(高清版)GBT 17421.1-2023 機(jī)床檢驗(yàn)通則 第1部分在無(wú)負(fù)荷或準(zhǔn)靜態(tài)條件下機(jī)床的幾何精度

ICS25.040.20GB/T17421.1—2023/ISO230-1:2012代替GB/T17421.1—1998機(jī)床檢驗(yàn)通則第1部分：在無(wú)負(fù)荷或Testcodeformachinetools—Part1:Geometricaccuracyofmachinesoperatingunderno-loadorquasi-staticconditions(ISO230-1:2012,IDT)國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)GB/T17421.1—2023/ISO230-1:2012 Ⅲ V 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語(yǔ)和定義 2 23.2機(jī)床坐標(biāo)系和運(yùn)動(dòng)命名法的術(shù)語(yǔ) 23.3靜柔度和滯后的術(shù)語(yǔ) 33.4線性軸線的術(shù)語(yǔ) 43.5回轉(zhuǎn)軸線的術(shù)語(yǔ) 3.6運(yùn)動(dòng)軸線的平行度誤差和垂直度誤差的術(shù)語(yǔ) 3.7軸線平均線之間其他關(guān)系的術(shù)語(yǔ) 3.8多軸運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)的術(shù)語(yǔ) 3.9機(jī)床作用面、機(jī)床部件和試件幾何精度的術(shù)語(yǔ) 4.2機(jī)床作用面、機(jī)床部件和試件的公差 4.3公差相關(guān)的附加限制條件 6.1機(jī)床檢驗(yàn)前的安裝 6.2機(jī)床檢驗(yàn)前的狀態(tài) 6.3檢驗(yàn)裝置與檢驗(yàn)工具 7機(jī)床靜柔度和滯后檢驗(yàn) 7.2外力作用下機(jī)床靜柔度和滯后檢驗(yàn) 407.3內(nèi)力作用下機(jī)床靜柔度和滯后檢驗(yàn) 417.4帶回轉(zhuǎn)軸線機(jī)床的靜柔度和滯后檢驗(yàn) 438線性運(yùn)動(dòng)軸線的幾何精度檢驗(yàn) 458.2直線度誤差運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn) 458.3線性定位誤差運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn) 8.4角度誤差運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn) IGB/T17421.1—2023/ISO230-1:20129回轉(zhuǎn)軸線的幾何精度檢驗(yàn) 9.2角度定位誤差運(yùn)動(dòng) 10.1運(yùn)動(dòng)軸線的平行度 10.2軸線平均線的同軸度誤差 10.3運(yùn)動(dòng)軸線的垂直度誤差 10.4軸線平均線間的相交度 11.2線性軌跡 11.3圓軌跡 11.4圓錐運(yùn)動(dòng) 11.5用球形檢具和線性位移測(cè)量?jī)x的球插補(bǔ)檢驗(yàn) 11.6兩線性軸運(yùn)動(dòng)形成表面的平面度誤差 11.7特殊檢驗(yàn) 12.1機(jī)床作用面的直線度誤差 12.2機(jī)床工作臺(tái)的平面度 12.3作用面的位置和方向 12.5回轉(zhuǎn)部件的徑向跳動(dòng) 附錄A(資料性)機(jī)床坐標(biāo)系與位置和方向誤差 附錄B(資料性)試件檢測(cè) 參考文獻(xiàn) ⅡⅢGB/T17421.1—2023/ISO230-1:2012本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。 第6部分：體和面對(duì)角線位置精度的確定(對(duì)角線位移檢驗(yàn))本文件代替GB/T17421.1—1998《機(jī)床檢驗(yàn)通則第1部分：在無(wú)負(fù)荷或精加工條件下機(jī)床的幾a)更改了文件適用范圍，指明了不適用的范圍(見(jiàn)第1章，1998年版的第1章);法(見(jiàn)第4章，1998年版的2.3);與檢驗(yàn)工具要求(見(jiàn)第6章，1998年版的第3章);●線性定位誤差運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)方法(見(jiàn)8.3);●回轉(zhuǎn)軸線的幾何精度檢驗(yàn)(見(jiàn)第9章);測(cè)量/用檢驗(yàn)球和線性位移測(cè)量?jī)x測(cè)量；兩回轉(zhuǎn)軸間的平行度誤差檢驗(yàn)(見(jiàn)、GB/T17421.1—2023/ISO230-1:2012●軸線平均線的同軸度誤差檢驗(yàn)：固定點(diǎn)跳動(dòng)測(cè)量(見(jiàn)10.2.2);●兩線性運(yùn)動(dòng)軸線的垂直度誤差檢驗(yàn)：用基準(zhǔn)平尺和基準(zhǔn)分度臺(tái)測(cè)量；用光學(xué)直角尺和激光直線度干涉儀測(cè)量；用圓檢驗(yàn)及對(duì)角線位移評(píng)定直線度誤差(間接法)(見(jiàn)、●線性運(yùn)動(dòng)軸線與回轉(zhuǎn)軸或機(jī)床主軸的軸線平均線間的垂直度誤差檢驗(yàn)(見(jiàn)10.3.3);●兩軸線平均線間的垂直度誤差檢驗(yàn)(見(jiàn)10.3.4);●垂直軸線平均線間的相交度檢驗(yàn)(見(jiàn)10.4.2);●用順序三點(diǎn)法進(jìn)行機(jī)床作用面的直線度誤差檢驗(yàn)(見(jiàn))。m)刪除了運(yùn)動(dòng)的垂直度誤差、線和面的垂直度誤差測(cè)量中加軸向壓力來(lái)消除軸向游隙的建議(見(jiàn)n)刪除了內(nèi)表面的徑向跳動(dòng)試驗(yàn)方法中僅適用于滾珠和滾柱軸承的主軸的限制要求(見(jiàn)1998年o)刪除了以下檢驗(yàn)內(nèi)容和檢驗(yàn)方法：●線性運(yùn)動(dòng)軸直線度誤差運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)的角度測(cè)量法(見(jiàn)1998年版的.1.5);●用坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量平面度(見(jiàn)1998年版的);●分度、絲杠傳動(dòng)組件的線性位置偏差的確定、角度游隙、圓柱度檢驗(yàn)(見(jiàn)1998年版的6.1、●用試件測(cè)量法進(jìn)行圓度檢驗(yàn)(見(jiàn)1998年版的6.6.2);●用高度規(guī)方法測(cè)量工作精度檢驗(yàn)中的加工直徑一致性(見(jiàn)1998年版的)。本文件等同采用ISO230-1:2012《機(jī)床檢驗(yàn)通則第1部分：在無(wú)負(fù)荷或準(zhǔn)靜態(tài)條件下機(jī)床的幾何本文件做了下列最小限度的編輯性改動(dòng)：——增加了附錄NA(資料性)。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由全國(guó)金屬切削機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC22)歸口。本文件于1998年首次發(fā)布，本次為第一次修訂。VGB/T17421.1—2023/ISO230-1:2012——第1部分：在無(wú)負(fù)荷或準(zhǔn)靜態(tài)條件下機(jī)床的幾何精度。目的在于規(guī)范機(jī)床在無(wú)負(fù)荷或準(zhǔn)靜態(tài)條件下幾何精度和工作精度的檢驗(yàn)方法。 —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。目的在于規(guī)范檢驗(yàn)和評(píng)定數(shù)控機(jī)床軸線的定位精度和重復(fù)定位精度的方法?！?部分：熱效應(yīng)的確定。目的在于規(guī)范機(jī)床環(huán)境溫度、主軸及線性軸熱變形的檢驗(yàn)方法。——第4部分：數(shù)控機(jī)床的圓檢驗(yàn)。目的在于規(guī)范數(shù)控機(jī)床輪廓特性的檢驗(yàn)和評(píng)定方法。——第5部分：噪聲發(fā)射的確定。目的在于規(guī)范機(jī)床及其相關(guān)輔助裝置的噪聲測(cè)試方法。——第6部分：體和面對(duì)角線位置精度的確定(對(duì)角線位移檢驗(yàn))。目的在于規(guī)范機(jī)床空間精度的檢驗(yàn)方法?！?部分：回轉(zhuǎn)軸線的幾何精度。目的在于規(guī)范機(jī)床回轉(zhuǎn)軸線幾何精度的檢驗(yàn)方法?！?部分：振動(dòng)。目的在于提供了機(jī)床振動(dòng)評(píng)估的一般程序?！?部分：ISO230機(jī)床檢驗(yàn)系列標(biāo)準(zhǔn)的不確定度估算的基本方程。目的在于提供機(jī)床檢驗(yàn)的測(cè)量不確定度評(píng)估的方法。 —第10部分：數(shù)控機(jī)床探測(cè)系統(tǒng)測(cè)量性能的測(cè)定。目的在于規(guī)范檢驗(yàn)和評(píng)定數(shù)控機(jī)床探測(cè)系統(tǒng)——第11部分：機(jī)床幾何精度檢驗(yàn)用測(cè)量?jī)x器。目的在于提供機(jī)床幾何精度檢驗(yàn)測(cè)量?jī)x器特性的——第12部分：精加工試件。目的在于規(guī)范各類機(jī)床精加工試件特征的評(píng)定。本文件是GB/T17421的第1部分，主要規(guī)范了在無(wú)負(fù)荷或準(zhǔn)靜態(tài)條件下機(jī)床幾何精度和工作精供依據(jù)和指導(dǎo)?；趯?shí)際機(jī)床精度評(píng)價(jià)需求，有必要在軌跡的誤差運(yùn)動(dòng)和功能表面/工件的缺陷之間進(jìn)行清晰地分行度誤差直接符合源自其他標(biāo)準(zhǔn)(如ISO1101)的平行度誤差和垂直度誤差定義。隨著新的測(cè)量方法與工具的開(kāi)發(fā)，上一版的附錄A變得更加廣泛，單獨(dú)成為了GB/T17421部分標(biāo)準(zhǔn)。