【正文】 其次，我要感謝實(shí)驗(yàn)室的高峰老師和楊新剛老師，在他們的幫助下，我才能順利完成論文實(shí)驗(yàn)。數(shù)控機(jī)床的發(fā)展一日千里，對不同國家采用有不同機(jī)床定位精度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行堅(jiān)持不斷的學(xué)習(xí)、了解，有利于各國機(jī)床業(yè)者更好的把握其機(jī)床的實(shí)際性能，但標(biāo)準(zhǔn)的不同，終究是技術(shù)交流和相互學(xué)習(xí)的一個障礙，希望在不久將來各國可以統(tǒng)一數(shù)控機(jī)床位置精度使用的標(biāo)準(zhǔn)，這樣，無論是對數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)者又或是使用者，無疑都將會是一個好消息。2. VDI/DGQ 344ISO 230－2及GB 1093189標(biāo)準(zhǔn)均采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法求得位置精度，這種方法科學(xué)合理，數(shù)據(jù)較可靠。）其它項(xiàng)目都是相同的。因此說，該標(biāo)準(zhǔn)不夠嚴(yán)密，而且由此得出的數(shù)值顯然比其他標(biāo)準(zhǔn)得出的數(shù)值小得多，往往會給人以日本機(jī)床精度高的錯覺。而唯獨(dú)JIS B 6336標(biāo)準(zhǔn)采用極差法作為基本分析手段 B 6336標(biāo)準(zhǔn)在測取定位精度等參數(shù)時(shí)，不是采用一次測量獲取數(shù)據(jù)，然后分別計(jì)算各種參數(shù)的方法，而是各參數(shù)分別測量和計(jì)算。當(dāng)然，這種評定方法也有檢測繁瑣、時(shí)間長，使熱影響等誤差分量加大的不足。所以，A不僅反映了定位誤差中的系統(tǒng)性誤差分量(如圖54所示，與代數(shù)極差法評定結(jié)果一致)，同時(shí)也反映了分散性和反向定位失動量的誤差分量。對全行程上各點(diǎn)定位準(zhǔn)確性的評定結(jié)果一目了然，具有實(shí)用性。代數(shù)極差法對定位精度的評定，僅僅反映了前述定位誤差中的系統(tǒng)性誤差分量，并未考慮分散性和反向定位失動量的影響。即 (或) (51)上述測量進(jìn)行兩次，分別計(jì)算，取誤差A(yù)值大者為該機(jī)床坐標(biāo)的定位精度。2倍(記為177。③德國VDIDGQ33413:1977《機(jī)床工作精度和位置精度的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)原理》都屬于數(shù)理統(tǒng)計(jì)法。號作為定位精度結(jié)果。失動量:盡管日本標(biāo)準(zhǔn)也規(guī)定失動量，但在很多采用日本標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)廠家的精度驗(yàn)收表中，往往都忽略了這項(xiàng)參數(shù)，其原因不明。該標(biāo)準(zhǔn)也用三項(xiàng)參數(shù)評定位置精度，即:定位精度、重復(fù)定位精度和失動量。（d）實(shí)際位置或 運(yùn)動部件第i次向第j個目標(biāo)位置趨近時(shí)，實(shí)際達(dá)到的位置，i＝……n。下標(biāo)j表示目標(biāo)位置序號。 結(jié)果評價(jià)行程在2000mm以內(nèi)的軸和旋轉(zhuǎn)角在360度以內(nèi)的軸按定義的參數(shù)計(jì)算五次行程（每個方向上）各個目標(biāo)位置數(shù)據(jù)。 (421) 目標(biāo)位置的選取當(dāng)目標(biāo)位置可以自由選取時(shí)，可依從下面的公式： (422)其中：i 目標(biāo)位置序號 P 測量全行程中目標(biāo)點(diǎn)的統(tǒng)一間距 R 在每個目標(biāo)位置取不同的值，使測量行程全長上目標(biāo)位置間距不統(tǒng)一，保證的同期誤差。 (415) (416)(t)軸線雙向系統(tǒng)定位偏差 E：沿著或繞著軸線雙向趨近任意目標(biāo)位置點(diǎn)的最大和最小平均位置偏差或 數(shù)值的代數(shù)差值。 (42) (43)(k)雙向平均位置偏差 ：從正負(fù)方向趨近目標(biāo)位置時(shí)，單向平均位置偏差和的算術(shù)平均值(l)反向差值：從正負(fù)方向趨近目標(biāo)位置時(shí)，單向平均位置偏差和的差值 (44)(m)軸線反向差值 B：反向差值絕對值的最大值 (45)(n)軸線平均反向差值 ：沿著或繞著軸線的所有目標(biāo)位置的反向差值的數(shù)學(xué)平均值 (46)(o)單向標(biāo)準(zhǔn)偏差 或：n次單向趨近目標(biāo)位置的由位置偏差計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差。(d)實(shí)際位置 （i＝1～m；j＝1～n）運(yùn)動部件在j次測試中到達(dá)第i個目標(biāo)點(diǎn)的測量位置(e)位置偏差 運(yùn)動部件到達(dá)的實(shí)際位置與目標(biāo)位置的差值 (41)(f)單向 表示在一系列的測量中總是沿著或繞著軸線從草棚個方向趨近進(jìn)行測量。 術(shù)語和代號ISO 2302定義了如下術(shù)語和代號：(a）軸向行程 線性或旋轉(zhuǎn)軸在數(shù)控系統(tǒng)驅(qū)動下組件可達(dá)到的最大行程。第4章 數(shù)控機(jī)床位置精度檢測的標(biāo)準(zhǔn)目前,國際上比較通行的數(shù)控機(jī)床位置精度檢測標(biāo)準(zhǔn)有NMTBA(美國機(jī)床制造商協(xié)會標(biāo)準(zhǔn))、JIS(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))、VDI/DGQ(德國工程師協(xié)會/德國質(zhì)量協(xié)會標(biāo)準(zhǔn))、ISO(國際標(biāo)準(zhǔn))等，我國亦在頒布有國家標(biāo)準(zhǔn)GB 1093189機(jī)床檢驗(yàn)通則中第2部分:數(shù)控軸線的定位精度和重復(fù)定位精度的確定。 測量誤差分析雙頻激光干涉儀的誤差項(xiàng)目包括：(1)雙頻激光干涉儀的極限誤差=式中： L測量的長度(m)(2)安裝誤差2它主要是由測量軸線與機(jī)床移動的軸線不平行而引起的式中: L測量的長度(m)測量軸線與機(jī)床移動的軸線之間的夾角由于光路準(zhǔn)直,值趨于0,故此項(xiàng)誤差忽略不計(jì)(3)溫度誤差3它主要是由機(jī)床溫度和線膨脹系數(shù)不準(zhǔn)確而造成的式中: L―――測量的長度(m)――――機(jī)床溫度測量誤差A(yù)――――機(jī)床材料線膨脹系數(shù)――――線膨脹系數(shù)測量誤差從上面分析可以看出,在各項(xiàng)測量誤差中,溫度誤差對測量結(jié)果的準(zhǔn)確性影響最大,所以,為了保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性,測量環(huán)境溫度應(yīng)滿足205度,測量前應(yīng)使機(jī)床等溫12h以上,同時(shí)要盡量提高溫度測量的準(zhǔn)確度。將光閘旋轉(zhuǎn)到其測量位置，如圖314所示。注：若其中一道光束離開光閘的光靶，是由于反光鏡側(cè)向偏移所造成。圖 313（7）沿著運(yùn)動軸重新開始移動機(jī)床工作臺。圖 39 垂直光束調(diào)整 （3）使用激光頭后方的指形輪使兩道光束回到相同的高度。圖 37，檢查返回的光束在激光頭的準(zhǔn)直度。 ，將光靶安裝到反射鏡上。在進(jìn)行線性測量時(shí)，保持其中的一個光學(xué)元件不動（常常是干涉鏡），而另一個則沿著線性軸移動，如圖34所示。箭頭應(yīng)指向兩個反射鏡，如上圖所示。當(dāng)把測量距i離與數(shù)控機(jī)床上的光柵尺讀數(shù)相減時(shí)即可得到數(shù)控機(jī)床的定位誤差。由接收器5接收為參考信號。另外,如果測量時(shí)安裝不得當(dāng),由安裝所造成的誤差也是不可忽略的[4] 雙頻激光干涉儀檢測法 雙頻激光干涉儀的工作原理激光干涉測量原理如圖32所示將HeNe激光器1置于永久磁場中，由于塞曼效應(yīng)使激光原子譜線分裂為旋轉(zhuǎn)方向相反的左右圓偏振光。根據(jù)溫度誤差的計(jì)算公式得溫度誤差的修正值: (33)式中：――線紋尺或機(jī)床光柵尺的線膨脹系數(shù)； L――測量長度；t2――機(jī)床光柵尺的溫度；t1――線紋尺的溫度；由(33)式微分可得: (34)式(34)中,表示由于線紋尺和機(jī)床光柵尺的線膨脹系數(shù)不準(zhǔn)確而造成的誤差。