熔融沉积快速成形机床精度检验

熔融沉积快速成形机床精度检验

国家标准 GB/T20317一2006 熔融沉积快速成形机床精度检验 Fseddep0sitionmodelingmmachines一Testingoftheaceuraey 2007-01-01实施 2006-07-20发布 国家质量监督检验检疫总局 发布 中 国国家标准化管委员会国家标准
GB/T20317一2006 前 言 请注意本标准的某些内容有可能涉及专利 本标准的发布机构不应承担识别这些专利的责任 本标准附录A为规范性附录 本标准由机械工业联合会提出 本标准由全国特种加工机床标准化技术委员会(SAC/TC161)归口 本标准起草单位:苏州电加工机床研究所、清华大学 本标准主要起草人:于志三、张人估,傅初森唐果林,吴任东 本标准是首次制定
GB/T20317一2006 熔融沉积快速成形机床精度检验 范围 本标准参照GB/T17421.1一1998和GB/T17421.2-2000规定了熔融沉积快速成形机床(以下 简称“机床”)的几何精度检验、加工检验及数控轴定位精度和重复定位精度的检验 本标准还规定了与 上述检验相对应的允差值 本标准仅涉及机床精度的检验,而不适于机床运行试验(振动、异常噪声等)或其参数(如速度、进给 量等)的检查,这些检查通常应在精度检验前进行 本标准规定了用于机床主要部件的术语并参照GB/T196602005规定了坐标轴的命名 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准 GB/T17421.1一1998 机床检验通则第1部分;在无负荷或精加工条件下机床的几何精度 eqvIso230-1;1996) GB/T17421.2一2000机床检验通则第2部分;数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定 eqvIs0230-2;1997 术语和坐标轴的命名 见图1和表1
GB/T20317一2006 熔融沉积快速成形机床 表1术语 序号 中文 英文 法文 德文 床身 bed banC bett 成形室 ormingchamber chambredeformage prozesskammer 喷头(X轴 jettinghead(Xaxis) eted'egjeetionaxeX ausstoBungskopfAchseX 横梁(Y轴 eam(Yaxis traverseaxeY querbalkenAchseY 工作台(Z'轴 table(2”'axis) tableaxe2' isch(Achse2" 说明 计量单位 在本标准中,所有线性尺寸,偏差及相应的允差均用毫米表示;角度用度表示,角度偏差及相应的允 差用比率表示 4.2引用GB/T17421.1一1998 应用本标准,应引用GB/T17421.1一1998,特别是机床检验前的安装、旋转轴和其他运动件的预 热、计量方法的说明和检验设备的推荐精度 第5章一第7章中所述的“检验步骤”栏中,若有关的检验符合GB/T17421.1一1998有关条文的 规定,后面附有引用GB/T17421.1一1998中相关条文的说明 4.3检验次序 本标准给出的检验项目的顺序并不限定检验的实际次序 为了简化仪器或量具的安装,检验可以 任意次序进行
GB/T20317一2006 检验的实施 4，4 检验机床时,并不总是需要或可能对本标准所规定的全部项目进行检验 当检验项目用于验收目 的时,应该在取得供应商制造商)同意的情况下,由用户选择其关心的机床相关部件或性能指标的检验 项目 在订购机床时,应明确指定这些检验项目 仅仅引用本标准的验收检验,但未说明如何实施检验 以及在相关费用上未达成一致时,不能视为对任何缔约方有约束力 4.5测量仪器 第57章中所述的检验项目中指定的测量仪器仅是范例,也可使用能测量同样参数和至少同样精 度的其他仪器 指示器应有0.01mm或更高的分辨率 4.6最小公差 在确定实测长度与本标准规定的长度不同时的允差时见GB/T17421.1一1998中2.3.1.l),最小 公差值应计到0.05r mm 定位精度检验并引用cB/T17421.2 一2000 -200,特别是在环境条件,机床预热、测量方法及结果的 实施这些检验时,应引用GB/T17421.2- 计算和数据处理方面
