ГОСТ ISO 230-1-2018 Нормы и правила испытаний станков. Часть 1. Геометрическая точность станков, работающих на холостом ходу или в квазистатических условиях

     7.2 Испытания станка на статическую упругую деформацию и гистерезис при воздействии внешней силы

7.2.1 Общие положения

Типовая испытательная установка представлена на рисунке 35. Линейный привод и динамометрический датчик жестко закреплены между держащей режущий инструмент поверхностью станка (например, шпинделем) и поверхностью, держащей обрабатываемую заготовку (например, столом) в направлении вдоль линейной оси, которая подлежит испытанию. Датчик линейного смещения также устанавливают таким образом, чтобы можно было считывать данные относительного перемещения, вызываемого приводом.

Статическую нагрузку можно прикладывать путем использования внешнего линейного привода (см. рисунок 35). Метод и величина прилагаемых нагрузок могут быть определены машиноориентированными стандартами и должны быть предметом соглашения между пользователем и поставщиком/производителем, так как высокие нагрузки могут повредить сам станок.

     1 - кожух (гнездо) шпинделя; 2 - дифференциальный винт; 3 - динамометрический датчик; 4 - датчик линейного смещения; 5 - поверхность стола станка

     Рисунок 35 - Установка для испытаний станка на статическую упругую деформацию и гистерезис

7.2.2 Порядок испытаний

При отсутствии других определений оси станка позиционируют приблизительно возле центра его соответствующего рабочего хода, после чего:

a) приводом создают условия нулевого воздействия усилия и ставят на нулевую отметку датчик линейного смещения;

b) приводом доводят испытательную нагрузку до максимального значения (или до допустимого максимального смещения), обозначают это направление как положительное;

c) записывают показания прилагаемого усилия и линейного смещения;

d) запускают привод в противоположном направлении до тех пор, пока величина прилагаемого усилия не упадет до 1% от максимального значения;

e) записывают показания прилагаемого усилия и линейного смещения;

f) продолжают работу привода в том же самом (отрицательном) направлении, пока прилагаемое усилие (или смещение) не достигнет своего максимального (отрицательного) значения;

g) записывают показания прилагаемого усилия и линейного смещения;

h) запускают привод в противоположном (положительном) направлении, пока прилагаемое усилие не снизится до 1% максимального значения (отрицательной предварительной нагрузки);

i) записывают показания прилагаемого усилия и линейного смещения.

7.2.3 Анализ данных

Для осей заключение о соответствии является функцией суммы всего ряда записанных значений смещения, поделенной на сумму всего ряда записанных значений усилий, и выражается в микрометрах на ньютон, м/Н.

Для осей гистерезис станка рассчитывают как выраженный в микрометрах ряд записанных значений смещения между координатами положительного и отрицательного предварительных усилий.

Этот расчет гистерезиса включает упругую деформацию станка в промежутке между приложением +P и -P; таким образом, в итоге возможность переоценки гистерезиса очень мала, т.к. разность между +P и -P составляет всего 1% максимального значения прилагаемого усилия. Тем не менее этот метод предпочтителен для измерения смещений при нулевом значении прилагаемого усилия из-за практических трудностей должного приложения и измерения такого (номинального) нулевого значения усилия. Меньшие предварительные усилия можно прилагать при необходимости и возможности.

Значения, полученные в результате таких расчетов, представлены на рисунке 36.