本文件引入了新的測(cè)量方法與工具，以適應(yīng)更高的精度此外，為了使本文件與ISO14253《產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范(GPS)工件與測(cè)量設(shè)備的測(cè)量檢驗(yàn)》(所1GB/T17421.1—2023/ISO230-1:2012機(jī)床檢驗(yàn)通則第1部分：在無(wú)負(fù)荷或準(zhǔn)靜態(tài)條件下機(jī)床的幾何精度進(jìn)行加工，不適用于動(dòng)力驅(qū)動(dòng)便攜式手動(dòng)工具。件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于ISO1產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)產(chǎn)品幾何規(guī)范和驗(yàn)證的標(biāo)準(zhǔn)參考溫度[GeometricalProductSpecifications(GPS)—Standardreferencetemperatureforgeometricalproductspecificationandverifi-注：GB/T19765—2005產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范(GPS)產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范和檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)參考溫度(ISO1:2002,IDT)ISO230-2機(jī)床檢驗(yàn)通則第2部分：數(shù)控軸線的定位精度和重復(fù)定位精度的確定(Testcodeformachinetools—Part2:Determinationofaccuracyandrepeatabilityofpositioningofnumericallycontrolledaxes)2014,IDT)ISO230-4機(jī)床檢驗(yàn)通則第4部分：數(shù)控機(jī)床的圓檢驗(yàn)(Testcodeformachinetools—Part4:Circulartestsfornumericallycontrolledmachinetools)ISO230-6機(jī)床檢驗(yàn)通則第6部分：體和面對(duì)角線定位精度的測(cè)定(對(duì)角線位移檢驗(yàn))[Testcodeformachinetools—Part6:Determinationofpositioningaccuracyonbodyandfacediagonals(Di-agonaldisplacementtests)]6:2002,IDT)ISO230-7機(jī)床檢驗(yàn)通則第7部分：回轉(zhuǎn)軸線的幾何精度(Testcodeformachinetools—Part7:Geometricaccuracyofaxesofrotation)systemsandintegration—Numericalcontrolofmachines—Coordinatesystemandmotionnomencla-2GB/T17421.1—2023/ISO230-1:2012ture)ProductSpecifications(GPS)—Geometricaltolerancing—Tolerancesofform,orientation,locationandrun-out]2017,MOD)ISO12181-1:2011產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)圓度第1部分：詞匯和參數(shù)[Geometricalproductspecifications(GPS)—Roundness—Part1:Vocabularyandparametersofroundness]ISO12780-1:2011產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)直線度第1部分：詞匯和參數(shù)[Geometricalproductspecifications(GPS)—Straightness—Part1:Vocabularyandparametersofstraightness]ISO12781-1:2011產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)平面度第1部分：詞匯和參數(shù)[Geometricalproductspecifications(GPS)—Flatness—Part1:Vocabularyandparametersofflatness]合格或不合格的判定規(guī)則[Geometricalproductspecifications(GPS)—Inspectionbymeasurementofworkpiecesandmeasuringequipment—Part1:Decisionrulesforprovingconformanceornon-con-formancewithspecifications]3.2.1機(jī)床坐標(biāo)系machinecoordinatesystem見(jiàn)圖1。3GB/T17421.1—2023/ISO230-1:20123.3.13.3.23.3.33.3.4由于連續(xù)在相反方向上施加和移除相等作用力(或力矩)而導(dǎo)致兩個(gè)物體間產(chǎn)生線位移(或角位移)。3.3.53.3.6在規(guī)定負(fù)荷作用下機(jī)械結(jié)構(gòu)所表現(xiàn)出的遲滯性。4GB/T17421.1—2023/ISO230-1:20123.4.2見(jiàn)圖2。注1:作用點(diǎn)是在機(jī)床加工區(qū)域內(nèi)移動(dòng)的一個(gè)單獨(dú)的點(diǎn)。本3.4.3見(jiàn)圖3。軸線(見(jiàn)圖3和附錄A)。5GB/T17421.1—2023/ISO230-1:2012圖3部件按指令沿與X軸平行的直線軌跡(名義上的)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的線性與角度誤差運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件作用點(diǎn)沿指令(名義上的)直線軌跡運(yùn)動(dòng)在三個(gè)方向上的平移誤差運(yùn)動(dòng)，第一個(gè)是沿著(名線性定位誤差運(yùn)動(dòng)linearpositioningerrormotion沿運(yùn)動(dòng)方向的非期望運(yùn)動(dòng)，使運(yùn)動(dòng)部件作用點(diǎn)到達(dá)的實(shí)際位置與指令位置不同。見(jiàn)圖4。注1:定位誤差運(yùn)動(dòng)的正向是指在運(yùn)動(dòng)方向的正方向(依據(jù)ISO841)。注2:線性定位誤差運(yùn)動(dòng)與運(yùn)動(dòng)部件及其導(dǎo)向系統(tǒng)的缺陷有關(guān)，與運(yùn)動(dòng)部件及其定位伺服控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)6GB/T17421.1—2023/ISO230-1:2012125203.4.63.4.7注2:按慣例線性定位誤差評(píng)定可在手動(dòng)方式下，定位間距超過(guò)100mm,正向10次，反向10次，評(píng)定每次的線性定位偏差。3.4.8直線度誤差運(yùn)動(dòng)straightnesserrormotion7GB/T17421.1—2023/ISO230-1:20126422-02000400200X2——實(shí)測(cè)直線度誤差運(yùn)動(dòng)曲線圖；Eyx標(biāo)引符號(hào)說(shuō)明：3.4.9跡的參考直線間的距離。見(jiàn)圖6。8GB/T17421.1—2023/ISO230-1:2012注3;依據(jù)ISO841,直線度正偏差是指相關(guān)主要軸線的正方向。3.4.10線性軸線的直線度誤差straightnesserrorofalinearaxis用最大的直線度正偏差值與最大的直線度負(fù)偏差的絕對(duì)值相加表示(相對(duì)于任意預(yù)先定義的參考直線)。3.4.11直線度straightness3.4.12參考直線referencestraightline按照規(guī)定的方法得到的與作用點(diǎn)實(shí)測(cè)軌跡相匹配的擬合直線，它是直線度偏差和直線度誤差的評(píng)定參考。注1:參考直線由在兩個(gè)正交平面內(nèi)(見(jiàn)圖6)的測(cè)量界限內(nèi)取得的測(cè)量偏差計(jì)算而來(lái)。7、圖8和圖9)。注4:用平均最小區(qū)域參考直線評(píng)定最小直線度誤差是典型的評(píng)定方法，但由于計(jì)算最小區(qū)域軟件使用受限，所以3.4.13平均最小區(qū)域參考直線meanminimumzonerefer包容測(cè)量的直線度偏差且距離為最小的直線度平面上的兩平行直線的算術(shù)平均線。64220X301——Ezx正向上的最小區(qū)域參考直線上限；4——實(shí)測(cè)直線度偏差。圖7在XZ平面X軸直線度最小區(qū)域參考直線示例9GB/T17421.1—2023/ISO230-1:20123.4.14最小二乘法參考直線leastsquaresreferencestraightline使測(cè)量直線度偏差的平方和為最小的直線。見(jiàn)圖8。EzxEzx62-0400600X232——Ezx正向最大直線度偏差；4——實(shí)測(cè)直線度偏差。圖8在XZ平面X軸直線度最小二乘法參考直線示例3.4.15兩端點(diǎn)相連參考直線end-pointreferencestraightline連接首尾兩點(diǎn)測(cè)量直線度偏差的直線。見(jiàn)圖9。GB/T17421.1—2023/ISO230-1:20128642-00200340060012X"第一測(cè)點(diǎn)。3.4.16線性軸線的角度誤差運(yùn)動(dòng)angularerrormotionsofalinearaxis運(yùn)動(dòng)部件按指令沿(名義上)直線軌跡移動(dòng)所產(chǎn)生的3個(gè)非期望轉(zhuǎn)動(dòng)。注1:角度誤差運(yùn)動(dòng)的正方向按ISO841敘述的右手定則判定(見(jiàn)圖3)。