GB/T20317一2006 几何精度检验 5.1线性运动轴 项目 X轴运动直线度的检查 在XY水平面内: a 在ZX垂直面内 b 简图 b 允差 实测偏差 对于a)和b) a 任意300测量长度上为0.05 b 测量仪器 平尺,指示器和量块,或光学方法 检验步骤并引用GB/T17421.11998中5.2.3.2.1.1 指示器固定在喷头上 在XY平面内放置平尺,使其与X轴平行,指示器触及平尺 在整个测量长度上移动X轴并记下指示器 读数 在ZX平面内按同样方法重复检查
GB/T20317一2006 项目 G2 Y轴运动直线度的检查 在xY水平面内 a 在YZ垂直面内 简图 允差 实测偏差 对于a)和b a 任意300测量长度上为0.05 b 测量仪器 平尺、指示器和量块,或光学方法 检验步骤并引用GB/T17421.1一1998中5.2.3.2.1.1. 指示器固定在喷头上 在XY平面内放置平尺,使其与Y轴平行,指示器触及平尺 在整个测量长度上移动Y轴并记下指示器 读数 在Y2平面内按同样方法重复检查
GB/T20317一2006 项目 G3 X轴运动和Y轴运动之间垂直度的检查 简图 实测偏差 允差 任意300测量长度上为0,08 测量仪器 平尺角尺和指示器 检验步骤并引用GB/T17421.1一1998中5.5,2.2.4 在工作台上调整平尺,使其与X轴运动平行,并将角尺紧靠在平尺上 指示器固定在喷头上并使之触及角尺 在整个测量长度上移动Y轴并记下读数 也可以只使用角尺,此时 a 设置角尺使其长边与x轴运动平行; 检查Y轴运动与角尺短边之间的平行度 b
GB/T20317一2006 项目 G4 Z轴的垂直运动与 X轴运动; a b)Y轴运动 之间垂直度的检查 简图 b 允差 实测偏层 对于a)和b a 任意300测量长度上为0,08 b 测量仪器 圆柱角尺、平板、调整块和指示器 检验步骤并引用(GB/T17421.1一1998中5,5,2.2.4 板放置在工作台上,调整平板使其平面与x轴和Y轴均平行 圆柱角尺放置在平板上 指示器固定在喷 头上 使指示器沿x方向触及圆柱角尺,在整个测量长度上沿乙方向移动工作台并记录若干个位置的读数 读数 的最大差值不应超过允差 在Y方向上按同样方法重复检查
GB/T20317一2006 5.2工作台 项目 GF5 工作台台面平面度的检查t 简图 允差为0.08 实测偏差 注，测量长度指O-X和OY中较长边的长度 测量仪器 精密水平仪或平尺,量块和指示器或光学仪器或其他仪器 检验步骤并引用cGBT172.一I8中瓦.豆2 ,5.3.2.3和5.3.2.4 精密水平仪放置在工作台台面上,沿OX和O-Y方向以同相关方向上的长度相适应的间隔移动精密水平仪， 并记下读数 记录和计算每个间隔所测得的值
GB/T20317一2006 项目 G6 工作台面与 x轴运动 a) b Y轴运动 之间平行度的检查 简图 b 允差 实测偏差 a 对于a)和b 任意300测量长度上为0.08 b 测量仪器 指示器、平尺和量块 检验步骤并引用GB/T17421.I一1998中5.4.2.2.2.1,5.4.2.2.2.2. 指示器固定在喷头上 平尺沿x方向放置在量块上,在整个测量长度上移动x轴并记下读数. a) b 在Y方向上按同样方法重复检查 也可不用平尺而直接对工作台面测量
GB/T20317一2006 定位精度检验 实施这些检验时,应引用GB/T17421.2,特别是在环境条件、机床预热、测量方法及结果的计算和 数据处理方面 项目 P1 X轴运动的定位精度、重复定位精度和定位反向差值的检查 简图 一兄也 测量长度 允 实测偏差 <500 <1000 0.05o 0.075 双向定位精度" 单向重复定位精度 R个和R 0.023 0.035 0.045 双向重复定位精度 0.068 轴反向差值" 0.040 0.060 平均反向差值 0.020 0.030 双向系统定位偏差 0.025 0.038 轴平均双向定位偏差范围 M 0.009 0.014 可作为机床验收的基础 测量仪器 长度基准尺和显微镜或激光测量仪器 检验步骤并引用GB/T17421.1一1998中2.3,2.2.1 使长度基准尺或激光测量仪器的光束轴线与被检轴平行 l0
