Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7011-6:2007 về Qui tắc kiểm máy công cụ - Phần 6: Xác định độ chính xác định vị theo các đường chéo khối và đường chéo bề mặt (kiểm sự dịch chuyển theo đường chéo) qui định các phép kiểm dịch chuyển theo đường chéo để cho phép đánh giá đặc tính thể tích của máy công cụ.
TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 7011-6:2007 QUI TẮC KIỂM MÁY CƠNG CỤ - PHẦN 6: XÁC ĐỊNH ĐỘ CHÍNH XÁC ĐỊNH VỊ THEO CÁC ĐƯỜNG CHÉO KHỐI VÀ ĐƯỜNG CHÉO BỀ MẶT (KIỂM SỰ DỊCH CHUYỂN THEO ĐƯỜNG CHÉO) Test code for machine tools – Part 6: Determination of positioning accuracy on body and face diagonals (Diagonal displacement tests) Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn qui định phép kiểm dịch chuyển theo đường chéo phép đánh giá đặc tính thể tích máy cơng cụ Việc kiểm đầy đủ đặc tính thể tích máy cơng cụ q trình khó khăn tốn thời gian Kiểm dịch chuyển theo đường chéo giảm thời gian chi phí dùng cho việc kiểm đặc tính thể tích Kiểm dịch chuyển theo đường chéo khơng phải kiểm chẩn đốn, đơi kết luận kết kiểm có tính chẩn đoán Đặc biệt kiểm đường chéo bề mặt, đo trực tiếp độ vng góc trục Kiểm dịch chuyển chéo theo đường chéo khối bổ sung thêm kiểm theo đường chéo bề mặt việc kiểm độ song song trục máy theo TCVN 7011-2:2007 đánh giá đặc tính cơng tua ba mặt phẳng tọa độ xác định theo TCVN 7011-4:2007 Kiểm dịch chuyển theo đường chéo sử dụng cho mục đích nghiệm thu bảo hành đặc tính máy thông số phép kiểm sử dụng số so sánh Tài liệu viện dẫn TCVN 7011-1:2007 (ISO 230-1:1996) Qui tắc kiểm máy công cụ - Phần – Độ xác hình học máy vận hành điều kiện không tải gia công tinh TCVN 7011-3:2007 (ISO 230-3:2001) Qui tắc kiểm máy công cụ - Phần – Xác định độ xác khả lặp lại định vị trục điều khiển số TCVN 7011-4:2007 (ISO 230-4:1996) Qui tắc kiểm máy cơng cụ - Phần – Kiểm đường tròn máy công cụ điều khiển số TCVN 7011-5:2007 (ISO 230-5:2000) Qui tắc kiểm máy công cụ - Phần – Xác định hiệu ứng nhiệt Thuật ngữ định nghĩa Tiêu chuẩn áp dụng thuật ngữ định nghĩa sau: 3.1 Thể tích gia cơng (working volume) Thể tích xác định hành trình trục chuyển động theo đường thẳng máy cho nguyên công gia công (không bao gồm dịch chuyển sử dụng cho ngun cơng phụ, ví dụ thay dụng cụ) 3.2 Đường chéo khối (body diagonal), D Đường chéo khối không gian lăng trụ chữ nhật nằm thể tích gia cơng máy cơng cụ CHÚ THÍCH 1: Bốn đường chéo khối xác định thể tích gia cơng CHÚ THÍCH 2: Người sử dụng tham chiếu đường chéo khối với vị trí bắt đầu nó, ví dụ +X+Y-Z đường chéo từ +X+Y-Z đến –X-Y+Z Cũng sử dụng cách đặt tên theo NNP (đối với hướng dịch chuyển X dương, Y âm, Z dương) Xem Hình Hình – Bốn đường chéo khối lăng trụ chữ nhật 3.3 Đường chéo bề mặt (Face diagonal), F Đường chéo mặt phẳng lăng trụ chữ nhật nằm thể tích gia cơng máy cơng cụ xem Hình CHÚ THÍCH 1: Sáu đường chéo bề mặt khác xác định thể tích gia cơng Đối với đường chéo lựa chọn, cần phải xác định thêm vị trí trục thứ ba Về lý thuyết, mặt phẳng chứa đường chéo bề mặt mặt mặt cắt dẫn Hình CHÚ THÍCH 2: Người sử dụng tham chiếu đường chéo bề mặt sử dụng vị trí bắt đầu nó, ví dụ +X-Y đường chéo từ +X-Y đến –X+Y Để xác định trục thứ ba, sử dụng dạng +X-Y 2300 để xác định đường chéo XY Z = 300 Cũng sử dụng cách đặt tên theo NP NP300 (đối với hướng dịch chuyển X âm, Y dương, Z khơng có) CHÚ THÍCH 3: Các đường chéo bề mặt thường lựa chọn cặp cắt mặt phẳng dẫn Hình Hình – Các ví dụ đường chéo bề mặt lăng trụ chữ nhật 3.4 Sai lệch hệ thống định vị theo đường chéo (Diagonal systematic deviation of positioning), Eđ Sai lệch hệ thống định vị theo hai hướng lớn (theo TCVN 7011-2) bốn đường chéo khối, E1, E2, E3, E4 (đánh giá Ei, xem Hình 3) Ed = max.