数控机床位置精度及标准

毕业设计（论文）题目数控机床位置精度的检测及标准研究专业机械设计制造及其自动化班级机027班学生周远康指导教师严翔2006年数控机床位置精度检测及标准研究摘要随着数控机床在我国的发展普及，为准确把握数控机床的性能，有必要对数控机床进行位置精度检测，并对检测结果正确评价。本文对数控机床在我国的发展普及，数控机床位置精度的概念及其重要性，误差组成及误差检测项目，常用检测方法和评定标准等内容进行了介绍；同时综合利用表格、曲线、文字等形式对四种位置精度标准进行较深入的比较研究，得出了一定结论，并且通过在本校实验室实测一台数控机床所得数据进行例证。通过本课题的研究，指出了数控机床位置精度检测评定标准之间的差异，在解决由于数控机床位置精度标准不同而引发争议的问题上做出了尝试的解答。关键字：数控机床,位置精度，位置精度检测，双频激光干涉仪，标准MeasurementsandStandardsofThePositioningAccuracyofTheCNCMachineToolsABSTRACTWiththepopularizationoftheCNCmachinetoolsinCHINA,tofindouttherealperformancesofthem,itisnecessarytoperformsomemeasurementsofpositioningaccuracyandmakecorrectevaluationstotherelatingdata.Inthetext,thepopularizationoftheCNCmachinetoolsinCHINAisintroduced.Alsointroducedarethedefinitionandimportanceofthepositioningaccuracy,withthepositioningaccuracyerrorandcommonmeasuringitemsincluded.FollowedarethecommonmeasuringmethodsandtherelatingstandardsoftheCNCmachinetoolsdescribedindetails.Afterthat,comparethedifferencesbetweenthefourdifferentstandardsthoroughly,usingforms,graphsandwords.Drewconclusionsbasedontheforms,graphsandwordsmentionedabove.CertifiedtheconclusionswiththedatacapturedintheschoollaboratorytestedoneCNCmachinetools.Throughthestudyofthesubject,thedifferencesbetweenthestandardsofpositioningaccuracyoftheCNCmachinetoolsarereportedandmadeaanswertotheproblemsconcerningthedebatesarousedbythedifferencesofthestandards.KEYWORDS：CNCMachineTools,PositioningAccuracy,MeasurementsofPositioningAccuracy,Interferometer,Standard目录第1章绪论.....................................................................错误!未定义书签。1.1数控机床的重要性.................................................错误!未定义书签。1.2数控机床发展概况.................................................错误!未定义书签。1.3学习数控机床位置精度检测及评定标准差异的重要性错误!未定义书签。1.4本文的主要内容.....................................................错误!未定义书签。第2章位置精度...............................................................错误!未定义书签。2.1数控机床位置精度的概念.....................................错误!未定义书签。2.2定位误差的特征分量.............................................错误!未定义书签。2.2.1系统误差.......................................................错误!未定义书签。2.2.2分散性(即随机误差)......................................错误!未定义书签。2.2.3反向定位的失动量.......................................错误!未定义书签。2.2.4最小可能移动量...........................................错误!未定义书签。2.3机床位置精度的主要检测项目...........................错误!未定义书签。第3章数控机床位置精度的检测...................................错误!未定义书签。3.1标准长度刻度尺和光学读数显微镜检测法.........错误!未定义书签。3.1.1测量原理........................................................错误!未定义书签。3.1.2测量方法.......................................................错误!未定义书签。3.1.3目标位置jP及循环方式的选择....................错误!未定义书签。3.1.4误差分析.......................................................错误!未定义书签。3.2双频激光干涉仪检测法.........................................错误!未定义书签。3.2.1双频激光干涉仪的工作原理.......................错误!未定义书签。3.2.2雷尼绍激光校准系统...................................错误!未定义书签。3.2.3测量误差分析...............................................错误!未定义书签。3.3对比和分析.............................................................错误!未定义书签。第4章数控机床位置精度检测的标准...........................错误!未定义书签。4.1国际标准ISO230-2................................................错误!未定义书签。4.1.1术语和代号...................................................错误!未定义书签。4.1.2目标位置的选取...........................................错误!未定义书签。4.1.3结果评价.......................................................错误!未定义书签。4.2中国标准GB10931-89.........................................错误!未定义书签。4.2.1术语和代号...................................................错误!未定义书签。4.2.2位置精度的评定项目...................................错误!未定义书签。4.2.3目标位置的选择...........................................错误!未定义书签。4.3德国标准VDI/DGQ3441....................................错误!未定义书签。4.4日本标准JISB6336............................................错误!未定义书签。第5章数控机床位置精度评定标准的分析和比较.......错误!未定义书签。5.1数据处理方法的比较.............................................错误!未定义书签。5.2标准的对比分析.....................................................错误!未定义书签。5.2.1标准的列表对比...........................................错误!未定义书签。5.2.2标准的图象比较...........................................错误!未定义书签。5.3立式加工中心MCV-510检测实例.......................错误!未定义书签。5.3.1以中国标准GB10931-89进行计算..........错误!未定义书签。5.3.2按国际标准进行评定...................................错误!未定义书签。5.3.3按德国标准进行评定...................................错误!未定义书签。5.3.4按日本标准评定...........................................错误!未定义书签。第6章结论和展望.............................................................错误!未定义书签。参考文献...............................................................................错误!未定义书签。致谢.......................................................................................错误!未定义书签。2006届机械设计制造及其自动化毕业设计（论文）1第1章绪论1.1数控机床的重要性数控机床是数值控制的工作母机的总称，它包括数控金属切削机床、锻压机床等。它综合应用了现代机械制造技术、计算机技术、自动控制技术、精密测量技术、液压气动技术、光电技术以及配套技术等领域中的最新成果，融合了“高效、精密、柔性、集成”四大特点，是国民经济的重要基础装备，是机械、电子、汽车、石化和建筑等支柱产业及能源、交通、原材料、通讯等基础产业实现生产现代化的重要手段。数控机床的广泛应用对社会生产力的提高起着巨大的推动作用。数控机床的技术水平与拥有量是衡量一个国家工业现代化水平的重要标志。而以数控机床为基础建的柔性制造系统(FMS)和计算机集成制造系统(CIMS)的发展程度，更是一个国家现代化技术和管理水平的综合反映。1.2数控机床发展概况追求高效、高能、以最大限度满足用户需要是机床行业永久性的技术课题。世界各国机床业为了扩大机床加工内容和加强国际市场的竞争力，都以最大限度