数控轴线定位精度及重复定位精度检验软件的设计

茆 琦，董晓岚

(苏州市职业大学 机电工程学院，江苏 苏州 215104)

数控轴线定位精度及重复定位精度检验软件的设计

茆 琦，董晓岚

(苏州市职业大学 机电工程学院，江苏 苏州 215104)

在数控机床轴线定位精度和重复定位精度的评定标准中，由于所测得的精度数据较多，处理公式也较为复杂，为了提高检验的效率和准确度，利用Microsoft Visual Studio软件设计研发精度检验软件.通过对典型案例的检测，证明该软件检测和评定数控机床轴线的定位精度和重复定位精度不仅结果准确，而且便于操作、实用性强，能为技术人员节约大量的数据处理时间.

数控机床；定位精度；重复定位精度；软件

数控机床是工业自动化发展的母机，是制造和加工精密零部件或模具的必备生产设备[1].被加工产品的精密度取决于数控机床的加工精度，而数控机床的加工精度则主要取决于机床数控系统的定位精度和重复定位精度[2].

在机床的使用过程中，由于受到使用过程中相关因素的影响，机床轴线的定位精度和重复定位精度会发生一定的改变，需要定期对定位精度和重复定位精度进行检验[3]，同时所测得的精度数据较多，处理公式也较为复杂，为了提高检验的效率和准确度，可以通过设计计算机软件来检测和评定数控机床轴线的定位精度和重复定位精度.

1 定位精度和重复定位精度的评定标准

根据中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布的国家标准《GB/T17421.2-2000，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)》，确定机床轴线定位精度和重复定位精度的评定标准[4].

1.1 定位精度A

1.1.2 轴线双向定位精度A

轴线双向定位精度A是由双向定位系统偏差和双向定位标准不确定度估算值的2倍的组合来确定的范围.

1.2 重复定位精度R

2 软件设计

软件使用Microsoft Visual Studio(C#)2005开发[5]，主要包含检测文件导入模块、单向位置偏差计算模块、双向位置偏差计算模块、轴向偏差计算模块、误差分布图绘制模块和检测结果导出模块.其功能模块结构如图1所示，图2为软件运行界面.

图1 软件功能模块图

图2 软件运行界面

图1中检测文件导入模块用于导入待测轴线的测量数据，其数据格式采用Excel 2003文件形式，其字段及格式见图3.

轴向偏差计算模块用于对轴向偏差的各种参数进行计算.

误差分布图绘制模块用于绘制误差分布图.检测结果导出模块以Word2003格式导出检测报告.

图3 测试数据格式

3 案例的检测

在某数控机床的验收测试中，采用激光干涉仪对机床的y轴进行测量，测量行程为2 000 mm，在全行程内设11个目标点，每个目标点正反向各定位5 次，并将检验结果的原始检测数据导入软件，原始测量数据见图2.通过软件的计算分析，最终得到的精度检验结果如图4所示，误差分布情况如图5所示.

图4 精度检验结果

图5 误差分布图

4 结论

所设计的数控轴线定位精度及重复定位精度检验软件，界面简洁，人机交互性良好，对系统软硬件运行环境的要求较低.通过软件对机床精度进行检验和评定，能使技术人员准确、快捷地进行分析判断，节省了工作时间、提高了工作效率，除了对机床进行定期检验外，在开展对机床的型式检验、验收检验、比较检验、补偿调整检验等工作时[6]，该软件都能提供很大的帮助.

[1]刘战术. 数控机床及其维护[M]. 北京：人民邮电出版社，2004.

[2]冷汹涛. 数控机床定位精度和重复定位精度的检验[J]. 机床与液压，2008(8)：191-192.

[3]朱彤. 苏州地区数控设备应用及维修现状调研[J]. 苏州市职业大学学报，2012，23(2)：76-79.

[4]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局. GB/T17421.2-2000 机床检验通则[S]. 北京：中国标准出版社，2000.

[5]张玉平，李长林. 深入浅出C#编程[M]. 北京：北京希望电子出版社，2004.

[6]韩大勇. 数控机床线性轴定位与重复定位精度的检测[J]. 计测技术，2008(4)：65-66.

Design of a Software for Testing NC Axis Positioning Accuraly and Repeatability Accuracy Test Software

MAO Qi，DONG Xiao-lan

(School of Mechano-electrical Engineering，Suzhou Vocational Univevsity，Suzhou 215104，China)

The test-standard of positioning accuracy and repeatability accuracy of CNC machine tool axis is complex, and so is data processing.To solve this problem，this paper introduces Microsoft Visual Studio software to design and develop a precision test software.Software structure，module function，operation method and characteristics are introduced，and through a typical case the results proves that the software is not only accurate，convenient of operation，and practicable，but also saves a large amount of data processing time for technical personnel in improving their work eff i ciency.

CNC machine；positioning accuracy；repeatability accuracy；software

TG502.13

A

1008-5475(2013)03-0029-03

2013-05-16；

2013-06-08

江苏省2012年度高校科研成果产业化推进项目(JHZD2012-48)；苏州市科技计划资助项目(SGZ2012058)

茆 琦(1974-)，男，江苏苏州人，讲师，硕士，主要从事机械设计制造及自动化研究.

(责任编辑：李 华)