GB/T20317一2006 项目 P2 Y轴运动的定位精度、重复定位精度和定位反向差值的检查 简图 测量长度 实测偏差 允 500 1000 双向定位精度" 0,050 0.075 单向重复定位精度 R个和R 0.023 0.035 双向重复定位精度 0.045 0.068 轴反向差值 0.040 0.060 平均反向差值 0.020 0.030 双向系统定位偏差 0.025 0.038 M 轴平均双向定位偏差范围 0.009 0.014 可作为机床验收的基础 测量仪器 长度基准尺和显微镜或激光测量仪器 检验步骤并引用GB/T17421.11998中2.3.2.2.1 使长度基准尺或激光测量仪器的光束轴线与被检轴平行
GB/T20317一2006 项目 P3 Z轴运动的定位精度和重复定位精度的检查 简图 测量长度 允 差 实测偏差 500 1000 双向定位精度” 0.070 0.100 单向重复定位精度" R个和R、 0.035 0.050 双向重复定位精度 0.06o 0.08o 可作为机床验收的基础 测量仪器 长度基准尺和显微镜或激光测量仪器 检验步骤并引用(GB/T17421.l一1998中2.3.2.2.1 使长度基准尺或激光测量仪器的光束轴线与被检轴平行 12
GB/T20317一2006 加工检验 项目 M 加工工件的尺寸误差 简图(见附录A); 允差(见附录A) 加工材料为AS 测量仪器 精密卡尺125/0.02 检验步骤 加工后的工件经简单去毛刺,用测量仪器进行测量 圆的测量需要测量互相垂直的两个方向的数据 允差及其评估方法见附录A 13
GB/T20317一2006 附 录 A 规范性附录 试件精度测试及评估方法 A.1测试件的结构和尺寸 试件精度测试参照采用国际上通用的USER-PART精度测试件的评估方法,其结构和尺寸如 图A.1和表A.1所示 Dx9 DX7Dx2 Dx1X 器 DX4 DX5 DX8 DX3 图A.1试件精度测量位置示意图 表A.1试件精度测试表 单位为毫米 测量位置 测量位置 测量位置 测量值 测量值 测量值 理论值 理论值 理论值 x方向 Y方向 乙方向 20 DX1 10.5 DY1 75 DZ1 10 DX2 10.5 DY2 DZ2 DX3 l00 DY3 DZ3 DY4 DX DZ4 DX5 DY5 DZ5 DX6 DY6 DZ6 50 10 14
GB/T20317一2006 表A.1(续 单位为毫米 测量位置 测量位置 测量位置 理论值 测量值 理论值 测量值 理论值 测量值 X方向 Y方向 Z方向 DY7 DX7 75 DX8 5o DX9 100 精度要求;测试的尺寸允差为士0.2 测量工具;游标卡尺125/0.02， 2 试件制作 A， 机床经调试检查并按第6章要求试验后,在工作台中心位置和4个角中任意一个角的位置各加工 制作一个如图A.1的试件 A.3试件精度测量 按照图A.1所示位置对试件进行测量,测量的数据填人表A.1 测试数据的统计分析 A.4.1D图的应用 由测量值与理论值计算出偏差值及其出现的频次列于表A.2. A.4.1.1 表A.2偏差频次统计表 单位为毫米 偏 -0.32一0.28一0.24一0.20一0.16-0.12一0.08 0.040.080.120.160.2o0.240.28 一0一 -0.04 差 0.04 0 -0,28一0,24一0.20一0,16一0.1一0,08一0,04小 0.080.120.160.200.240.280.32 频 次 A.4.1.2以偏差值为横坐标,以频次数为纵坐标,绘制出EDF图(图A.2) 频次 l6 l4 12 10 偏差/mm 呢 品 图A.2EDr图 15
GB/T20317一2006 A.4.2CED图的应用 A.4.2.1由表A.2的偏差及频次计算出误差及其累积百分比,列于表A.3 表A.3误差累积百分比统计表 误差/mm 00.04 00.08 0~0.12 00.16 00.20 00.24 00.28 0~0.32 次数 累积% A.4.2.2以误差值为横坐标,以累积百分比为纵坐标(置信度),绘制出CED图(图A.3). A.4.2.3从误差值为合格的那一点起,作平行于纵坐标的平行线,与曲线相交,通过交点求出置信度 百分比 100% 75% 50% 25% 误差/mm 图A.3CED图 A.5合格判据 若置信度大于80%,试件符合要求 16
GB/T20317一2006 参考文献 [1]GB/T19660一2005工业自动化系统与集成机床数值控制坐标系和运动命名