注2:沿3個(gè)正交方向產(chǎn)生3個(gè)旋轉(zhuǎn)：1個(gè)繞著運(yùn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，另外2個(gè)分別繞著與運(yùn)動(dòng)軸垂直的2個(gè)軸線旋轉(zhuǎn)(見(jiàn)圖GB/T17421.530-101400160018002.000400600200X0+Y+YFP21FP1Exx+X標(biāo)引說(shuō)明：XX軸坐標(biāo)，單位為毫米(mm);Ecx——角度誤差運(yùn)動(dòng)(俯仰),單位為微弧度(μrad);Exx——定位誤差運(yùn)動(dòng)，單位為微米(μm);1——X軸運(yùn)動(dòng)；3——在FP1點(diǎn)實(shí)測(cè)Exx偏差；4在FP2點(diǎn)實(shí)測(cè)Exx偏差(假設(shè)僅受Ecx影響);dFP2點(diǎn)與FP1點(diǎn)的Y軸坐標(biāo)差值(如圖所示為1000mm);FP1作用點(diǎn)1;FP2作用點(diǎn)2。GB/T17421.1—2023/ISO230-1:20123.4.173.4.18回轉(zhuǎn)軸(如：主軸、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)和其他回轉(zhuǎn)軸)幾何精度的完整定義在ISO230-7中給出，其中一些3.5.2見(jiàn)圖11。4——回轉(zhuǎn)軸線(在角度C處);5——主軸套筒(定子);GB/T17421.1—2023/ISO230-1:20123.5.3軸線平均線axisaverageline3.5.4回轉(zhuǎn)軸線誤差運(yùn)動(dòng)axisofrotationerrormotion作為主軸轉(zhuǎn)角的一個(gè)函數(shù)，回轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于其軸線平均線在位置和方向上的變化。見(jiàn)圖11和圖12。注1:線性(誤差)運(yùn)動(dòng)正向是正的位置值增加，而負(fù)的位置值減少的方向(見(jiàn)ISO841:2001中5.2.1)?；剞D(zhuǎn)誤差運(yùn)動(dòng)正向是指按右手螺旋定則朝線性軸正向確定的方向(見(jiàn)圖1)。注2:誤差運(yùn)動(dòng)用字母E及其下標(biāo)字母表示，第一個(gè)字母是指誤差運(yùn)動(dòng)方向的軸，第二個(gè)字母是指運(yùn)動(dòng)軸(見(jiàn)圖12Exc——C軸在X方向的徑向誤差運(yùn)動(dòng)；EC軸在Y方向的徑向誤差運(yùn)動(dòng)；EAc——C軸繞X軸的傾斜誤差運(yùn)動(dòng)；EBc——C軸繞Y軸的傾斜誤差運(yùn)動(dòng)；·參考軸。圖12回轉(zhuǎn)軸線的誤差運(yùn)動(dòng)GB/T17421.1—2023/ISO230-1:20123.5.5軸向誤差運(yùn)動(dòng)axialerrormotion與軸線平均線同軸的誤差運(yùn)動(dòng)。3.5.63.5.7見(jiàn)圖13。CX標(biāo)引符號(hào)說(shuō)明：圖13軸線平均線位置和方向誤差GB/T17421.1—2023/ISO230-1:20123.5.9驅(qū)動(dòng)軸的偏心距eccentricityofadrivenaxis一回轉(zhuǎn)軸線繞另一相平行的驅(qū)動(dòng)軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩平行軸線之間的距離。見(jiàn)圖14。圖14驅(qū)動(dòng)軸線與回轉(zhuǎn)軸線的偏心距3.5.10當(dāng)與旋轉(zhuǎn)軸連接的零件(或試件)的幾何軸線和軸線平均線不重合時(shí)，該兩軸線之間的距離。見(jiàn)圖15。注1:零件(或試件)的幾何軸線通過(guò)在不同的軸向位置測(cè)量得到。注2:零件(或試件)的形狀誤差和徑向誤差運(yùn)動(dòng)可忽略不計(jì)，在某一規(guī)定點(diǎn)的徑向偏擺是在該點(diǎn)測(cè)得的徑向跳動(dòng)圖15在規(guī)定點(diǎn)上軸線的徑向偏擺與徑向跳動(dòng)GB/T17421.1—2023/ISO230-1:20123.5.11角度定位誤差運(yùn)動(dòng)angularpositioningerrormoti見(jiàn)圖16。注1:角度定位誤差運(yùn)動(dòng)的正向是正向角度運(yùn)動(dòng)的方向(按照ISO841)。注2:角度定位誤差運(yùn)動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)部件角度定位及其導(dǎo)向系統(tǒng)的缺陷有關(guān)，與轉(zhuǎn)動(dòng)部件及其定位伺服控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)圖16C軸的角度定位偏差3.5.12角度定位偏差angularpositioningdeviat在垂直于軸線平均線的平面內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)部件到達(dá)的實(shí)際角度位置減去指令角度位置之差。注1:角度定位偏差的正向是正向角度運(yùn)動(dòng)的方向(見(jiàn)圖16)。3.5.13角度定位精度angularpositioningaccuracy/accuracyofangularp3.5.14角度分度的單向重復(fù)定位精度unidirect范圍。注1:本參數(shù)包含在任意角度目標(biāo)位置鎖緊的影響(若適用),以及角度游隙的影響。注2:連續(xù)數(shù)控軸角度重復(fù)定位精度的確定按ISO230-2。3.5.15角度分度的雙向重復(fù)定位精度bidirectionalrepeatabilityofangularindexing以同一趨近速度從兩個(gè)方向趨近任意角度目標(biāo)位置時(shí)，由一系列檢驗(yàn)所確定的角度定位偏差的GB/T17421.1—2023/ISO230-1:2012注2:連續(xù)數(shù)控軸角度重復(fù)定位精度的確定按ISO230-2。a)一個(gè)作用面(支承面或?qū)к?;b)一條直線(軸線平均線或平面的交線);為忽略(或避免)局部波動(dòng)對(duì)其軌跡的影響，以及對(duì)參考(基準(zhǔn))要素的影響，通過(guò)將線性運(yùn)動(dòng)軌跡與的垂直度誤差和平行度誤差定義(區(qū)別于GB/T17421.1以前版本的定義)不包含直線度和平面度平行度誤差定義(區(qū)別于GB/T17421.1以前版本的定義),對(duì)于線性運(yùn)動(dòng)軸線和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸線而言，認(rèn)為術(shù)語(yǔ)“平行度”是指兩條直線與同一坐標(biāo)平面內(nèi)的橫坐標(biāo)具有相同傾斜角度的特性。垂直度誤差定義(區(qū)別于GB/T17421.1以前版本的定義),對(duì)于線性運(yùn)動(dòng)軸線和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸線而言，認(rèn)為術(shù)語(yǔ)“垂直度”是指兩條直線之間角度為90°的特性。個(gè)字母是數(shù)字0(零),緊跟著所選參考(基準(zhǔn))軸，最后一個(gè)字母是運(yùn)動(dòng)方向相關(guān)的坐標(biāo)軸(參見(jiàn)附錄A)。示例2:Z相對(duì)于W的平行度(在ZX平面):Epow)z。本版的這些新定義不應(yīng)與3.9提及的部件和機(jī)床作用面的平行度誤差及垂直度誤差定義相混見(jiàn)圖17。注3:涉及的軸的直線度偏差和基準(zhǔn)軸的直線度偏差均相對(duì)于同一物理直線基準(zhǔn)測(cè)量得到注4:圖17中示例，如公式(1)和公式(2)EBowz=θz.zx-θw.zx…………(1)GB/T17421.1—2023/ISO230-1:2012和EAcowiz=0z.yz-θw.yz注5:在較短的測(cè)量長(zhǎng)度上評(píng)估平行度誤差沒(méi)有實(shí)際意義。2Exz+YExw+X3Eyz7圖17在ZX平面和YZ平面內(nèi)Z軸與W軸間的平行度誤差示例GB/T17421.1—2023/ISO標(biāo)引說(shuō)明：Ex在ZX平面內(nèi)Z軸的直線度偏差，物理直線度基準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)W軸；Exw在ZX平面內(nèi)W軸的直線度偏差，物理直線度基準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)W軸；1——Exz的參考直線；3——Exw的參考直線；EyYZ平面內(nèi)Z軸直線度偏差，物理直線度基準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)W軸；EywYZ平面內(nèi)W軸直線度偏差，物理直線度基準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)W軸；5——Eyz的參考直線；7——Eyw的參考直線；圖17在ZX平面和YZ平面內(nèi)Z軸與W軸間的平行度誤差示例(續(xù))注1:確定傾斜度是以與回轉(zhuǎn)軸線相關(guān)聯(lián)的機(jī)床主要軸線的正方向作為常用參考。注2:當(dāng)參考軸(如圖18所示的主軸)的軸線平均線的傾斜角度與基準(zhǔn)軸(如圖18所示的C軸)的軸線平均線的傾斜角度之差產(chǎn)生正向傾斜時(shí)，則平行度誤差為正。注3:圖18中的示例，如公式(3)和公式(4)所示：EBocc=θc,zx-θc.zx (3)和EAcoc)c?=θc,yz-θc.yz (4)20GB/T17421.1—2023/ISO230-1:2012+C1——主軸(參考軸);+C——回轉(zhuǎn)工作臺(tái)(基準(zhǔn)軸);4—C1軸線平均線在YZ平面的傾斜角度；0c.yz(如圖所示為負(fù)值);圖18C軸與主軸平行度誤差示例3.6.43.6.5線性運(yùn)動(dòng)軸線和平面的平行度誤差parallelismerrorbetweenanaxisoflinearmotionandasurface3.6.63.6.7見(jiàn)圖19。注1:本定義的概念與兩作用線的垂直度誤差的定義不同(見(jiàn)3.9.5)。