[E1], E2, E3, E4 3.5 Sai lệch hệ thống định vị theo đường chéo đường chéo bề mặt (Diagonal systematic deviation of positioning in face diagonals), E d (ab) Sai lệch hệ thống định vị theo hai hướng lớn (theo TCVN 7011-2) hai đường chéo bề mặt, E1 (ab), E2 (ab), đó, “ab” xác định tọa độ mặt phẳng đo VÍ DỤ Ed (XY) = max [E1 (XY), E2 (XY)] hai đường chéo bề mặt mặt phẳng XY 3.6 Giá trị đảo chiều đường chéo (diagonal reversal value), Bd Giá trị đảo chiều lớn (theo TCVN 7011-2) bốn đường chéo khối, B 1, B2, B3, B4 (đánh giá Bi, xem Hình 3) Bd = max [B1, B2, B3, B4] Hình – Đánh giá Ei Bi 3.7 Giá trị đảo chiều theo đường chéo đường chéo bề mặt (Diagonal reversal value for face diagonals), Bd (ab) Giá trị đảo chiều lớn (theo TCVN 7011-2) hai đường chéo bề mặt, B (ab), B2 (ab) đo ab xác định tọa độ mặt phẳng đo Ví dụ Bd (XY) = max [E1(XY), E2(XY)] hai đường chéo bề mặt mặt phẳng XY 3.8 Đặc tính thể tích (Volumetric performance) Khả máy cơng cụ thực chức nhiều trục định đâu thể tích gia cơng thể tích nhỏ thỏa thuận nhà chế tạo, nhà cung cấp người sử dụng CHÚ THÍCH: Chỉ dẫn thể tích giảm phải ghi “thể tích giảm” sau thơng số định, ví dụ Ed (thể tích giảm) = 0,012 mm Qui định chung 4.1 Đơn vị đo Trong tiêu chuẩn kích thước dài biểu thị milimét 4.2 Tham chiếu TCVN 7011-2 TCVN 7011-4 Để áp dụng tiêu chuẩn này, đặc biệt phần lắp đặt máy trước kiểm, làm nóng phận chuyển động độ xác yêu cầu thiết bị kiểm Tham chiếu TCVN 7011-2, đặc biệt lắp đặt, trang bị dụng cụ, đánh giá kết trình bày kết 4.3 Tiến hành kiểm Khi kiểm máy theo đường chéo không cần thiết tiến hành toàn mục kiểm qui định tiêu chuẩn Khi phép kiểm yêu cầu cho mục đích nghiệm thu người sử dụng cần lựa chọn, có thỏa thuận với nhà chế tạo/nhà cung cấp phép kiểm liên quan đến đặc tính cần quan tâm phép kiểm liên quan đến phận cấu thành máy Tuy nhiên phép kiểm phải qui định rõ ràng đặt mua máy trình bày để thỏa thuận phần chi phí cho kiểm tra Đối với kiểm nghiệm thu, khơng có thỏa thuận việc áp dụng phép kiểm chi phí cho kiểm tra khơng xem có ràng buộc với bên tham gia hợp đồng 4.4 Dụng cụ đo Có thể sử dụng hệ thống đo giao thoa laze hệ thống đo có độ xác so sánh 4.5 Vị trí trục thẳng khơng kiểm Vị trí bàn trượt phận chuyển động trục không qua kiểm phải qui định báo cáo kiểm 4.6 Độ tin cậy phép đo Độ tin cậy phép đo bị ảnh hưởng bởi: - độ tin cậy dụng cụ đo sử dụng cho lần kiểm; - độ tin cậy độ thẳng hàng dụng cụ đo (sai số hành trình chết, sai số cosin; Xem Điều A13 TCVN 7011-2); - độ tin cậy ảnh hưởng mơi trường, ví dụ ảnh hưởng nhiệt độ (xem Điều TCVN 7011-2) - độ tin cậy phép đo kết hợp phép kiểm không lớn lượng dung sai Lượng cho phép phải thỏa thuận nhà chế tạo, nhà cung cấp người sử dụng Qui trình kiểm, thơng số, qui trình lắp đặt 5.1 Qui trình kiểm Qui trình kiểm tương tự mơ tả TCVN 7011-2, ngoại trừ dịch chuyển theo đường thẳng không đo song song với trục thẳng đo dọc theo đường chéo thể tích gia cơng mặt phẳng máy cơng cụ CHÚ THÍCH: Trên máy trục lớn hẳn trục khác kiểm dịch chuyển theo đường chéo khơng xác so với sai lệch hệ thống máy Các phép đo phải