Погрешность линейного позиционирования станков с ЧПУ

Под погрешностью позиционирования ∆x_поз понимается отклонение действительного положения (например, x_i рабочего органа станка от заданного х: ∆х_поз = х_i — х. В ГОСТ 370—81Е принята следующая методика опре­деления погрешности позиционирования. По каждой из осей, по которым проверяют ∆_поз, измерения проводят в j точках, располо­женных произвольно примерно с интервалами l_j ≈ 0,08l, где l — длина измеряемого переме­щения. В каждом направлении перемещения по оси отдельно осуществляют не менее пяти измерений (i = 1,2,3,4,5). Среднее отклонение от заданного положения рабочего органа в каждой точке j

размах отклонении

Средний размах определяют как среднее ариф­метическое значений в данной и соседней точках:

В крайних точках учитывают только одну со­седнюю точку, например,

Затем вычисляют оценку среднего квадратического отклонения

где d_n — коэффициент, определяемый в зависи­мости от числа повторных подходов в задан­ное положение; при n = 5 имеем 1/d_n = 0,4299; при n = 10 1/d_n = 0,3249.

Распределение принимают нормальным; тогда ширину поля рассеяния отклонении от заданного положения при повторном позицио­нировании в одном направлении с вероят­ностью 99,73 % определяют как ω = 6S_j.

Точность одностороннего повторного по­зиционирования R_max = max(6S_j). Точность одностороннего позиционирования М = . Точность двустороннего позиционирования M_ar =  где а, r — индексы направления позиционирования.

Значения М и М_ar определяют для тех слу­чаев, когда выражения  и  соответственно при­нимают наибольшие и наименьшие значения (с учетом знака указанных величин); значения j при этом, как правило, не совпадают. При­мер графика для определения этих величин дан на рис. 44. Допуски позиционирования приведены в табл. 8 и 9.

Величина ∆_поз зависит от погрешностей устройства ЧПУ, привода подач, измери­тельных преобразователей, геометрических по­грешностей станка и т. п. Погрешность пози­ционирования обусловлена действием как си­стематических, так и случайных отклонений. В приводах подач токарных и фрезерных стан-кон с ЧПУ с ходовым винтом и круговым датчиком обратной связи систематические отклонения обусловлены накопленной погреш­ностью винта, непараллельностью направляю­щих (систематические отклонения первого ро­да), внутришаговой погрешностью винта, по­грешностью датчика обратной связи (система­тические отклонения второго рода, повторяю­щиеся за каждый оборот винта). Для указан­ного привода систематические погрешности являются доминирующими (в 3—10 раз боль­ше случайных).

Предложено несколько методов компенса­ции систематических погрешностей до вели­чины дискреты системы управления станком.

Кроме изложенного применяют и другие методы оценки погрешности позиционирова­ния.