ГОСТ ISO 230-2-2016 Нормы и правила испытаний станков. Часть 2. Определение точности и повторяемости позиционирования осей станков с числовым программным управлением (Переиздание)

Приложение D
(справочное)

     
Измерение погрешности линейного позиционирования с помощью калиброванной сферической матрицы или ступенчатого калибра

D.1 Общие положения

Испытания, описанные в данном приложении, относятся к измерениям различных расстояний внутри рабочей зоны станка. Для таких измерений использованы эталоны со сферами, расположенными в известных позициях и образующими одномерные или двумерные сферические матрицы (см. рисунки D.1 и D.2) либо ступенчатые калибры.

Позиции сфер эталона в системе координат станка определены при помощи системы измерения перемещений или системы контроля поверхности, называемой "система контактного измерения", совместно с позиционными датчиками станка. Измеренные позиции центров эталонных сфер сравнивают с откалиброванными позициями для определения отклонений, возникших вследствие погрешностей станка при перемещениях.

Одномерные и двумерные эталонные сферические матрицы доступны для приобретения. В их калибровочной документации обычно указаны следующие данные:

- положение центров отдельных сфер с соответствующими неопределенностями измерений;

- размер сфер и неопределенность измерения формы;

- эталонный коэффициент теплового расширения и (при наличии) соответствующая оценка неопределенности.

Калиброванные положения центров каждой сферы обычно находятся не на абсолютно одинаковом расстоянии друг от друга; таким образом, требование к случайному компоненту r, установленному в 5.2, выполнено частично.

Эталонные расстояния также могут быть реализованы при помощи калиброванных ступенчатых калибров.

Калиброванные расстояния между ступенями обычно могут рассматривать как расположенные на абсолютно одинаковом расстоянии; таким образом, требование к случайному компоненту r, установленному в 5.2, необязательно к выполнению.

Эталонный образец связан с компонентом станка, несущим режущий инструмент, и выставляется на одной линии с испытуемой осью движения в соответствии с инструкциями производителя/поставщика.

Измерительными инструментами для измерений эталонного образца являются контактные триггерные датчики, датчики линейного перемещения и системы датчиков линейного перемещения (см. рисунок D.3).

D.2 Измерения при помощи сферических матриц и систем датчиков линейного перемещения

Системы датчиков линейного перемещения (изображенные на рисунке D.3) доступны для приобретения. Обычно они способны определить положение центра сферы известного размера по отношению к заранее определенной контрольной точке системы датчиков.

Система датчиков выставлена относительно элемента станка, несущего инструмент, в соответствии с инструкциями производителя/поставщика. В пределах указанного диапазона измерений система датчиков измеряет относительное смещение (в трех ортогональных направлениях) между центром сферы и контрольной точкой системы датчиков).

1, 2, 3 - датчики линейного перемещения (сторона инструмента); 4 - измеряемая сфера на эталонном образце (сторона заготовки)

Рисунок D.3 - Измерения при помощи системы датчиков линейного перемещения

При измерениях оси станка запрограммированы на движение к калиброванному положению центра каждой сферы в соответствии с последовательностью испытаний, изображенной на рисунке 1 (см. 5.3.2).

Отклонения позиционирования рассчитываются и записываются системой датчиков и представляются в соответствии с разделом 8.