注2:按ISO841所述的右手螺旋定則，參考軸相對(duì)于基準(zhǔn)軸的方向?yàn)檎嵌日`差則垂直度誤差為正，當(dāng)參考軸和21GB/T17421.1—2023/ISO230-1:2012圖19X軸與Z軸線性運(yùn)動(dòng)的垂直度誤差示例3.6.8線性運(yùn)動(dòng)部件上一點(diǎn)的軌跡的參考直線與相關(guān)的機(jī)床回轉(zhuǎn)部件軸線平均線之間互成90°的偏離3.6.9機(jī)床回轉(zhuǎn)部件軸線平均線與另一機(jī)床回轉(zhuǎn)部件軸線平均線之間互成90°的偏離角度。GB/T17421.1—2023/ISO230-1:20123.7.1軸線平均線間的偏移offsetbetweentwoaxisaveragelines3.7.2軸線平均線間的同軸度誤差coaxialityerrorofaxisaveragelines見(jiàn)圖20。注2:同軸度誤差是在兩個(gè)正交的平面內(nèi)評(píng)定，用規(guī)定位置的兩個(gè)偏移和平行度的兩個(gè)角度表示。注3:類似于平行度誤差測(cè)量，同軸誤差測(cè)量在兩個(gè)垂直的平1——軸線平均線1;2——軸線平均線2;3——同軸度偏差的偏移(在一個(gè)平面上測(cè)量);4——同軸度偏差的角度(在一個(gè)平面上測(cè)量);圖20在兩正交平面之一的軸線平均線間同軸度誤差示例3.7.3軸線平均線間的等距度誤差equidistanceerrorofaxisaveragelines一軸線平均線與參考平面之間的距離和另一軸線平均線與同一參考平面之間的距離之差。3.7.4軸線平均線間的相交度誤差errorofintersectionbetweenaxisaveragelines兩個(gè)名義相交的軸線平均線之間的最短實(shí)際距離。見(jiàn)圖21。GB/T17421.1—2023/ISO230-1:2012標(biāo)引說(shuō)明：1——軸線平均線1;2——軸線平均線2;3——對(duì)稱面； 軸線平均線1在對(duì)稱面上的投影：5——軸線平均線2在對(duì)稱面上的投影；6——投影4和投影5的交點(diǎn)；d以6為球心，并與軸線平均線1和2相切的球的直徑，即相交度誤差。圖21軸線平均線間的相交度誤差3.8多軸運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)的術(shù)語(yǔ)同步運(yùn)動(dòng)synchronousmotion機(jī)床控制器控制兩軸或多軸聯(lián)動(dòng)，使工件和/或刀具沿預(yù)定的空間路徑運(yùn)動(dòng)。包容同步運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生實(shí)際圓路徑的兩個(gè)參考同心圓的最小半徑差。見(jiàn)圖22。注1:參考圓可以是平均最小區(qū)域圓(3.8.3)或最小二乘方圓(3.8.4)。24GB/T17421.1—2023/ISO230-1:20123.8.3平均最小區(qū)域圓meanminimumzonecircle3.8.43.8.53.8.6兩線性部件按指令在(名義)平面的合成運(yùn)動(dòng)，得到的一組作用點(diǎn)所構(gòu)成的虛擬表面。見(jiàn)圖23。GB/T17421.1—2023/ISO230-1:2012361+z'2+x'圖23兩線性運(yùn)動(dòng)確定的平面3.8.73.8.826GB/T17421.1—2023/ISO230-1:20123.8.9包容兩線性運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的表面且距離為最小的兩平行平面的算術(shù)平均平面。見(jiàn)圖24。圖24最小區(qū)域參考平面3.8.10最小二乘區(qū)域參考平面leastsquareszonerefere使平面度偏差的平方和為最小的平面。3.8.11最大平面度偏差正值與最大平面度偏差負(fù)值的絕對(duì)值相加(相對(duì)于上述定義的任何參考平面)。3.8.12Vxyz件之間對(duì)指定的主要軸和次要軸的相對(duì)偏差。27GB/T17421.1—2023/ISO230-1:2012見(jiàn)圖25。空間精度Vxvz有6個(gè)表示，3個(gè)表示平移偏差范圍，3個(gè)表示回轉(zhuǎn)偏差范圍：所使用的測(cè)量坐標(biāo)系和參數(shù)應(yīng)按下列規(guī)定：——所關(guān)注的XYZ空間； XYZ空間的中心位置；—采用的測(cè)量坐標(biāo)系(參見(jiàn)附錄A)。5——B向偏差；3.8.13機(jī)床在工作空間或者制造商/供貨商和用戶協(xié)商的較小空間內(nèi)，在任何位置實(shí)施預(yù)期多軸功能的能力。28GB/T17421.1—2023/ISO230-1:2012機(jī)床作用面是實(shí)際部件的作用面。與它們的幾何精度相關(guān)的術(shù)語(yǔ)和定義來(lái)自ISO1101給出的公3.9.2注1:確定線的總方向或參考直線以使直線度誤差最小[見(jiàn)平均最小區(qū)域參考直線(3.4.9)],也可以方便地適當(dāng)連接靠近被檢線兩端的兩個(gè)點(diǎn)[見(jiàn)兩端點(diǎn)相連參考直線(3.4,11)]或通過(guò)標(biāo)繪點(diǎn)計(jì)算得出直線[見(jiàn)最小二乘法參考注2:空間直線的直線度誤差規(guī)定為它在兩個(gè)正交平面上的投影線的直線度誤差。3.9.3平行于與(基準(zhǔn))作用面相關(guān)的參考平面(3.8.8)并包含該線所有測(cè)量點(diǎn)的兩條平行線之間的最小注：本定義的平行度誤差包括涉及的線的直線度偏差，并且在概念上不同于線性運(yùn)動(dòng)軸線與表面間的平行度誤差3.9.4平行于與(基準(zhǔn))作用面相關(guān)的參考平面(3.8.8)并包含該作用面所有測(cè)量點(diǎn)的兩個(gè)平行平面之間注：本平行度誤差定義包括涉及的作用面平面度偏差(a——與基準(zhǔn)作用面相關(guān)的參考平面；d——最小距離，即平行度誤差。圖26兩作用面的平行度誤差29GB/T17421.1—2023/ISO230-1:2012垂直于與(基準(zhǔn))線相關(guān)的參考直線(3.4.8)并包含該作用線所有測(cè)量點(diǎn)的兩個(gè)平行平面之間的最注2:本定義的垂直度誤差包括涉及的線的直線度偏差，并且在概念上不同于兩線性運(yùn)動(dòng)軸線的垂直度誤差圖27兩作用線的垂直度誤差3.9.6的最小距離。見(jiàn)圖28。GB/T17421標(biāo)引說(shuō)明：1,2——相互平行并垂直于a的平面；a——基準(zhǔn)參考平面；n,m——涉及的作用面上的所有測(cè)點(diǎn)；d——最小距離，即垂直度誤差。圖28兩作用面的垂直度誤差[來(lái)源：ISO1101:2004,18.10.5,有修改]3.9.7規(guī)定截面內(nèi)作用面的跳動(dòng)run-outofafunctionalsurfaceatagivensection位移測(cè)量?jī)x相對(duì)于一個(gè)運(yùn)動(dòng)面或一個(gè)固定面運(yùn)動(dòng)所測(cè)得的總位移。注1:如果不考慮圓度和徑向誤差運(yùn)動(dòng)，則在規(guī)定的截面內(nèi)軸線的徑向跳動(dòng)是其徑向偏擺的兩倍。注2:一般情況下，所測(cè)量的徑向跳動(dòng)由下列誤差組成：a)在測(cè)量點(diǎn)處軸線的徑向偏擺(3.5.10);b)零部件的圓度(見(jiàn)ISO1101:2004中18.3);c)回轉(zhuǎn)軸線的徑向誤差運(yùn)動(dòng)(見(jiàn)ISO230-7:2006中3.2.10)。注3:在機(jī)床幾何精度檢驗(yàn)中，軸線的徑向偏擺是通過(guò)觀察一安裝在軸上的部件的徑向跳動(dòng)來(lái)測(cè)得的，為了避免機(jī)床檢驗(yàn)人員產(chǎn)生任何概念混亂和消除任何差錯(cuò)造成的風(fēng)險(xiǎn)，本文件中僅使用“徑向跳動(dòng)”這個(gè)詞，并且所規(guī)定的公差已習(xí)慣地應(yīng)用于徑向跳動(dòng)，所以檢驗(yàn)工具的讀數(shù)不必再除以2。所提出的測(cè)量方法中考慮了這一點(diǎn)。注4:對(duì)于滾動(dòng)軸承，軸要轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈以上，滾子和保持架才能轉(zhuǎn)一圈，而且軸的徑向跳動(dòng)一般是每隔幾轉(zhuǎn)就重復(fù)一次。鑒于這種變化，應(yīng)在幾轉(zhuǎn)以上檢驗(yàn)徑向跳動(dòng)，至少兩轉(zhuǎn)。(見(jiàn)ISO230-7:2006,5.4和5.5)。注5:從計(jì)量學(xué)的觀點(diǎn)看，如果一個(gè)圓柱體或圓錐表面的軸頸在規(guī)定的測(cè)量長(zhǎng)度內(nèi)(必要時(shí)可在軸頸上固定一根檢驗(yàn)棒)在各測(cè)量點(diǎn)上的徑向跳動(dòng)不超過(guò)允許值時(shí)，則認(rèn)為該軸頸的軸線和旋轉(zhuǎn)軸線重合。[來(lái)源：ISO1101:2004,183.9.8平行于作用面總方向并包容該面所有測(cè)量點(diǎn)且距離為最小的兩個(gè)平行平面之間的最小距離。注：確定平面或參考平面的總方向(3.8.8)以使平面度誤差最小，通常采用下列方法之一： 在被測(cè)平面適當(dāng)選擇三點(diǎn)(在靠近邊緣部分上存在輕微的局部缺陷，可忽略不計(jì)); 通過(guò)標(biāo)繪點(diǎn)采取最小二乘法(3.8.11)計(jì)算得出的平面；——平均最小區(qū)域參考平面。[來(lái)源：ISO1101:2004,18.2,有修改]GB/T17421.1—2023/ISO230-1:20123.9.9圓柱面對(duì)基準(zhǔn)直線的同軸度誤差coaxialityerrorofafunctionalcylindertoadatumstraightline在規(guī)定的測(cè)量長(zhǎng)度上評(píng)定時(shí)，圓柱面的中線與基準(zhǔn)直線之間最大徑向距離的2倍。[來(lái)源：ISO1101:2004,18.13.2,有修改]4公差4.1通則公差使用的單位應(yīng)與相應(yīng)的被測(cè)特性的單位一致。規(guī)定公差及對(duì)規(guī)定的公差進(jìn)行合格評(píng)定時(shí)，應(yīng)考慮測(cè)量不確定度(見(jiàn)第5章和6.3),合格區(qū)和不合格區(qū)的確定，應(yīng)按ISO14253-1給出的規(guī)則(見(jiàn)圖29的a)和b]]。