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標(biāo)題: VDI、JIS、ISO,、GB的數(shù)控位置精度標(biāo)準(zhǔn)---[小女子求助] [打印本頁]

作者: yajun-wu    時間: 2006-4-1 22:47
標(biāo)題: VDI,、JIS、ISO,、GB的數(shù)控位置精度標(biāo)準(zhǔn)---[小女子求助]

樓主,、大蝦!小女子多次要求給上傳VDI,、JIS,、ISO、GB的數(shù)控位置精度標(biāo)準(zhǔn),,居然沒有人答理我,,太讓我失望了!再給大家一個幫我的機(jī)會,,不然我就不理你們了,!真的,不是假話的,。哼,!呵呵!哈,!


作者: taotao    時間: 2006-4-2 10:04
標(biāo)題: Re: 又急又氣又傷心
頂一個,!熱心朋友幫忙!
作者: cai091027    時間: 2006-4-2 12:36
標(biāo)題: Re: VDI,、JIS,、ISO、GB的數(shù)控位置精度標(biāo)準(zhǔn)---[小女子求助]
頂個,。,。。,。,。。
作者: erindolly360    時間: 2010-5-6 16:24
期待,。,。,。。,。,。。,。,。。,。,。。,。,。。,。,。。
作者: vancouverwu    時間: 2010-7-9 15:20
一份數(shù)控機(jī)床的促銷文章上,,機(jī)床A的“定位精度”標(biāo)為0.004mm,,而在另一生產(chǎn)商的樣本上,同類機(jī)床B的“定位精度”標(biāo)為0.006mm,。從這些數(shù)據(jù),,你會很自然地認(rèn)為機(jī)床A比機(jī)床B的精度要高。然而,,事實上很有可能機(jī)床B比機(jī)床A的精度要高,,問題就在于機(jī)床A和B的精度分別是如何定義的。
2 h7 h. K1 P# k8 j所以,,當(dāng)我們談到數(shù)控機(jī)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,。 & V4 [' e, v  B. @5 l# O* v; D* p) C
1 精度定義
3 I4 Y. j+ y. n7 ^3 T+ K一般說來,,精度是指機(jī)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,。
3 l6 W( x6 D+ M6 N4 ]; }- C1 [日本機(jī)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(jī)床和普通數(shù)控機(jī)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,。 . R7 ]$ |) i3 R2 ]- p
歐洲機(jī)床生產(chǎn)商,,特別是德國廠家,一般采用VDI/DGQ3441標(biāo)準(zhǔn),。 # N1 a4 k3 Z3 c; N9 _
美國機(jī)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(jī)床制造協(xié)會的一項研究,頒布于1968年,,后經(jīng)修改),。 0 D: W5 l& p8 L/ L) k  R; A+ E! ]
上面所提到的這些標(biāo)準(zhǔn),都與ISO標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)聯(lián),。
* K3 f4 h( k! ^3 i當(dāng)標(biāo)定一臺數(shù)控機(jī)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(jī)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)。 ) Y* K5 t2 w, P/ F( ?- ]
2 同樣的指標(biāo),,不同的含義8 y  C6 [6 ?2 ~( j( k( }0 j: j
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(jī)床數(shù)控軸上對多目標(biāo)點進(jìn)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,。
% ?: i: R4 ~7 h- b# c0 u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(jī)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),。附表中對4種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了比較,本文僅涉及線性精度,,因為旋轉(zhuǎn)精度的計算原理與之基本一致,。
# t; t, U6 l7 b) g# P1 S3 ISO標(biāo)準(zhǔn)
0 O; p: _& o- o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(圖1),。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),,即可定義該正態(tài)曲線。 / ~' u# c' t3 R) p( w! B* _  Z
一個±3次標(biāo)準(zhǔn)偏差(記做±3──亦即共6)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,,它是指某一指定目標(biāo)點處的重復(fù)
作者: vancouverwu    時間: 2010-7-9 15:26
圖1中的正態(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(圖2),,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(jī)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。
0 Z+ i* D- Z; |! m/ k  F+ |' ?機(jī)床精度標(biāo)準(zhǔn)比較表6 Q2 i* B8 q5 h* ~  H4 |
指標(biāo)及其它         ISO標(biāo)準(zhǔn)         VDI標(biāo)準(zhǔn)         NMTBA標(biāo)準(zhǔn)         JIS標(biāo)準(zhǔn)
5 Y9 ~6 M$ L3 |6 u& _( W7 V9 E' {1 t/ E要求目標(biāo)點數(shù)         每1~2m 5個點,,再長則增加         取決于軸長度,,但最少不能少于5點         不做定義         取決于長度,每50mm到1000mm一個點,,爾后每100mm一個點
2 Q" h& B2 R8 c  ?% n( D6 C目標(biāo)點接近次數(shù)         單向最少5次         單向每米10次         最少7次         單向1次計量定位精度,,7次計量重復(fù)精度 - O( y% `5 e* c+ Z4 ?
單/雙向(單向指測量過程中總是從一個方向接近目標(biāo)點,雙向指從兩個方向)         建議雙向         建議雙向         建議單向         建議雙向 4 S$ N$ D; l: X
定位偏差         實際位置與目標(biāo)位置之差         沿軸向的目標(biāo)點與對應(yīng)的實際位置點之平均值間的最大差值(圖6)         與ISO同,,但定義為“目標(biāo)偏差”指標(biāo)         沒有此項指標(biāo),,因為單向僅一次,雙向僅兩次接近目標(biāo)點
) P: e. K) g; b1 l- w3 X平均定位偏差         某一目標(biāo)位置處定位偏差的代數(shù)平均值         與ISO同,,但定義為“平均值”         與ISO同,,但定義為“平均”         沒有此項指標(biāo) 3 X; T) B5 {& W) }
反向誤差         分別從不同方向接近目標(biāo)點時的平均定位偏差之差值         同ISO         與ISO同,但定義為“空動”         沒有此項指標(biāo)
: m& e, K0 b, _$ n- T' S標(biāo)準(zhǔn)偏差         =         [         n         (xij-xj)2)2         ]         ?' ]7 w4 i4 `+ ]7 p$ c! t
                                
