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国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会 I 2规范性引用文件 4一般要求 4.1测量单位 4.2参考标准 4.3检验顺序 4.4检验项目 4.5检验工具 4.6软件补偿 4.7简图及轴线命名 4.8最小公差 35.1RTCP精度检验 5.2运动精度检验 75.3插补精度检验 附录A(资料性附录)双摆头结构机床的圆弧运动精度 8附录B(资料性附录)双转台结构机床的圆弧运动精度 附录C(资料性附录)摆头和转台复合结构机床的圆弧运动精度 附录D(资料性附录)机床变速运动圆弧插补精度 附录E(资料性附录)误差图形展示范例 lRTCP精度检验ISO10791-6:2014加0.010/1000=10×10-?=10μrad≈2”2按GB/T17421.1—1998的规定。本标准使用的球形端精密检测芯轴(简称球头芯轴)的球直径本标准涉及的五轴联动加工中心双摆头结构形式、双转台结构形式以及的简图及轴线命名见图1、图2和图3。3RTCP精度检验见表1。4检验项目A轴旋转与线性轴X轴、Z轴和Y轴、Z轴同步运动的RTCP精度:简图a)和b)c)a)、b)和c)检验时未参加检验的线性运动部件应置于其行程的中间、回转运动部件应置于其0点位置。设定主轴端面至精密球球心距离L为150mm(实际测试中的设置以刀长实际测量值为准)。设定RTCP功能生效。C轴置于+90°并锁紧。旋转A轴依次到A0°、A+90°、A-90°、A0°四个位置*,进给速度为F300~F1000,并在固定位置记录读数;b)沿Y轴方向固定指示器,测量方法同a);c)沿Z轴方向固定指示器,测量方法同a)。将C轴置于0°并锁紧,再次执行a)~c)过程。a)、b)、c)误差分别计算,误差值以指示器依据回转轴C轴的运动行程设定C轴的检测位置进行测5表1(续)检验项目C轴旋转与线性轴X轴、Y轴同步运动的RTCP精度:简图a)和b)检验方法(按GB/T17421.1—1998中5.2.1.1、5.2.3规定)检验时未参加检验的线性运动部件应置于其行程的中间、回转运动部件应置于其0点位置。设定主轴端面至精密球球心距离L为150mm(实际测试中的设置以刀长实际测量值为准)。设定RTCP功能生效。A轴置于一60°(或+60°)及0°位置锁紧。a)沿X轴方向固定指示器,移动机床使其测头与芯轴球形端接触,找到球面最高点,将指示器读数调零。分别旋转C轴到C0°、C+90°、C+180°、C+270°四个位置*,进给速度为F300~F1000b)沿Y轴方向固定指示器,测量方法同a)。a)、b)误差分别计算,误差值以指示器读数的最大绝对值依据回转轴C轴的运动行程设定C轴的检测位置进行测6检验项目B轴和C轴联动与线性轴X轴、Y轴、Z轴同步运动的RTCP精度:a)沿X轴;简图球头芯轴、指示器或线性位移测试仪。检验方法(按GB/T17421.1—1998中5.2.3.1.3、5.2.3.2.2、5.2.3.3.2的规定)设定主轴端面至精密球球心距离L为150mm(实际测试中的设置以刀长实际测量值为准)。设定RTCP功能生效。a)沿X轴方向固定指示器,移动机床使其测头与芯轴球形端接触,找到球面最高点,将指示器读数调零。分别依次旋转A轴、C轴到A0℃0°、A+90℃+180°、A0℃+360°三个位置b,进给速度为F300~F1000,并在固定位置记录下读数;b)沿Y轴方向固定指示器,测量方法同a);c)沿Z轴方向固定指示器,测量方法同a)。a)、b)、c)误差分别计算,误差值以指示器读数的最大绝对值计。在指示器不干涉情况下,依据回转轴B轴、C轴的运动行程设定B轴、C轴的检测位置进行测量。7插补精度检验参见附录D。