1UU2UU1UU2b)U——測(cè)量不確定度。圖29單向公差帶與雙向公差帶合格區(qū)和不合格區(qū)的確定合格區(qū)的其他定義由供應(yīng)商/制造商與用戶協(xié)商確定。如果幾何精度參數(shù)需重復(fù)測(cè)量，則應(yīng)取參數(shù)的算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果，測(cè)量結(jié)果的分散性是測(cè)量不確定度的促成因素之一。若非有其他規(guī)定，對(duì)于本文件所描述的任何檢驗(yàn)，公差應(yīng)在規(guī)定的測(cè)量范圍內(nèi)(如直線度檢驗(yàn)中的當(dāng)一個(gè)規(guī)定的測(cè)量范圍的公差已知時(shí)，另一個(gè)測(cè)量范圍的公差可以用比例定律與第一個(gè)測(cè)量范圍的公差相比較來(lái)確定。例如：在規(guī)定的測(cè)量長(zhǎng)度直至L?給出的公差為T?,在測(cè)量長(zhǎng)度L?給出的較大公差為T?,那么對(duì)于測(cè)量長(zhǎng)度在L?與L?之間的公差T?可按比例定律確定，見(jiàn)公式(6)至公式(8):L≤L?:T?=T? (6) (7)L≥L?:TL=T? (8)對(duì)于測(cè)量長(zhǎng)度與規(guī)定的測(cè)量長(zhǎng)度差別很大時(shí)(例如：已知300mm測(cè)量長(zhǎng)度上的公差，求30mm測(cè)量長(zhǎng)度的公差),則不能使用比例定律確定。除非有其他規(guī)定，公差適用于整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)的測(cè)量結(jié)果，可能需要在部分測(cè)量范圍規(guī)定局部公差。局部公差不應(yīng)簡(jiǎn)單用比例定律確定，局部公差應(yīng)考慮與待測(cè)特性或待測(cè)部件相關(guān)的功能和檢驗(yàn)線性軸運(yùn)動(dòng)的局部直線度誤差按定義3.4.10,但參考線的評(píng)定是在局部測(cè)量長(zhǎng)度上(見(jiàn)圖30)。標(biāo)引說(shuō)明：1——總的直線度誤差；2——局部測(cè)量長(zhǎng)度；3——局部直線度誤差；4——與局部直線度測(cè)量結(jié)果相關(guān)的兩端點(diǎn)相連參考直線；MN——在整個(gè)測(cè)量長(zhǎng)度上進(jìn)行直線度測(cè)量的兩端點(diǎn)相連參考直線。圖30局部直線度誤差線性運(yùn)動(dòng)軸線之間的平行度誤差和垂直度誤差的局部公差還應(yīng)進(jìn)一步明確。線性運(yùn)動(dòng)軸線之間的平行度誤差和垂直度誤差是指涉及的軸線軌跡參考直線與基準(zhǔn)軸線軌跡參考直線之間的角度關(guān)系。在規(guī)定和檢驗(yàn)局部平行度誤差和局部垂直度誤差時(shí)，應(yīng)明確與基準(zhǔn)直線軌跡相關(guān)的參考直線是對(duì)基準(zhǔn)軸線全行程的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行評(píng)定，還是對(duì)基準(zhǔn)軸線局部行程的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行評(píng)定(見(jiàn)圖31,圖32和圖33)。GB/T17421.1—2023/ISO230-1:2012Exz——ZX平面內(nèi)Z軸直線度偏差，物理直線度基準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)W軸；Exw——ZX平面內(nèi)W軸直線度偏差，物理直線度基準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)W軸；Lz——Z軸局部測(cè)量長(zhǎng)度；1——Z軸整個(gè)測(cè)量長(zhǎng)度上與Ex?相關(guān)的參考直線；2參考直線1的傾斜角度θzi.zx(如圖5——Z軸上以Z?為起點(diǎn)測(cè)量長(zhǎng)度Lz上與Exz相關(guān)的參考直線；6——參考直線5的傾斜角度θz.zx(如圖所示為負(fù)值)。圖31相對(duì)于基準(zhǔn)W軸全行程的Z軸的局部平行度誤差評(píng)定GB/T17421.1—2023/ISO230-1:2012Lz——Z軸局部測(cè)量長(zhǎng)度；5——Z軸上以Z,為起點(diǎn)測(cè)量長(zhǎng)度Lz上與Exz相關(guān)的參考直線；7——W軸上以W?為起點(diǎn)測(cè)量長(zhǎng)度Lw上與Exw相關(guān)的參考直線；圖32相對(duì)于基準(zhǔn)W軸局部長(zhǎng)度的Z軸的局部平行度誤差評(píng)定GB/T17421.1—2023/ISO230-1:20121Z軸整個(gè)測(cè)量長(zhǎng)度上與Ex?相關(guān)的參考直線；3X軸整個(gè)測(cè)量長(zhǎng)度上與Ezx相關(guān)的參考直線；5Z軸上以Z?為起點(diǎn)測(cè)量長(zhǎng)度Lz上與Ex?相關(guān)的參考直線；6參考直線5的傾斜角度θz,zx(如圖所示為負(fù)值);7X軸上以X?為起點(diǎn)測(cè)量長(zhǎng)度Lx上與Ezx相關(guān)的參考直線；在較短的測(cè)量長(zhǎng)度上規(guī)定兩個(gè)運(yùn)動(dòng)軸線之間平行度誤差和垂直度誤差的局部公差沒(méi)有意義，測(cè)量結(jié)果很可能明顯大于在整個(gè)有效測(cè)量長(zhǎng)度上評(píng)定的結(jié)果。示例：規(guī)定直線度誤差、平行度誤差和垂直度誤差公差應(yīng)考慮以下三種選擇(簡(jiǎn)單起見(jiàn)，以Z軸(參考軸)對(duì)W軸a)無(wú)局部公差要求Z軸對(duì)W軸的平行度誤差：Z軸全行程對(duì)W軸全行程(對(duì)應(yīng)圖31中的線1和線3);b)僅Z軸有局部公差要求度誤差以Z軸所有相鄰300mm局部測(cè)量長(zhǎng)度上的最大差值計(jì)(對(duì)應(yīng)圖31中的線5和線3,而對(duì)于評(píng)定，Z?的變化范圍是從0到全行程減300mm);c)Z軸局部公差和W軸局部公差要求Z軸每300mm長(zhǎng)度對(duì)W軸每300mm長(zhǎng)度的平行度誤差：Z軸和W軸均以每300mm局部測(cè)量長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量，平行度誤差以Z軸和W軸所有可能的300mm局部測(cè)量長(zhǎng)度上的最大差值計(jì)。(對(duì)應(yīng)圖32中的線5和線7,而對(duì)于評(píng)定，Z?的變化范圍是從0到全行程減300mm,W?的變化范圍也是從0到全行程減300mm)。局部公差的要求應(yīng)主要反映功能要求，但也“ab”面旋轉(zhuǎn)軸線的徑向誤差運(yùn)動(dòng)的總和(見(jiàn)圖34)。GB/T17421.1—2023/ISO230-1:2012圖34旋轉(zhuǎn)軸徑向跳動(dòng)的綜合公差根據(jù)功能要求，裝配及檢驗(yàn)要求，可能需要針對(duì)幾何特性或精度提出的公差要求附加一些限制條表1公差相關(guān)的附加限制條件示例幾何特性或精度要求引用條款對(duì)應(yīng)的公差附加限制條件運(yùn)動(dòng)的平行度通常，誤差的方向是不重要的；但是，如果平行度誤差僅允許在一個(gè)方向上，那么該方向應(yīng)加以說(shuō)明，例如：運(yùn)動(dòng)的角度只能大于0°線性運(yùn)動(dòng)軸線和/或回轉(zhuǎn)軸線平均線的垂直度當(dāng)垂直度誤差僅允許在一個(gè)方向上，該方向應(yīng)予以說(shuō)明，例如：角度大軸線平均線的相交度如以兩平均線之一作為參考軸，公差可有附加的要求，例如：軸線平均線1應(yīng)高于軸線平均線2,或軸線平均線1位于前面軸線平均線的等距度如果偏差僅允許在一個(gè)方向，則該方向應(yīng)予以說(shuō)明，例如：軸線平均線1高于軸線平均線2軸線平均線的同軸度特定條件下，可根據(jù)工作條件給予附加說(shuō)明，例如：——軸線平均線1只許高于軸線平均線2;—軸線平均線1的自由端相對(duì)于軸線平均線2的方向只許向外偏作用面的直線度和/或平面度如適用，可規(guī)定附加要求，例如：凹或凸(相對(duì)于材料側(cè))GB/T17421.1—2023/ISO230-1:2012量化指標(biāo)被評(píng)定并表示為測(cè)量不確定度。ISO/IECGuide98-3包含了國(guó)際公認(rèn)的測(cè)量不確定度的表示和評(píng)定程序。ISO/TR230-9提供了按ISO230系列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行機(jī)床檢驗(yàn)的不確定度評(píng)定實(shí)用信息。ISO14253-2介紹了不確定度管理程序(PUMA),也可在文獻(xiàn)Knappl1]、W.Knappetal.12和以驗(yàn)證為目的的簡(jiǎn)單測(cè)試不需要正式給出測(cè)量不確定度，然而，對(duì)大多數(shù)常規(guī)檢驗(yàn)(直線度、垂直度、數(shù)控軸的定位精度和重復(fù)定位精度等),實(shí)踐表明可以由測(cè)量系統(tǒng)和測(cè)試程序給出不確定度。正確定義測(cè)量對(duì)象(被測(cè)量)是必不可少的，在不清楚測(cè)量?jī)?nèi)容和測(cè)量條件的情況下，則不應(yīng)進(jìn)行測(cè)量不確定度應(yīng)考慮下列主要因素：a)測(cè)量裝置的測(cè)量不確定度；b)校準(zhǔn)的不確定度與檢具的偏差；c)測(cè)量裝置與檢具的應(yīng)用不當(dāng)，如d)環(huán)境變化誤差，如溫度影響和振動(dòng)； 對(duì)于任何測(cè)量，應(yīng)計(jì)算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度[見(jiàn)ISO/TR230-9:2005中的公式(1)],并且測(cè)量不確定度U應(yīng)表示為包含因子k=2[見(jiàn)ISO/TR230-9:2005中的公式(3)]; 燈等),檢驗(yàn)工具在測(cè)量前應(yīng)達(dá)到熱穩(wěn)定； 量方法或檢驗(yàn)工具或機(jī)床本身中查找原因。