1 A; o, \( m/ k2 T9 m7 a; C& {        i                       
3 k6 P# o* F2 p: ]0 v/ F7 v                其中:n=接近次數(shù) + S5 }5 C4 q2 }3 c- y4 u; x
i=某一次接近 9 X0 @- f- e5 Z! K) `
xij第i次的定位偏差
" O% B) z: n1 b9 c7 A! yxj平均定位偏差2 O2 @6 J7 T0 y, l* L: v) V" F
                       
3 d/ X" a& a5 x- \- ]        n-1                : d8 a1 I' E$ Q( Y  D
        沒有此項指標(biāo) 4 C( ]+ [' n$ }- s7 N' I7 S5 `# w
定位精度         +3與-極限值的最大差額(不考慮位置和運動方向)適用于單向及雙向,。由于存在反向誤差,,雙向時發(fā)散度大,精度值也大        
$ h4 T7 r# I5 ]( R) n+ v: o; [沒有“精度”這個指標(biāo),,但有“定位不確定性”與之含義相似,,但計算方法不同(圖4和圖5)         與ISO相近,但定義為“精度”         與另外三種精度有很大差異,,定位精度為實際位置與對應(yīng)目標(biāo)位置差值的最大值(圖7)
6 `, R2 E! ]0 M* ^' I# H重復(fù)精度(單向或雙向)         目標(biāo)點對應(yīng)發(fā)散度的最大值(圖3)         與ISO相近(圖4)         與ISO相近         與另外三種精度有很大差異,。它是指目標(biāo)點對應(yīng)的最大發(fā)散度除以2(圖8)9 U7 M! x- g3 {0 p5 v- s4 \2 d
為了標(biāo)定機(jī)床的定位精度,必須在運動軸向上建立一些目標(biāo)位置點,,然后根據(jù)目標(biāo)位置點對應(yīng)的一系列實際位置點計算±3的分布,。如果一條理論正態(tài)曲線──或雙向時的兩條──在每個目標(biāo)點上形成,在經(jīng)過3分布之后,所有正態(tài)曲線中最上端曲線與最下端曲線之間的展寬即ISO230-1標(biāo)準(zhǔn)中所指的定位精度(圖3),。
) a. J- Z  D( F7 [3 s6 k( n7 [$ M軸向重復(fù)精度指目標(biāo)點處一條正態(tài)曲線最大展寬(單向)或兩條正態(tài)曲線(雙向)之和的最大展寬,。一個最簡單的理解:重復(fù)精度大約為定位精度的?,但也有例外,,并且有時出入還很大,。圖3中目標(biāo)點的正態(tài)曲線旋轉(zhuǎn)了90°,目的是為了更加直觀地表達(dá)展寬的概念,。由于這種分析方法基于最差的定位精度情形,,并且?guī)缀醺采w100%的可能的不準(zhǔn)確性,因此可以期望用它能較好地評價數(shù)控機(jī)床的實際性能,。
作者: vancouverwu    時間: 2010-7-9 15:28
為了標(biāo)定機(jī)床的定位精度,,必須在運動軸向上建立一些目標(biāo)位置點,然后根據(jù)目標(biāo)位置點對應(yīng)的一系列實際位置點計算±3的分布,。如果一條理論正態(tài)曲線──或雙向時的兩條──在每個目標(biāo)點上形成,,在經(jīng)過3分布之后,所有正態(tài)曲線中最上端曲線與最下端曲線之間的展寬即ISO230-1標(biāo)準(zhǔn)中所指的定位精度(圖3),。 " i7 O3 k) U, j# Z6 k( P3 l  @0 a
軸向重復(fù)精度指目標(biāo)點處一條正態(tài)曲線最大展寬(單向)或兩條正態(tài)曲線(雙向)之和的最大展寬。一個最簡單的理解:重復(fù)精度大約為定位精度的?,,但也有例外,,并且有時出入還很大。圖3中目標(biāo)點的正態(tài)曲線旋轉(zhuǎn)了90°,,目的是為了更加直觀地表達(dá)展寬的概念,。由于這種分析方法基于最差的定位精度情形,并且?guī)缀醺采w100%的可能的不準(zhǔn)確性,,因此可以期望用它能較好地評價數(shù)控機(jī)床的實際性能,。 , D# g( }3 G5 X2 z$ B/ a+ g3 S- g
圖3 單/雙向時的定位精度及重復(fù)精度
2 {! q' o+ O- c0 b& e6 V2 C3 o4 NMTBA標(biāo)準(zhǔn): X- i' k+ V+ v
