CNS 15077-5-2007 Test conditions for machining centers - Part 5 Accuracy and repeatability of positioning of work-holding pallets《切削中心机之检验条件－第5部：工件夹持托板之定位精度与重现性》.pdf

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1、1 印月968月 本標準非經本局同意得翻印 中華民國國家標準 CNS 總號 號 ICS 25.040.10 B7300-515077-5經濟部標準檢驗局印 公布日期 修訂公布日期 968月21日 月日 (共7頁)切削中心機之檢驗條件第 5 部： 工件夾持托板之定位精度與重現性 Test conditions for machining centers Part 5： Accuracy and repeatability of positioning of work-holding pallets 1. 適用範圍：本標準適用於 CNS 14635無負載或精加工情況下工具機運轉之幾何精度與 CNS

2、 14636數值控制工具機定位精度暨重現性檢驗通則之規定，用於評估個別托板之定位重現性及與附屬於一特定機器之一批托板之整體定 位精度之檢驗方法。 在製造系統中工件或夾持工件之夾具之定位精度，是依其托板與接收器間之配合程度而定。本標準適用於僅有一個接收器而有多個托板之單一切削中心機。 當量測儀器可正確設置於不同之機器上，而使其相對於線性軸之原點是在同一位置時，本檢驗結果可適用於整個製造系統，但其不易達成，常因線性軸之原點會受到軸之重現性影響。 2. 引用標準：下列標準經由本文之引用而構成本標準之規定。在本標準出版時此等版本皆為有效。建議參考本標準時應隨時探討引用下列標準應為最新版本之可能性。 C

3、NS 14635 無負載或精加工情況下工具機運轉之幾何精度 CNS 14636 數值控制工具機定位精度暨重現性檢驗通則 CNS 15076-1 工具機之模組單元工件固定托板第 1 部：標稱尺度 800 mm 以下之工件固定托板 CNS 15076-2 工具機之模組單元工件固定托板第 2 部：標稱尺度 800 mm 以上之工件固定托板 3. 預備事項 3.1 量測單位 本標準所有之線性尺度、偏差與相對許可差皆以 mm 表示，角度大小以度表示，角度偏差與相對之許可差則以百分比表示，但在該情況 下可採用微弳度 (rad)或弧秒 (arc-seconds)予以清楚表示。 應隨時記住下列表示式之對等關係

4、： 0.010/1000 = 1010-6= 10 rad 2 3.2 CNS 14635 之引用 應用本標準應引用 CNS 14635 之規定，特別是檢驗前機器之安裝、主軸和其他移動組件之暖機、量測方法之敘述 及檢驗設備之建議精度。而決定定位精度及重線性之方法則依 CNS 14636 之規定。 3.3 軸線之編碼 2 CNS 15077-5, B 7300-5 本標準中字母之使用代表一定之意 義，對每一情況下應明述之。此等字母及其相關之涵義，說明如下： M 及 N 相當於機器之水平軸線，對臥式（水平）切削中心機而言，應由 X及 Z（或 Z 及 X）代替，對立式（垂直）切削中心機，則由 X 及

5、 Y（或 Y 及X）代替，與托板之接近方向有關。 P 相當於垂直軸線，對臥式（水平）切削中心機時須由 Y 代替；對立式（垂直）切削中心機時則由 Z 代替。 R 相當於托板之旋轉軸，對臥式（水平）切削中心機時應由 B 代替，對立式（垂直）切削中心機時由 C 代替。 i 是與托板有關之累進式數值（如第 i 個托板） j 是與接近有關之累進式數值（如第 j 次接近） k 是用於指示個別軸 M、 N、 P 及 R 之公式。 3.4 檢驗之進行 在檢驗機器時，不需進行本標準內敘述 之所有檢驗。例如進行驗收目的之檢驗時，即依使用者與供應商或製造商間之 協議而選擇有關組件或欲了解機器性能之相關檢驗。以此等檢

6、驗為樣本，提供 精度檢驗之批量大小，皆應在訂購機器時清楚陳述。僅參考本標準為驗收檢驗 ，未指定所欲進行之檢驗以及相關費用之協議，對簽約之任一方不具約束力。 3.5 量測儀器 在本標準中所敘述之檢驗其所使用之量測儀器僅為範例，可量測同樣數量且具有同等級精度以上之其他儀器皆可採用。但針盤指示錶須具有 0.001 mm 之解析度。 4. 在機器上個別托板之定位重現性 4.1 儀器之位置 圖 1 所示為一個量測架構，一角規放置托板上，並靠在放置於基準槽內之塊規上，若定位工件或夾持工件之夾具托板基準不同時，（如 CNS 15076-1 及 CNS 15076-2 所示之定位孔或定邊器），檢驗儀器應放置於

7、每個托板上與基準點距離相同之正確位置上，量測儀器 1、 2 與 4 應靠近托板之中心線安置。 3 CNS 15077-5, B 7300-5 圖 1 量測架構 4.2 量測程序 軸可鎖定時，應予以鎖定，並將一特殊 夾具、角規或其他適當之器具放置於托板上。並須使用夾持工件夾具之定位基 準，以確保在每個托板上之加工件放置於相同之位置與方位。 針盤指示錶之安裝位置，須不妨礙托板 之裝卸。為避免針盤指示錶之探針與工件產生干擾，讀取讀數時須將塊規置於器具與指針之間。 僅在第一個托板第一次定位接觸後，針 盤指示錶須歸零，每一托板應在針盤指示錶未重置之情況下，進行裝、卸 5 次，紀錄每一個針盤指示錶之 5