有關(guān)更詳細(xì)的說(shuō)明見(jiàn)ISO/TR230-11。6準(zhǔn)備工作6.1機(jī)床檢驗(yàn)前的安裝機(jī)床檢驗(yàn)前，應(yīng)根據(jù)銷售商/制造商提供的說(shuō)明書(shū)將機(jī)床安裝到位并充分運(yùn)轉(zhuǎn)。所有必要的操作、GB/T17421.1—2023/ISO230-1:2012機(jī)床應(yīng)安放在銷售商/制造商與用戶各方都認(rèn)可的合適的地基上。幾何精度檢驗(yàn)應(yīng)在可接受振動(dòng)條件的環(huán)境中進(jìn)行。如出現(xiàn)振動(dòng)問(wèn)題，應(yīng)對(duì)環(huán)境振動(dòng)值(振幅和頻率)進(jìn)行檢查，并應(yīng)符合制造商的要雖然機(jī)床的絕對(duì)調(diào)平是實(shí)現(xiàn)機(jī)床直線運(yùn)動(dòng)的常用方式，但對(duì)機(jī)床而言并不需要絕對(duì)調(diào)平(例如：船6.2機(jī)床檢驗(yàn)前的狀態(tài)機(jī)床檢驗(yàn)原則上是在制造完畢的成品上進(jìn)行，只有在特殊情況下，才能按照銷售商/制造商的說(shuō)明為了盡可能使?jié)櫥蜏厣幱谡９ぷ鳡顟B(tài)下評(píng)定機(jī)床精度，在進(jìn)行幾何精度和工作精度檢驗(yàn)按ISO1的要求，工業(yè)尺寸測(cè)量的參考溫度是20℃,因此檢驗(yàn)工具和測(cè)量對(duì)象均應(yīng)放在20℃的恒溫環(huán)境里。如環(huán)境溫度不是20℃,就要對(duì)測(cè)量系統(tǒng)與測(cè)量對(duì)象(機(jī)床)做出標(biāo)稱的熱膨脹差值補(bǔ)償(NDE),以將結(jié)果修正至20℃的環(huán)境下。應(yīng)考慮在從環(huán)境溫度到工作溫度的正常工作循環(huán)中，機(jī)床尺寸的變化程度。被檢機(jī)床的預(yù)熱方式和環(huán)境溫度應(yīng)由銷售商/制造商與用戶協(xié)商確定。關(guān)于機(jī)床熱環(huán)境的有關(guān)信息見(jiàn)ISO230-3:2007的附錄C。幾何精度檢驗(yàn)應(yīng)在機(jī)床靜態(tài)下或者在準(zhǔn)靜態(tài)無(wú)負(fù)載條件下進(jìn)行。然而，在特定情況下，可經(jīng)銷售6.3檢驗(yàn)裝置與檢驗(yàn)工具本文件敘述的大部分檢驗(yàn)是測(cè)量機(jī)床上安裝工件的部件與安裝刀具的部件之間的誤差運(yùn)動(dòng)。本文件所敘述的檢驗(yàn)裝置和檢驗(yàn)工具僅為建議，其他具有相同程度的測(cè)量能力和具有相同或更小測(cè)量不確定度的檢驗(yàn)裝置和檢驗(yàn)工具同樣可以使用。檢驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)說(shuō)明使用的所有軟件補(bǔ)償。應(yīng)注意按照制造商/供應(yīng)商的說(shuō)明(見(jiàn)ISO/TR230-11)對(duì)儀器進(jìn)行熱穩(wěn)定。參考點(diǎn)或參考面進(jìn)行讀數(shù)。參考點(diǎn)可以是檢驗(yàn)球或反光鏡，傳感器可以是線性可變差動(dòng)變壓器GB/T17421.1—2023/ISO230-1:2012用環(huán)境中能正常工作。建議采用裝置滯后和穩(wěn)定性試驗(yàn)兩種主要測(cè)試方式進(jìn)行檢查。度不夠等造成。幾何精度檢驗(yàn)相關(guān)裝置的滯后通常體現(xiàn)在檢驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性不好，這可能被錯(cuò)誤地歸因于由機(jī)床造成。確定。檢驗(yàn)結(jié)果通常對(duì)該力大小的敏感性不顯著,力的范圍可以在20N～200N之間，取決于檢驗(yàn)裝a)在兩個(gè)夾具之間并在性能檢測(cè)的被測(cè)軸線的方向和位置上，設(shè)置一個(gè)位移測(cè)量?jī)x并置0;b)手動(dòng)施加力給固定參考點(diǎn)/參考面的夾具；c)隨后逐漸減小力至0,讀取位移測(cè)量?jī)x數(shù)值；d)在相反方向上手動(dòng)施加力，隨后逐漸減小力至0,讀取位移測(cè)量?jī)x數(shù)值；e)兩次讀數(shù)差為參考點(diǎn)/參考面的夾具的滯后；f)手動(dòng)施加力給固定位移測(cè)量?jī)x的夾具；g)隨后逐漸減小力至0,讀取位移測(cè)量?jī)x數(shù)值；h)在相反方向上手動(dòng)施加力，隨后逐漸減小力至0,讀取位移測(cè)量?jī)x數(shù)值；i)兩次讀數(shù)差為安裝位移測(cè)量?jī)x的夾具的滯后；j)兩個(gè)夾具的滯后值的代數(shù)和為總的檢驗(yàn)裝置滯后。通常裝置滯后小于預(yù)期測(cè)量重復(fù)性的10%,如果測(cè)量值遠(yuǎn)大于此值，并且如果無(wú)法通過(guò)調(diào)整測(cè)試到糾正。軸的位置而變化。機(jī)床的剛度和阻尼特性可以消除這些振動(dòng)對(duì)機(jī)床實(shí)際性能的影響。然而，若檢驗(yàn)裝置安裝不當(dāng)也可能使儀器/檢驗(yàn)裝置對(duì)這些振動(dòng)很敏感。裝置穩(wěn)定性試驗(yàn)旨在確保檢驗(yàn)工具安裝不會(huì)顯著影響測(cè)量的不確定度。a)按照性能測(cè)試所用的方式安裝檢驗(yàn)工具；b)機(jī)床置于性能測(cè)試行程的中間位置；c)檢驗(yàn)工具置0,機(jī)床處于停止?fàn)顟B(tài)，以與試驗(yàn)中使用的相同的速率和時(shí)間對(duì)輸出進(jìn)行采樣，采樣數(shù)據(jù)的范圍不應(yīng)超過(guò)規(guī)定試驗(yàn)公差的10%。7機(jī)床靜柔度和滯后檢驗(yàn)7.1通則本檢驗(yàn)旨在通過(guò)在刀具與工件之間或任意兩部件之間施加靜載荷，評(píng)估機(jī)床的靜柔度和滯后性。本章對(duì)如何準(zhǔn)確進(jìn)行柔度檢驗(yàn)提供了簡(jiǎn)要說(shuō)明。柔度值隨著機(jī)床軸的位置和加載方向的變化而變40GB/T17421.1—2023/ISO230-1:2012回轉(zhuǎn)軸的軸線平均線的徑向距離處測(cè)量(見(jiàn)7.4)。通常，供應(yīng)商/制造商應(yīng)給出機(jī)床的最大載荷，并提供夾具結(jié)構(gòu)的詳細(xì)說(shuō)明，當(dāng)試驗(yàn)載荷較大時(shí)，夾具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)確保人員和機(jī)床的安全。7.2外力作用下機(jī)床靜柔度和滯后檢驗(yàn)典型的試驗(yàn)裝置如圖35所示，沿著待測(cè)線性軸的方向，將線性加載裝置和測(cè)力傳感器(測(cè)力單元)緊固在機(jī)床的刀具裝夾側(cè)(如主軸)與工件固定側(cè)(如工作臺(tái))之間，并設(shè)置線性位移測(cè)量?jī)x，讀取加載產(chǎn)生的相對(duì)位移。可由線性加載裝置施加靜載荷，例如差動(dòng)螺旋或液壓加載裝置(見(jiàn)圖35),加載方式和加載載荷的圖35用差動(dòng)螺旋加載裝置施加外力檢驗(yàn)機(jī)床靜柔度和滯后b)使用加載裝置加載至最大測(cè)試載荷(或最大允許變形),并將此方向定為正向；c)記錄加載力及位移讀數(shù)；d)將加載裝置沿負(fù)向卸載至最大載荷的1%(正向預(yù)加載荷);e)記錄加載力及位移讀數(shù)；f)將加載裝置繼續(xù)沿同一方向(負(fù)向)加載，使載荷(或變形)達(dá)到最大(負(fù))值；g)記錄加載力及位移讀數(shù)；h)將加載裝置沿正向卸載至最大載荷的1%(負(fù)向預(yù)加載荷);GB/T17421.1—2023/ISO230-1:20127.2.3數(shù)據(jù)分析最大載荷的1%)。這種方法比測(cè)量加載載荷為零時(shí)的變形更具可操作性。必要且可行時(shí)，可施加較小計(jì)算值如圖36所示。DD—P標(biāo)引符號(hào)說(shuō)明：十Fx——正向最大載荷；-Fmax——負(fù)向最大載荷；-P——負(fù)向預(yù)加載荷；7.3.1總則典型的垂直軸試驗(yàn)裝置如圖37所示。線性位移測(cè)量?jī)x及加載單元(推薦使用具有拉伸與壓縮雙向加載功能的加載單元)沿被測(cè)機(jī)床軸線方向，緊固在工作臺(tái)與主軸之間，通過(guò)機(jī)床軸線移動(dòng)加載，設(shè)置線42GB/T17421.1—2023/ISO230-1:2012標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：2——加載單元；3——線性位移測(cè)量?jī)x；4——機(jī)床工作臺(tái)面。圖37用垂直移動(dòng)主軸頭施加內(nèi)力檢驗(yàn)機(jī)床靜柔度和滯后本條描述的試驗(yàn)方法，忽略了試驗(yàn)所用裝置的間隙及測(cè)力單元變形的影響。試驗(yàn)獲得的機(jī)床柔度，通常小于采用外力加載獲得的機(jī)床柔度。當(dāng)不具備7.2規(guī)定的外力加載條件時(shí)，可采用本方法替代。b)以較小的增量移動(dòng)被測(cè)軸，逐漸加載至規(guī)定的最大載荷或最大變形(實(shí)際位移與指令位移之差),將此方向定為正向；d)反向(負(fù)向)移動(dòng)被測(cè)軸，逐漸卸載至最大載荷的1%(正向預(yù)加載荷);e)記錄指令位移、指示表測(cè)量的位移和力；f)繼續(xù)沿同一方向(負(fù)向)移動(dòng)機(jī)床被測(cè)軸，逐漸加載直到力(或變形)達(dá)到最大值；h)沿正向移動(dòng)被測(cè)軸，逐漸卸載至最大載荷的1%(負(fù)向預(yù)加載荷);i)記錄指令位移、指示表測(cè)量的位移和力。為評(píng)定機(jī)床柔度和滯后，計(jì)算每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的變形(實(shí)際位移與指令位移之差),總變形與總加載力之正向預(yù)加載時(shí)的變形與負(fù)向預(yù)加載時(shí)的變形之差為機(jī)床軸的滯后，單位為微米(μm)。計(jì)算所得的43DmDm滯后值包含了-P與+P之間的柔度，因此計(jì)算所得的滯后值比實(shí)際值稍大(因?yàn)橐籔和+P為最大載荷的1%)。這種方法比測(cè)量加載載荷為零時(shí)的變形更具可操作性。