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。 4 G9 r1 l0 x& ]
還有一點區(qū)別,那就是NMTBA以正負(fù)值反映,,而VDI和ISO以絕對值反映,,實際上絕對值與正值和負(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。 - \/ C9 \  k. P- L/ g; v
圖4 VDI標(biāo)準(zhǔn)的定位不確定性(P)
6 q/ \9 I2 @8 P5 德國標(biāo)準(zhǔn)
+ }; \2 r/ s8 N3 Z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,。 ) d/ A; }/ e) ?) e/ }& U. b5 P% e
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)。
* K/ m, W+ c, K7 L4 d+ o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)曲線的最大展寬(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(jìn)行六次平均標(biāo)準(zhǔn)差(即6,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”)。 ; B! x# D- F+ s3 ]
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最大差額(圖6)。 9 A: W$ s& [' J, h
圖5 正反向正態(tài)曲線合并及定位發(fā)散度(Ps)
* M, \' @/ d+ ?4 d. \5 F8 C圖6 定位偏差(Pa), ]4 @3 w) K" K) }  h. ~7 ~
軸向重復(fù)精度與ISO標(biāo)準(zhǔn)中的定義很相似,,它是由目標(biāo)點對應(yīng)的最大定位發(fā)散度加上反向誤差而得到的(圖4),。 : @" P& {* N5 {! e
6 JIS標(biāo)準(zhǔn)
: {* m+ i1 R6 ~& Y$ h' {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,自然也遠(yuǎn)不如前述任一精度標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確,。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)實際點列之間的最大定位偏差即為定位精度(圖7)JIS B6336根本不考慮ISO,、VDI和NMTBA中運用的±3分布。
6 M3 a3 W0 p3 n& h* Q  V5 l! p用這種方法計量出的數(shù)控機(jī)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)點處的最大分散度,。這種通過7次雙向測量得出的最大分散度除以2,然后冠以“±”值,,即表達(dá)出重復(fù)精度(圖8),。
6 x: d7 Y. j( ~# r1 K圖7定位精度即最大定位偏差% X1 g! Y7 {8 G$ i! Q
圖8 重復(fù)精度為最大分散度除2后取“±”值$ E  v& V& ~. W0 ]8 E4 G, H% M

: w- ~& {, i1 I/ U3 i. r總之,單根據(jù)樣本等資料標(biāo)注的精度數(shù)值,,很難一下判別孰精孰粗,,用戶必須仔細(xì)分析,切莫上當(dāng),。
作者: 闖大連    時間: 2011-9-23 16:54
說的很復(fù)雜,,搞不清楚
作者: yglqk    時間: 2011-10-7 17:12
支持一下!,!呵呵. i1 O9 l2 i. W2 O3 m! a+ u
% I5 l( S+ c3 C+ G& D' h4 }& j$ ]$ q
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0 |! S: T1 N4 E6 f3 a0 V

" W! T. M/ K# V, m' u2 a4 D
$ O( o& {7 X- ~7 I' }
% f" R% P6 ], e4 l2 b5 o
# W- E8 M7 S  N! V5 R5 d, J& V  O% T1 Z' ^/ @8 a
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