精度与精度是不一样

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1、精度与精度是不一样的!　　在一份数控机床的促销文章上，机床A的“定位精度”标为0.004mm，而在另一生产商的样本上，同类机床B的“定位精度”标为0.006mm。从这些数据，你会很自然地认为机床A比机床B的精度要高。然而，事实上很有可能机床B比机床A的精度要高，问题就在于机床A和B的精度分别是如何定义的。　　所以，当我们谈到数控机床的“精度”时，务必要弄清标准、指标的定义及计算方法。1精度定义　　一般说来，精度是指机床将刀尖点定位至程序目标点的能力。然而，测量这种定位能力的办法很多，更为重要的是

2、，不同的国家有不同的规定。　　日本机床生产商标定“精度”时，通常采用JISB6201或JISB6336或JISB6338标准。JISB6201一般用于通用机床和普通数控机床，JISB6336一般用于加工中心，JISB6338则一般用于立式加工中心。上述三种标准在定义位置精度时基本相同，文中仅以JISB6336作为例子，因为一方面该标准较新，另一方面相对于其它两种标准来说，它要稍稍精确一些。　　欧洲机床生产商，特别是德国厂家，一般采用VDI/DGQ3441标准。　　美国机床生产商通常采用NMTBA

3、(NationalMachineToolBuilder'sAssn)标准(该标准源于美国机床制造协会的一项研究，颁布于1968年，后经修改)。　　上面所提到的这些标准，都与ISO标准相关联。　　当标定一台数控机床的精度时，非常有必要将其采用的标准一同标注出来。同样一台机床，因采用不同标准会显示出不同的数据(采用JIS标准，其数据比用美国的NMTBA标准或德国VDI标准明显偏小)。2同样的指标，不同的含义　　经常容易混淆的是：同样的指标名在不同的精度标准中代表不同的意义，不同的指标名却具有相同的含

4、义。上述4种标准，除JIS标准之外，皆是在机床数控轴上对多目标点进行多回合测量之后，通过数学统计计算出来的，其关键不同点在于:(1)目标点的数量;(2)测量回合数;(3)从单向还是双向接近目标点(此点尤为重要);(4)精度指标及其它指标的计算方法。　　这是4种标准的关键区别点描述，正如人们所期待的，总有一天，所有机床生产商都统一遵循ISO标准。因此，这里选择ISO标准作为基准。附表中对4种标准进行了比较，本文仅涉及线性精度，因为旋转精度的计算原理与之基本一致。3ISO标准　　在所有现行的精度测量

5、过程中，沿轴向分布的各个目标点上都假设存在一条正态分布曲线(图1)。由于是多回合的测量过程，因此对应于每个目标点来说，都存在一个实际测定点系列分布，通过对这种分布的标准偏差计算(累积，多次S)，即可定义该正态曲线。　　一个±3次标准偏差(记做±3s──亦即共6s)可以覆盖无限个实际点中约99.74%的位置分布情形。而这个发散度即称作重复精度，它是指某一指定目标点处的重复精度。图1单向5次测量时的重复精度及平均定位偏差　图2双向测量时的重复精度及反向误差　　图1中的正态曲线是指从单方向接近目标点的

6、曲线(称为单向)，如果从反方向接近目标点(称为双向)，将会出现第二条正态分布曲线(图2)，两次不同方向时的结果偏差称反向误差。理论上它是由于系统的反向间隙所产生的。很明显，同一机床采用单向检测的数字结果要比双向检测时好看得多。　　为了标定机床的定位精度，必须在运动轴向上建立一些目标位置点，然后根据目标位置点对应的一系列实际位置点计算±3s的分布。如果一条理论正态曲线──或双向时的两条──在每个目标点上形成，在经过3s分布之后，所有正态曲线中最上端曲线与最下端曲线之间的展宽即ISO230-1标准中

7、所指的定位精度(图3)。　　轴向重复精度指目标点处一条正态曲线最大展宽(单向)或两条正态曲线(双向)之和的最大展宽。一个最简单的理解：重复精度大约为定位精度的1/2，但也有例外，并且有时出入还很大。图3中目标点的正态曲线旋转了90°，目的是为了更加直观地表达展宽的概念。由于这种分析方法基于最差的定位精度情形，并且几乎覆盖100%的可能的不准确性，因此可以期望用它能较好地评价数控机床的实际性能。　　图3单/双向时的定位精度及重复精度　　　图4VDI标准的定位不确定性(P)4NMTBA标准　　美国的

8、NMTBA标准与ISO标准非常近似，一个区别就是：NMTBA标准喜欢采用单向测量，而ISO标准建议双向测量；另一区别是：NMTBA标准采用“滑动尺”(如同VDI标准)，这样把精度与轴的长度关联起来，而这一点ISO标准并未涉及。单从这一点来看，1972年出版的NMTBA标准也许有点过时，因为控制系统调节功能，诸如丝杆间隙补偿等)现在已经能够调整轴向移动中产生的误差──不论轴的长短，而1988年出版的ISO标准则很显然地反映出这一点。同样应该注意的是，NMTBA标准在滑动尺这一点上与VDI标准相似。