必要且可行時(shí)，可施加較小的預(yù)計(jì)算值如圖38所示。中間點(diǎn)的變形按圖38的方法記錄，測(cè)量范圍內(nèi)的平均柔度由數(shù)據(jù)分析得出。DD0-P--100-150十Fmax-2000-1000一Fma-3000F30000-Fma——負(fù)向最大載荷；Do——測(cè)得總變形；十P——正向預(yù)加載荷；圖38內(nèi)力作用下的機(jī)床靜柔度和滯后試驗(yàn)結(jié)果示例7.4帶回轉(zhuǎn)軸線機(jī)床的靜柔度和滯后檢驗(yàn)帶回轉(zhuǎn)軸線機(jī)床的靜柔度和滯后試驗(yàn)與7.2和7.3中所述的試驗(yàn)相似，只是在距離回轉(zhuǎn)軸線R處施加力。相應(yīng)地，加載單元和線性位移測(cè)量?jī)x也在相同距離R處與加載力方向?qū)R。施加內(nèi)力的兩種典型試驗(yàn)裝置分別見(jiàn)圖39和圖40,數(shù)據(jù)分析程序與7.2和7.3中所述的程序相44GB/T17421.1—2023/ISO230-1:2012h——變形測(cè)量點(diǎn)與加載點(diǎn)之間的偏移量；圖39用回轉(zhuǎn)軸施加內(nèi)力(水平)檢驗(yàn)機(jī)床的靜柔度和滯后6——擺動(dòng)工作臺(tái)；圖40用擺動(dòng)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)施加內(nèi)力(垂直)檢驗(yàn)機(jī)床的靜柔度和滯后45GB/T17421.1—2023/ISO230-1:20128線性運(yùn)動(dòng)軸線的幾何精度檢驗(yàn)8.1概述相對(duì)位置。假設(shè)一個(gè)線性拖板具有剛體特性(受載沒(méi)有變形),它在線性運(yùn)動(dòng)時(shí)通常會(huì)產(chǎn)生與名義線性運(yùn)動(dòng)相關(guān)的六種誤差運(yùn)動(dòng)(見(jiàn)3.4.3):a)沿預(yù)定的行程方向的一個(gè)線性位移(定位)誤差運(yùn)動(dòng)；b)在行程方向正交的兩個(gè)方向上的兩個(gè)直線度誤差運(yùn)動(dòng)；c)分別繞3個(gè)正交軸(X軸、Y軸和Z軸)旋轉(zhuǎn)的三個(gè)角度誤差運(yùn)動(dòng)。的函數(shù)。數(shù)控軸線性位移(定位)誤差測(cè)量見(jiàn)ISO230-2。根據(jù)機(jī)床的配置，有些誤差運(yùn)動(dòng)不會(huì)在敏感方向上產(chǎn)生誤差而變得不重要(例如：不帶動(dòng)力刀具的車削中心，Z軸在Y方向的直線度誤差不是首要關(guān)注的)。8.2直線度誤差運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)機(jī)床部件沿線性軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)的直線度誤差運(yùn)動(dòng)直接影響機(jī)床加工工件表面的直線度和平面度，以及工件幾何特征的形狀、位置和方向。直線度誤差運(yùn)動(dòng)測(cè)量是基于測(cè)量相對(duì)于直線度基準(zhǔn)的位移來(lái)進(jìn)行，直線度基準(zhǔn)可以是實(shí)物檢具(平尺，張緊的鋼絲)或光學(xué)設(shè)備發(fā)出的光束。直線度基準(zhǔn)應(yīng)與運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)方向基本平行(在行程兩端讀數(shù)相似),測(cè)量在整個(gè)測(cè)量長(zhǎng)度上各測(cè)點(diǎn)(均勻分配或任意的)運(yùn)動(dòng)軌跡與直線度基準(zhǔn)的偏差(直線度偏差)。應(yīng)測(cè)量刀具裝夾側(cè)與工件裝夾側(cè)之間的相對(duì)偏差。注：直線度誤差運(yùn)動(dòng)的測(cè)量受測(cè)量位置的影響，這是由于移動(dòng)部件本身的角度誤差運(yùn)動(dòng)和涉及的阿貝偏移a——角度誤差運(yùn)動(dòng)。圖41某個(gè)角度誤差運(yùn)動(dòng)對(duì)直線度測(cè)量的影響GB/T17421.1—2023/ISO230-1:2012本套檢驗(yàn)裝置中，平尺為直線度基準(zhǔn)。這套裝置可以測(cè)量垂直和水平方向的直線度偏差。若要測(cè)量垂直方向的直線度偏差，支撐平尺的兩個(gè)支承點(diǎn)應(yīng)使平尺因重力而產(chǎn)生的撓度最小(最佳支承，見(jiàn)ISO/TR230-11)。線性位移測(cè)量?jī)x應(yīng)盡可能靠近運(yùn)動(dòng)部件的作用點(diǎn)。測(cè)量時(shí)，線性位移測(cè)量?jī)x應(yīng)沿平尺移動(dòng)(或移動(dòng)平尺),并記錄測(cè)量數(shù)據(jù)(見(jiàn)圖42a)]。平面測(cè)量直線度誤差運(yùn)動(dòng)來(lái)確定并剔除。圖42用平尺測(cè)量直線度的設(shè)置47GB/T17421.1—2023/ISO230-1:20.1用平尺翻轉(zhuǎn)法測(cè)量直線度誤差運(yùn)動(dòng)用平尺測(cè)量水平面內(nèi)直線度的特點(diǎn)是允許同時(shí)測(cè)量平尺基準(zhǔn)面和所測(cè)直線運(yùn)動(dòng)的直線度誤差(見(jiàn)圖42和圖43)。此時(shí)，應(yīng)采用“翻轉(zhuǎn)法”:首先按常規(guī)設(shè)置進(jìn)行測(cè)量并記錄數(shù)據(jù)[見(jiàn)圖42a]]和圖43的曲線E?,然后平尺繞其縱向軸線翻轉(zhuǎn)180°,線性位移測(cè)量?jī)x也同時(shí)轉(zhuǎn)向?qū)χ匠咄换鶞?zhǔn)面(見(jiàn)圖42b)],移動(dòng)機(jī)床移動(dòng)部件重復(fù)進(jìn)行測(cè)量并記錄讀數(shù)(見(jiàn)圖43的曲線E?)。兩條偏差曲線E?和E?,都包含平尺基準(zhǔn)面的直線度誤差和線性軸的直線度誤差運(yùn)動(dòng)，然而，由于兩種測(cè)量所使用的專門配置，可以用代數(shù)的方法對(duì)兩種誤差進(jìn)行分離。在圖43中，平均值曲線M表示平尺基準(zhǔn)面的直線度偏差。直線度偏差計(jì)算見(jiàn)式(9)和式(10): (9) (10)式中：M(X)在給定測(cè)量位置X處平尺基準(zhǔn)面的直線度偏差；S(X)——在給定測(cè)量位置X處運(yùn)動(dòng)軸線的直線度偏差；E?(X)——常規(guī)設(shè)置的測(cè)量數(shù)據(jù)；E?(X)——翻轉(zhuǎn)設(shè)置的測(cè)量數(shù)據(jù)。標(biāo)引說(shuō)明：X——X軸位置；Eyx——X軸移動(dòng)在Y軸方向的直線度偏差；圖43用翻轉(zhuǎn)法測(cè)量線性軸和平尺的直線度誤差顯微鏡和鋼絲張緊一根直徑約為0.1mm的鋼絲，使其盡可能地平行于被檢運(yùn)動(dòng)的方向(見(jiàn)圖44)。用安裝在機(jī)床主軸上的顯微鏡[或其他手段，如非接觸位移傳感器或光電裝置，如電耦合器件(CCD)相機(jī)]測(cè)量在水平面內(nèi)相對(duì)于張緊鋼絲的運(yùn)動(dòng)軌跡(見(jiàn)ISO/TR230-11)。48GB/T17421.1—2023/ISO230-1:2012當(dāng)鋼絲每個(gè)點(diǎn)的下垂量已知時(shí)，用一個(gè)水平安置的顯微鏡測(cè)量垂直平面內(nèi)的直線度誤差運(yùn)動(dòng)是有直線度誤差運(yùn)動(dòng)。圖44用張緊的鋼絲和顯微鏡測(cè)量直線度誤差使用準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡時(shí)(見(jiàn)圖45),望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)軸線構(gòu)成了直線度基準(zhǔn)。測(cè)量應(yīng)體現(xiàn)刀具與工件之間的相對(duì)位置。望遠(yuǎn)鏡應(yīng)安裝在承載工件的部件上，標(biāo)靶應(yīng)安裝在夾持刀具的部件上。標(biāo)靶應(yīng)與被測(cè)運(yùn)動(dòng)軸線垂直。標(biāo)靶中心應(yīng)盡可能靠近作用點(diǎn)(見(jiàn)ISO/TR230-11)。望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)軸線與標(biāo)靶中心之間的距離應(yīng)直接在標(biāo)線上讀取或通過(guò)光學(xué)測(cè)微計(jì)讀取(見(jiàn)ISO/TR230-11)。任何局部彎曲都會(huì)改變望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)線的位置。在這種情況下的測(cè)量結(jié)果不能反映工作臺(tái)上由多點(diǎn)固定的加工零件的直線度。這種情況可以通過(guò)將望遠(yuǎn)鏡安裝到一個(gè)動(dòng)態(tài)支撐在工作臺(tái)上的附加表面與工作臺(tái)連接的剛性支架上，可以獲得最佳效果。49GB/T17421.1—2023/ISO230-1:20121——工件端(工作臺(tái));2——刀具端(位置1);3——刀具端(位置2);圖45用準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡測(cè)量直線度誤差頭應(yīng)安裝在承載工件的部件上，四象限光電二極管標(biāo)靶應(yīng)安裝在夾持刀具的部件上。探測(cè)器的中心應(yīng)盡可能靠近作用點(diǎn)(見(jiàn)ISO/TR230-11),并應(yīng)記錄探測(cè)器中心相對(duì)于光束的水平偏差和垂直偏差。任何局部彎曲都會(huì)改變準(zhǔn)直激光器的光學(xué)線的位置。在這種情況下的測(cè)量結(jié)果不能反映工作臺(tái)上由多點(diǎn)固定的加工零件的直線度。這種情況可以通過(guò)將準(zhǔn)直激光器安裝到一個(gè)動(dòng)態(tài)支撐在工作臺(tái)上的應(yīng)參考檢驗(yàn)工具制造商的說(shuō)明(見(jiàn)ISO/TR230-11)。激光直線度干涉儀最常用的激光直線度干涉儀由Wollaston(渥拉斯頓)棱鏡和雙反射鏡組成，雙反射鏡中心線確定了直線度的測(cè)量基準(zhǔn)，Wollaston棱鏡相對(duì)于雙反射鏡對(duì)稱軸(中心線)位置的變化通過(guò)激光干涉法進(jìn)行檢測(cè)。