8检验项目五轴联动时,刀具中心轨迹沿斜圆锥台运动时的误简图设定机床按照斜圆锥台形轨迹运动,斜圆锥台的轴线与Z轴轴线的夹角、斜圆锥台锥角应分机床主轴一侧球杆仪的球应安装在主轴中心线上,球杆仪应垂直于圆锥表圆弧轨迹的直径约为200mm,进给速度应为1000mm/mi每次检验,应记录球杆仪在圆弧运动下的读数(移到最后一行)。圆弧轨迹的公称直径应予个轴线(三个线性轴和两个回转轴)的移动范围应予以记录。在顺时针(CW)和逆时针(CCW)方向的测量均应进行,并应予以记录。测量结果推荐采用录E。每次拆装球杆仪后进行主轴侧小球和工作台侧小球的重新校准,球杆仪的主轴侧球应对准主轴中心线。误差以最大和最小读数差值计。9表A.1(续)检验项目五轴联动时,刀具中心沿工件坐标系中一固定点轨迹运动的误差:a)工件坐标系X方向,Eit,x,XYZAC;b)工件坐标系Y方向,Eint,y,XYZAC;c)工件坐标系Z方向,Eit,z.XYZAC。由制造方和用户协商确定。球头芯轴和线性位移测试或球杆仪。移动B轴和C轴到0°。设定RTCP功能生效。采用球头芯轴和平端面测头位移测试仪(器)时:主轴端面(主轴标准线)至精密球距离L为150mm。进给速度应为F300~F1000或一致。将位移测试仪对准插入主轴中的精密球并移动主轴至平均跳动值位置处。将触及精密球的位移测试仪调记录位移测试仪读数。主轴端面至精密球距离,L应予以校准并记录。精密球心应与主轴平均线对正。a)、b)和c)检验时,可用安装在机床工作台上的3个位移测试仪或传感器组同步完建议记录每一轴线(三个线性轴和两个回转轴)的移动范围。对于球杆仪如何配置及注意事项,参见ISO10791-6:2014中附录D。测量结果推荐采用图形表示,参见附录E。a)、b)和c)分别计算,误差以最大和最小读数差值(资料性附录)双转台结构机床的圆弧运动精度双转台结构机床的圆弧运动精度见表B.1。表B.1双转台结构机床的圆弧运动精度检验项目1——旋转工作台;2——工作台侧球;4———主轴侧球;5———主轴侧球轨迹;6——假想的锥底轨迹;7————A轴平均线;8——工作台侧球安装中心线;设定机床按照斜圆锥台形轨迹运动,编程锥体基圆与工作台表面之间的角度及锥体顶角,或分别别按30°和90°。球杆仪在工作台一侧的安装位置,距C轴中心线的距离d应为旋转工作台直径的10%,见圆轨迹的直径约为200mm。圆周进给速度为1000mm/min。根据圆轨迹的直径不同,进给速度可进行调整。工作台一侧球位置最好高于A轴中心线。工作台一侧球偏离A轴平均线dn,应予以记录。主轴端小球球心应校准在主轴平均线上。任何校准误差都将影在测量中(由于旋转工作台转角不同)固定在旋转工作台上球杆仪磁性套管的夹具所承受的重力会若可能,每个轴线(三个线性轴和两个回转轴)的移动范围应予以记录。测量结果推荐采用在顺时针(CW)和逆时针(CCW)的测量均应进行。每次拆装球杆仪后进行主轴侧小球和工作台侧小球的重新校准,球杆仪的主轴侧球应对准检验项目五轴联动时,刀具中心轨迹沿实际在工件坐标系中一固定点轨迹运动时的误差:a)工件坐标系X方向,Eint,x,XYZAC;b)工件坐标系Y方向,Eint.Y,xYZAC;c)工件坐标系Z方向,Eint,Z,xYZAC。简图由制造方和用户协商确定。球头芯轴和线性位移测试器,嵌入式传感器(R-test),或球杆仪。移动A'轴和C'轴到0°,设定RTCP功能生效。主轴端面(主轴标准线)至精密球距离L设置为150mm(实际测试中的设置以刀长实际测量为F300~F1000或制造方与用户协商达成一致。移动Y轴至距旋转工作台C'轴平均线Rc处,移动Z轴至距A'轴平均线R。处。球头芯轴的位置,距C轴中心线的距离应为旋转工作台直径的10%。采用球头精密检测芯棒和平端面测头位移测试仪时:将位移测试仪对准插入主轴中的精密球并移动主轴至平均跳动值位置处。将触及精密球的位移测试仪调记录位移测试仪读数。主轴端面至精密球距离,L应予以校准并记录。