循環(huán)方式是指測量時(shí)機(jī)床運(yùn)動部件的循環(huán)運(yùn)動的方式。在被測軸向的全部工作行程內(nèi)隨機(jī)選取各目標(biāo)位置,一般應(yīng)符合式(32) (32)式中:j――目標(biāo)位置序號。 標(biāo)準(zhǔn)長度刻度尺和光學(xué)讀數(shù)顯微鏡檢測法以精密線紋尺作為標(biāo)準(zhǔn)器,采用相對測量法進(jìn)行測量,求出被測數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸上各被測點(diǎn)的位置偏差(單獨(dú)偏差)。圖27 失動量測量坐標(biāo)軸的失動量是該坐標(biāo)軸進(jìn)給傳動鏈上驅(qū)動部件（如伺服電機(jī)、伺服油馬達(dá)和步進(jìn)電機(jī)等）的反向死區(qū)、各機(jī)械運(yùn)動傳動副的反向間隙和彈性變形等誤差的綜合反映。它是反映軸運(yùn)動精度穩(wěn)定性的最基本的指標(biāo)。為此，有些機(jī)床采用預(yù)拉伸的方法來減小熱伸長的影響 。反射間隙不均勻現(xiàn)象較多表現(xiàn)在全行程內(nèi)一頭松一頭緊，得到喇叭型的正、反向定位曲線。 即正向曲線和反向曲線在垂直坐標(biāo)上很均勻的拉開一段距離，這段距離即反映了該坐標(biāo)軸的反向間隙。所以這時(shí)的定位精度曲線已不是一條曲線，而是一個由定位點(diǎn)平均值連貫起來的一條曲線加上散差帶構(gòu)成的定位點(diǎn)散差帶，如圖25所示。常用檢測方法如圖24所示。標(biāo)準(zhǔn)長度測量以雙頻激光干涉儀為準(zhǔn)。(4)直線運(yùn)動的原點(diǎn)返回精度；(5)回轉(zhuǎn)運(yùn)動定位精度(轉(zhuǎn)臺A,B,C軸)。對于數(shù)控機(jī)床，還應(yīng)考慮維持伺服驅(qū)動的速度輸出與穩(wěn)態(tài)下位置誤差間成正比關(guān)系的位置回路增益，以及伺服控制驅(qū)動對步進(jìn)速度輸出指令的響應(yīng)這兩個動態(tài)分量的影響。該移動量理論上應(yīng)為機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的脈沖當(dāng)量(對數(shù)控機(jī)床而言)，但由于導(dǎo)軌的摩擦、傳動系統(tǒng)柔度、工作臺及其上面放置工件的質(zhì)量所引起的慣性以及潤滑條件等的綜合作用，它往往大于脈沖當(dāng)量值。失動量的產(chǎn)生，一是驅(qū)動電機(jī)、傳動元件和機(jī)床執(zhí)行件間存在著間隙，二是傳動系統(tǒng)的柔度和導(dǎo)軌摩擦特性的影響。如圖1中移動長度L2僅比L1稍大一些，其位置誤差A(yù)2卻比A1大許多，尤其當(dāng)從P1點(diǎn)移動長度L3到P2點(diǎn)時(shí)，會產(chǎn)生A3這樣更大的位置誤差。它的特殊部分就是周期性誤差。機(jī)床各運(yùn)動部件的運(yùn)動是在數(shù)控裝置的控制下完成的,各運(yùn)動部件在程序指令控制下所能達(dá)到的精度直接影響加工零件的精度,它反映了機(jī)床軸在行程內(nèi)任意定位點(diǎn)的定位穩(wěn)定性,所以機(jī)床制造廠在銷售產(chǎn)品樣本中為反映該機(jī)床的精度指標(biāo),著重介紹了直線軸的定位精度和重復(fù)定位精度。用戶往往會認(rèn)為前者比后者的精度高，然而很可能后者比前者精度更高，這完全取決于各廠商采取何種精度定義和計(jì)算方法。德國工程師協(xié)會和德國質(zhì)量學(xué)會發(fā)布的VDI/DGQ3441《機(jī)床工作精度和位置精度的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)原理》技術(shù)規(guī)范中，明確指出:“確定機(jī)床的位置精度，特別是數(shù)控機(jī)床有重大意義。從以上數(shù)據(jù)可以看出:我國數(shù)控機(jī)床的市場需求旺盛，前景看好，同時(shí)，處于發(fā)展中的我國數(shù)控機(jī)床制造業(yè)正承受著巨大的沖擊?？傊?，我國數(shù)控機(jī)床近年有了很大發(fā)展，但是在數(shù)量上、質(zhì)量上、供貨周期等諸多方面還存在著很多問題。目前，我國數(shù)控機(jī)床的擁有量已達(dá)23000