測(cè)量應(yīng)體現(xiàn)刀具與工件之間的相對(duì)位置，雙反射鏡應(yīng)安裝在承載工件的部件上，Wollaston棱鏡應(yīng)安裝在夾持刀具的部件上。由于光學(xué)元件和檢測(cè)方法各不相同，應(yīng)按制造商說(shuō)明進(jìn)行(見(jiàn)ISO/TR230-11和ISO/IECGuide99)。任何局部彎曲都會(huì)改變雙反射鏡中心線的位置。在這種情況下的測(cè)量結(jié)果不能反映工作臺(tái)上由多點(diǎn)固定的加工零件的直線度。這種情況可以通過(guò)將雙反射鏡安裝到一個(gè)動(dòng)態(tài)支撐在工作臺(tái)上的附加表GB/T17421.1—2023/ISO230-1:2012移測(cè)試(見(jiàn)ISO/TR230-11和ISO/IECGuide99)。機(jī)床部件的運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)應(yīng)在其感興趣的行程范圍內(nèi)移動(dòng)到一系列目標(biāo)位置。對(duì)于行程250mm及以下的軸線測(cè)量間隔應(yīng)不大于25mm。對(duì)于行程較長(zhǎng)的軸線，測(cè)量間隔應(yīng)不大于軸線行程的1/10。在目數(shù)據(jù)分析應(yīng)按3.4.9和3.4.10給出的定義進(jìn)行，結(jié)果最好以圖形表示。位移檢驗(yàn)工具的設(shè)置應(yīng)能測(cè)量被測(cè)機(jī)床部件(滑板)移動(dòng)的距離(對(duì)應(yīng)于機(jī)床刀具部件與工件之間之差為線性定位偏差(見(jiàn)ISO230-2)。的位置對(duì)同一運(yùn)動(dòng)進(jìn)行同樣的檢驗(yàn)可能會(huì)有不同的結(jié)果。用激光干涉儀測(cè)量線性定位誤差運(yùn)動(dòng)，采用了反射鏡和干涉儀兩種光學(xué)元件。其中一個(gè)安裝在刀溫度的機(jī)床表面上。應(yīng)考慮位于刀具端和工件夾持端之間，機(jī)床結(jié)構(gòu)環(huán)路上的產(chǎn)生最顯著影響的材料的線性熱膨脹系數(shù)，溫度傳感器應(yīng)安放在安裝工件部位附近(例如機(jī)床工作臺(tái)或工作托盤)進(jìn)行測(cè)量。但是，如果環(huán)境溫度不是20℃,工件材料與構(gòu)成機(jī)床結(jié)構(gòu)環(huán)路材料的線性熱膨脹系數(shù)不一致，則會(huì)影響被加工零件的精度。應(yīng)考慮到數(shù)控定位系統(tǒng)響應(yīng)的是機(jī)床反饋傳感器的溫度，而不是機(jī)床(工作臺(tái))的應(yīng)盡可能與線性運(yùn)動(dòng)平行，以避免產(chǎn)生余弦誤差，應(yīng)對(duì)參考線性刻度尺與機(jī)床之間的名義熱膨脹差值GB/T17421.1—2023/ISO230-1:20128.3.3測(cè)量程序和數(shù)據(jù)分析數(shù)控軸線的測(cè)量程序和數(shù)據(jù)分析數(shù)控軸線的測(cè)量程序和數(shù)據(jù)分析執(zhí)行ISO230-2。周期性線性定位誤差運(yùn)動(dòng)機(jī)床滑板線性定位誤差運(yùn)動(dòng)是周期性的，并與機(jī)床刻度尺或其他測(cè)量裝置的固有周期相一致。例如，帶角編碼器的絲杠驅(qū)動(dòng)的機(jī)床，誤差周期通常與絲杠的螺距同步(或與角編碼器的螺距同步，或與兩者同步)。對(duì)于線性刻度尺或角編碼器，按刻度尺或編碼器的刻線間距進(jìn)行測(cè)量。對(duì)于激光干涉儀，按光的波長(zhǎng)或部分波長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)量。在預(yù)期周期偏差的兩個(gè)周期內(nèi)，選擇一組至少21個(gè)等距的目標(biāo)位置，在所有目標(biāo)位置進(jìn)行一次單向測(cè)量。周期性線性定位誤差P為測(cè)量到的定位偏差的最大范圍，如圖46所示。ExxExx-1080-1065-1060-1070-1075X1標(biāo)引說(shuō)明：X——X軸位置，單位為毫米(mm);P——周期性線性定位誤差。圖46周期性線性定位誤差8.4角度誤差運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)對(duì)于每個(gè)線性運(yùn)動(dòng)軸，應(yīng)測(cè)量繞正交方向的三個(gè)角度誤差運(yùn)動(dòng)(通常稱為傾斜、俯仰和偏擺)。角度測(cè)量?jī)x的設(shè)置，應(yīng)能測(cè)量機(jī)床部件(滑板)沿線性運(yùn)動(dòng)軸運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)床夾持刀具端和裝夾工件端之間的相對(duì)角度誤差運(yùn)動(dòng)。8.4.2測(cè)量裝置和檢驗(yàn)工具角度誤差運(yùn)動(dòng)測(cè)量通常使用激光角度干涉儀或自準(zhǔn)直儀來(lái)測(cè)量軸線的俯仰和偏擺(繞線性運(yùn)動(dòng)正GB/T17421.1—2023/ISO230-1:2012交軸的旋轉(zhuǎn)),精密水平儀用于測(cè)量水平軸線的傾斜(繞線性運(yùn)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)),差值直線度測(cè)量用于評(píng)估注：線性運(yùn)動(dòng)在水平面內(nèi)時(shí)，精密水平儀能夠測(cè)量俯仰和傾斜，而自準(zhǔn)直儀和激光干涉儀能夠測(cè)量俯仰和偏擺。儀測(cè)量機(jī)床夾持刀具部位與裝夾工件部位之間的角度差值(見(jiàn)圖47)。標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：1——測(cè)量精密水平儀；2——參考精密水平儀。圖47用精密水平儀測(cè)量X軸角度誤差運(yùn)動(dòng)(傾斜)自準(zhǔn)直儀和反射鏡應(yīng)分別放在機(jī)床裝夾工件部位和夾持刀具部位上進(jìn)行相對(duì)測(cè)量。自準(zhǔn)直儀應(yīng)安裝在機(jī)床的固定部件上，與運(yùn)動(dòng)軸線同軸(見(jiàn)圖48)。反射鏡安裝在移動(dòng)部件上，繞著與光學(xué)軸正交的的角度偏差(參見(jiàn)ISO/TR230-11)。使目鏡測(cè)微計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)90°,就可同樣對(duì)圍繞垂直軸線的反射鏡的轉(zhuǎn)角光電自準(zhǔn)直儀可用于分辨力小于1”的更精確測(cè)量，其中有些光電自準(zhǔn)直儀能同時(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)軸注：在行程較長(zhǎng)的情況下，測(cè)量不確定度受空氣折射率空間變化的影響，空氣折射率的變化對(duì)光束的偏轉(zhuǎn)有很大的影響。在垂直溫度梯度為1℃/m時(shí)，10m行程偏離約9μrad(參見(jiàn)文獻(xiàn)W.T.Estleretal.15))。為達(dá)到最佳效果，除了用足夠數(shù)量的重復(fù)測(cè)量取平均值外，還可以考慮用風(fēng)扇排風(fēng)循環(huán)激光束周圍的環(huán)境空氣。GB/T17421.1—2023/ISO230-1:20124——機(jī)床主軸(刀具端);圖48用自準(zhǔn)直儀測(cè)量角度誤差運(yùn)動(dòng)激光角度干涉儀用于測(cè)量繞與運(yùn)動(dòng)軸線正交軸線的旋轉(zhuǎn)(即俯仰和偏擺)。該儀器由兩個(gè)光學(xué)元件組成：角度干涉儀和雙反射鏡。測(cè)量機(jī)床滑板運(yùn)動(dòng)軸線的角度誤差時(shí)，一個(gè)光學(xué)元件安裝在機(jī)床的刀具端，另一個(gè)光學(xué)元件安裝在機(jī)床的工件端(見(jiàn)圖49)。在機(jī)床主軸無(wú)法鎖定的情況下，應(yīng)安裝在外部支架上或其他合適的夾具上，以防止不穩(wěn)定的影響。注1:角度干涉儀在一定距離上產(chǎn)生兩束獨(dú)立平行光，經(jīng)雙反射鏡反射回干涉儀。干涉儀和雙反射鏡之間的相對(duì)轉(zhuǎn)注2:干涉儀的光學(xué)元件圍繞光束軸線旋轉(zhuǎn)90°,可以測(cè)量其他角度誤差(偏擺或俯仰)。4——帶有折射鏡的干涉儀；LM——線性運(yùn)動(dòng)方向。圖49用激光角度干涉儀測(cè)量角度誤差運(yùn)動(dòng)GB/T17421.1—2023/ISO230-1:2012該測(cè)量通過(guò)兩組平行的直線度測(cè)量來(lái)進(jìn)行。原理如圖50所示，使用直角尺和一個(gè)或兩個(gè)線性位移測(cè)量?jī)x測(cè)量主軸垂直移動(dòng)的傾斜，也適用于任何垂直移動(dòng)的滑板。可用不同的直線度檢驗(yàn)工具替換。該儀器用于測(cè)量垂直于滑板運(yùn)動(dòng)軸線方向的直線度誤差?；逖卮怪庇谥本€度測(cè)量方向移動(dòng)進(jìn)行軸線運(yùn)動(dòng)測(cè)量，并記錄直線度數(shù)據(jù)。然后將位移測(cè)量?jī)x安裝在一個(gè)延伸臂上，重新測(cè)量直線度。機(jī)床主軸水平移動(dòng)到位置2(見(jiàn)圖50),安裝在延伸臂(圖中件5)上的線性位移測(cè)量?jī)x再次觸及直角尺測(cè)量面，重復(fù)測(cè)量，注意一定要沿著直角尺參考面同一條線測(cè)量。任一垂直位置的傾斜偏差為在該位置兩次局部直線度測(cè)量值之差除以主軸兩個(gè)位置之間的距離。測(cè)量過(guò)程中需要移動(dòng)機(jī)床滑板(工作臺(tái)或主軸),為保證延伸臂始終處于垂直狀態(tài)，針對(duì)移動(dòng)中工作臺(tái)或主軸產(chǎn)生的角度方向變化，應(yīng)對(duì)垂直軸的傾斜誤差測(cè)量進(jìn)行修正。為避免這個(gè)潛在的影響因素，直角尺可橫向移動(dòng)(如圖50中主軸位置2)并用精密水平儀重新調(diào)整。標(biāo)引說(shuō)明：4——直角尺(或近似垂直于工作臺(tái)面安裝的平尺);5帶配重的支架(僅用于主軸位置2