精密球心应与主轴平均线对正。任何校果。a)、b)和c)检验时可用安装在机床工作台上的3个位移测试仪或传感器组同步完成,建议记录每一轴线(三个线对于球杆仪配置及注意事项,见ISO10791-6:2014中附录D。测量结果推荐采用图形表示,a)、b)和c)分别计算,误差以最大和最小读数差值摆头和转台复合结构机床的圆弧运动精度见表C.1。检验项目1——旋转工作台;2——工作台侧球;3———球杆仪;4———主轴侧球;5———主轴侧球轨迹;6———假想的锥底轨迹;7——A轴平均线;8——工作台侧球安装中心线;编程锥体基圆与工作台表面之间的角度及锥体顶角,分别按10°和30°,或分别按30°和90球杆仪在工作台一侧的安装位置,距C轴中心线的距离应为旋转工作台设定RTCP功能生效。圆轨迹的直径约为200mm。圆周进给速度为1000mm/min。如果上述直径不同,进给速度应进行调整。应记录球杆仪在圆弧插补主轴端面(主轴标准线)至在主轴一侧球的距离L应予以校准和记录。球杆仪在主轴一侧在测量中(由于旋转工作台转角不同)固定在旋转工作台上球杆仪磁性套管的夹具所承受的重力会发生变化,因若可能,每个轴线(三个线性轴和两个回转轴)的移动范测量结果推荐采用图形表示,参见附录E。在C轴的顺时针方向(CW)和逆时针方向(CCW)均检验项目五轴联动时,刀具中心轨迹沿正弦轨迹运动时的误差:a)工件坐标系X方向,Eint,x,XYZAC;b)工件坐标系Y方向,Eint.Y,xYZAC;简图ZYCZYC0由制造方和用户协商确定。球头芯轴和线性位移测试器,嵌入式传感器(R-test),或球杆仪。主轴端面(主轴标准线)至精密球距离L为150mm(实际测试中的设置以刀长实际测量F300~F1000或制造方与用户协商达成一致。设定RTCP功能生效。a)沿X轴、Y轴和Z轴方向分别安装线位移测试器,移动机床使3个传感器测量方向均通过芯轴球的轴心。C轴,RA和Rc为A轴和C轴的运动行程范围,t为运动参数,wA,wc,φA,φc为运动函数参结构确定或者由制造方和用户协商确定。简图为φA=0,φc=π/2,wc=2wA速度为F300~F1000,或者由制造方和用户协商确定。c)同步实时记录3个线位移测试器的位移值,并通过空间三维图和平面投影图形式展现误差。参见附录在C轴的顺时针方向(CW)和逆时针方向(CCW)均应进行检误差以最大和最小读数差值计。检验项目五轴联动时,刀具中心轨迹沿样条轨迹运动时的误差:a)工件坐标系X-轴方向,Eint,x,xYZAC;c)工件坐标系Z-轴方向,Eint,Z,xYZAC。xy由制造方和用户协商确定。球头精密检测芯棒和平端面测头线性位移测试器,嵌入式传感器(R-test),或球杆仪。主轴端面至精密球距离L为150mm(实际测试中的设置以刀长实际测量值为准)。C轴转速为F制造方与用户协商达成一致。设定RTCP功能生效。a)沿X轴、Y轴和Z轴方向分别安装线位移测试器,移动机床使3个传感器测量方向均通过芯轴球的轴心。·P,t∈[0,1],回转轴A轴和C轴的运动函数,其中P=(A,C)为样条曲线的控制顶点,控制顶点由回转轴A轴和C轴的程范围确定,t为三次均匀B样条曲线参数,Q(t)=[A(t),C(t)]则为回转轴运动曲线的型值点坐标,如图b)所示。进给速度为F300~F1000,或者由制造方和用户协商确c)同步实时记录3个线位移测试器的位移值,并通过空间三维图和平面投影图形式展现误差,参见附录在C轴的顺时针方向(CW)和逆时针方向(CCW)均应进行检误差以最大和最小读数差值计。球杆仪测试数据应基于球杆旋转的标称角度绘制圆度图球头芯轴和线性位移测试器检测数据,应通过线性位移测试器的检测值曲线展现误差,如图E.2逆时针(CCw)0图E.1球杆仪测试数据绘图范例

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