤差──不論軸的長短，而1988年出版的ISO標(biāo)準(zhǔn)則很顯然地反映出這一點。同樣應(yīng)該注意的是，NMTBA標(biāo)準(zhǔn)在滑動尺這一點上與VDI標(biāo)準(zhǔn)相似。
還有一點區(qū)別，那就是NMTBA以正負(fù)值反映，而VDI和ISO以值反映，實際上值與正值和負(fù)值相等(也就是+0.002mm，-0.002mm或±0.002mm=0.004mm)，兩種表達(dá)方式總的來說有相同的解釋，但技術(shù)上來說還是不一樣的。
5 德國標(biāo)準(zhǔn)
德國采用的標(biāo)準(zhǔn)VDI/DGQ(Verein Deutscher Ingeieure/Deutsche Gesellschaft fuer Qualitaet)與ISO及NMTBA標(biāo)準(zhǔn)基本相近，或者更準(zhǔn)確地說，ISO標(biāo)準(zhǔn)與VDI及NMTBA標(biāo)準(zhǔn)相近。因為后二者在前者之前問世并且很明顯地被前者用做基礎(chǔ)。盡管計算方法及指標(biāo)有區(qū)別，但關(guān)鍵計算結(jié)果，即定位精度和重復(fù)精度在三種標(biāo)準(zhǔn)中相近。
德國VDI方法是文中所提及各種方法中最復(fù)雜的一種，該標(biāo)準(zhǔn)中的一些指標(biāo)，若不做仔細(xì)分析，則很難搞清楚。指標(biāo)“定位精度"不象在ISO標(biāo)準(zhǔn)中只有單一數(shù)字表達(dá)，而是分成四個部分：定位不確定性(P)，定位發(fā)散度(Ps)，反向誤差(U)和定位偏差(Pa)。
與ISO標(biāo)準(zhǔn)中的定位精度最相近的是VDI中的定位不確定性(P)，盡管這兩項指標(biāo)的計算過程不大一樣，但最終結(jié)果卻極為近似：都是計算沿軸向的正態(tài)曲線的展寬(圖4)區(qū)別僅在于正態(tài)分布曲線的計算方法。VDI標(biāo)準(zhǔn)將雙向測量的兩根正態(tài)曲線合并為一體，定義為定位發(fā)散度(Ps)它是通過首先取平均值，然后進行六次平均標(biāo)準(zhǔn)差(即6s，圖5)而得出的，然后將反向誤差(U)除以2，每一半加至平均正態(tài)曲線(即定位發(fā)散度)的一端(圖4中的“U/2")。
指標(biāo)“定位偏差"在VDI中的描述與ISO標(biāo)準(zhǔn)中的同名指標(biāo)不同，在ISO標(biāo)準(zhǔn)中它是指目標(biāo)點與實際點之差(圖1)，在VDI標(biāo)準(zhǔn)中是指沿軸向的各個目標(biāo)點對應(yīng)的一系列實際位置點的平均值的差額
6 JIS標(biāo)準(zhǔn)
日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS遠(yuǎn)比前述任一精度標(biāo)準(zhǔn)簡單。JIS B6336僅要求一次往返目標(biāo)點檢測(雙向)目標(biāo)點與其對應(yīng)實際點列之間的定位偏差即為定位精度,JIS B6336根本不考慮ISO、VDI和NMTBA中運用的±3s分布。
用這種方法計量出的數(shù)控機床的精度結(jié)果給人的感覺是無論比ISO標(biāo)準(zhǔn)還是NMTBA標(biāo)準(zhǔn)計量的都要高，數(shù)值比例為1:2。JIS標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)精度是指目標(biāo)點處的分散度。這種通過7次雙向測量得出的分散度除以2，然后冠以“±"值，即表達(dá)出重復(fù)精度.