8、個讀數。在不同方向之一般偏差 a，可依第 4.3 節所示之個別讀數中求出。 備考： Ra 偏差也可由自動視準儀測出，但量測時放置於不同托板上之鏡子，應以相對於工件夾持夾具之定位基準完全相同之方位安置。 4.3 由個別讀取值計算偏差之公式 通常針盤指示錶之讀數以 a 表示，沿著（或繞著）每一軸之托板定位重現性以W 表示，從個別讀數依下列方式可求出所要之數據： aM=a1aN=a2（下標 2 表示較接近托板轉動軸之針盤指示錶） aP=a4aR=(a2-a3)/d Wik=(aj max)ik-(aj min)ik式中， i 為托板之累進式數值 j 為定位接近之累進式數值 k 為 M， N， P 及

9、 R（即 X， Y， Z 與 B 或 C） M 及 N 是水平軸 P 是垂直軸 4 CNS 15077-5, B 7300-5 4.4 許可差 單位： mm L 500 WX.Y.Z=0.008 500 L 800 WX.Y.Z=0.010 800 L 1250 WX.Y.Z=0.013 1250 L 2000 WX.Y.Z=0.016 對任意 L 值 WR=0.013/1000 式中 L 為托板之較短邊長度。 4.5 校正及量測儀器 針盤指示錶、塊規、角規、特殊夾具或其他可進行同等量測之儀器。 4.6 CNS 14636 之引用 本標準並未依 CNS 14636 之規定將重現性表示為 4s

10、之範圍 (標準不確定性估算值之 4 倍 )，而取最大讀數與最小讀數之間之範圍 W 替代之，使測定時更容易。 4.7 量測偏差 表 1 為範例，表示個別讀數如何標記及決定所欲求得之偏差。表 1 及圖 1 與第3.3 節所述之 M， N， P 及 R 軸相對應於實際軸 X， Y， Z 與 B 或 C。 表 1 個別托板之定位重現性 拖板 = 拖板 = 定位 j a1(M) a (N) a a(P) daa32(R) 定位 j a1(M)a (N) a a (P) daa32(R) 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 (aj max)k(ajmax)k(aj min)k(aj min)kWkWk

11、拖板 = 拖板 = 定位 j a1(M) a (N) a a (P) daa32(R) 定位 j a1(M)a (N) a a (P) daa32(R) 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 (ajmax)k(aj max)k(aj min)k(aj min)kWkWk備考：對水平主軸切削中心機而言以 X， Z， Y， B取代 M， N， P， R；對垂直主軸切削中心機，則須用X， Y， Z， C取代之。 5 CNS 15077-5, B 7300-5 5. 一批托板對一個托板接收器之定位精度 5.1 儀器之位置 由於本檢驗結果是依第 4 節檢驗之讀數予以決定，因此儀器之位置，應以圖 1為基

12、準。 5.2 由個別讀取值計算偏差之公式 通常針盤指示錶之讀數以 a 表示，沿著（或繞著）每一軸之一批托板之定位精度以 A 表示，從個別讀數依下列方式可求出所要之數據： Ak= (aijmax)k-(aijmin)k上式中第一項之 I、 j 與第 2 項 I、 j 互不相關，且通常不相同。實際上上市公式中之最大與最小值，則對特定之 K 軸而言： Ak=Wi k5.3 許可差 單位： mm L 500 AX.Y.Z=0.016 500 L 800 AX.Y.Z=0.020 800 L 1250 AX.Y.Z=0.025 1250 L 2000 WX.Y.Z=0.032 對任意 L 值 AR=0.

13、025/1000 式中 L 為托板之較短邊長度。 5.4 校正及量測儀器 針盤指示錶、塊規、角規、特殊夾具或其他可進行同等量測之儀器。 5.5 CNS14636 之引用 本標準之定位精度並不採用 CNS14636 中使用統計方法計算予以決定，而採取整批之最大讀取值與最小讀取值之差予以表示，使測定更容易。 5.6 量測偏差 表 2 為一範例，表示個別讀數如何記錄及決定所欲求得之偏差。表 1 及圖 1 與第 3.3 節所述之 M， N， P 及 R 軸相對應於實際軸 X， Y， Z 與 B 或 C。表 2 中之 aijkmax與 aijkmin為單一值，須由表 1 中對第 i 托板之 M、 N、

14、P 及 R 中求出。 6 CNS 15077-5, B 7300-5 表 2 一批托板之定位精度 M= N= P= R= i aijM maxaijM minaijN maxaijN minaijP maxaijP minaijR maxaijR min1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 maxMa minMa maxNa minNa maxPa minPa maxRa minRa MA= NA= PA= RA= 引用標準： CNS 14635 無負載或精加工情況下工具機運轉之幾何精度 CNS 14636 數值控制工具機定位精度暨重現性檢驗通則 CNS 15076-1 工具機之模組單元工

15、件固定托板第 1 部：標稱尺度 800 mm以下之工件固定托板 CNS 15076-2 工具機之模組單元工件固定托板第 2 部：標稱尺度 800 mm以上之工件固定托板 相對應國際標準： ISO 10791 5： 1998 Test conditions for machining centers Part 5：Accuracy and repeatability of positioning of work-holding pallets 相關標準： ISO 841： 1998 Industrial automation system Physical device control Coor

16、dinate system and motion nomenclature 7 CNS 15077-5, B 7300-5 參考 中英文名詞對照表 水平切削中心機 horizontal machining center 許可差 tolerance 加工件 artifact 托板 pallet 夾具 fixture 夾持工件 work-holding角規 square定邊器 edge locator 垂直切削中心機 vertical machining center 重現性 repeatability 級進式號碼 progressive number 針盤指示錶 dial gage偏差 eviation 偏離 erogating 接收器 receiver 塊規 gage block 量測儀器 measuring instrument 微弳度 icroradian解析度 resolution編碼 coding線性軸 linear axis