tiến hành dọc theo bốn đường chéo khối (xem Hình 1) thể tích gia cơng máy gia cơng ba chiều hai đường chéo bề mặt máy gia cơng hai chiều (ví dụ, máy tiện) Ngồi ra, phép đo theo toàn sáu đường chéo bề mặt máy gia công ba chiều (xem Hình 2) tiến hành theo yêu cầu theo thỏa thuận nhà cung cấp, nhà chế tạo nhà sử dụng 5.2 Các vị trí đích Lựa chọn tối thiểu năm điểm đích cách mét chiều dài đường chéo, đường chéo phải có năm điểm đích Nếu P1 P2 điểm cuối đường chéo đạt sau lắp đặt thiết bị số gia (đoạn tăng) đường chéo yêu cầu ld P1 = (X1, Y1, Z1) P2 = (X2, Y2, Z2) Chiều dài đường chéo = D Trong đó, D = P2 – P1 = X2 X1 Y2 Y1 Chiều dài đường dẫn X XV Trong đó, XV = X2 – X1 Đoạn dịch chuyển lx Z2 Z1 Trong đó, lx = Id Xv D Đường dẫn đoạn tăng Y Z xác định giống Chương trình thực tốt sử dụng đoạn dịch chuyển theo ba trục với đại lượng xác định Điểm cuối P2 số gia (đoạn tăng đường chéo Id cần phải sửa đổi phép qui tròn sai số) 5.3 Các phép đo Các phép đo phải tiến hành toàn điểm đích theo chu kỳ kiểm tiêu chuẩn (xem 4.3 TCVN 7011-2) Phải đo điểm đích lần theo hướng CHÚ THÍCH Đường chéo đến 2000 mm không xử lý khác so với đường chéo lớn 2000 mm khơng có tính lặp lại giá trị tính tốn sai lệch hệ thống E giá trị đảo chiều B 5.4 Tốc độ tiến Tốc độ tiến điểm đích phải thỏa thuận nhà chế tạo, nhà cung cấp người sử dụng thông số khác phép điếm Tuy nhiên, tốc độ tiến không lớn 20% tốc độ tiến lớn 5.5 Qui trình lắp đặt Dụng cụ đo phải lắp đặt gần đường chéo thể tích gia cơng Điểm bắt đầu điểm cuối phải thẳng hàng việc di chuyển máy công cụ với sử dụng lệch chuyển động, để đạt tín hiệu đo Giữa hai điểm này, máy cơng cụ phải lập trình dịch chuyển ngang theo vectơ, dừng vị trí đích Qui trình lắp đặt chi tiết dụng cụ đo giao thoa laze mô tả Phụ lục A Đánh giá kết Dữ liệu đạt cho đường chéo phải phân tích theo khái niệm tương tự sử dụng cho trục thẳng theo TCVN 7011-2 ngoại trừ sai lệch hệ thống hai chiều E giá trị đảo chiều B đánh giá (xem Hình 3) Các điều thỏa thuận nhà cung cấp/nhà chế tạo người sử dụng Các điều thỏa thuận nhà cung cấp/ nhà chế tạo người sử dụng sau: a) tỷ số lớn građien nhiệt độ tính theo độ trước đo 12 suốt trình đo (xem 3.1 TCVN 7011 – 2); b) vị trí dụng cụ đo vị trí cảm biến nhiệt độ, phù hợp (xem 4.3.1 TCVN 7011 – 2) c) qui trình làm nóng trước kiểm máy (xem 3.3 TCVN 7011 – 2); d) tốc độ tiến điểm đích; e) vị trí bàn trượt phận chuyển động không qua kiểm; f) thời gian dừng điểm đích; g) điểm đích thứ điểm đích cuối cùng; h) khơng vượt lượng dung sai cho phép đo tin cậy, đo kết hợp phép kiểm; i) cỡ kích thước vị trí thể tích giảm, thấy cần thiết Trình bày kết 8.1 Phương pháp trình bày Phương pháp phù hợp để trình bày kết phương pháp đồ thị mà tối thiểu đồ thị E ↑ E ↓ cho đường chéo với danh mục khoản ghi báo cáo kiểm để nhận biết hệ thống đo: - vị trí toàn phần tử hệ thống đo liên quan đến phần kẹp phôi kẹp dụng cụ; - cần thiết, vị trí cảm biến nhiệt độ phận máy dạng qui luật bù; - ngày kiểm; - tên máy, dạng (trục nằm ngang thẳng đứng) tọa độ dịch chuyển nó; - danh mục thiết bị kiểm sử dụng, bao gồm tên nhà chế tạo nhà cung cấp, dạng số loạt phận; - dạng trước đo máy sử dụng để định vị trục hệ số giãn nở nhiệt sử dụng cho hiệu chỉnh giãn nở nhiệt khác biệt danh nghĩa (nominal differential expansion (NDE)) (ví dụ vít me bi dụng cụ quay trục Z, thước thủy tinh dùng cho trục X trục Y); - tên trục kiểm; - tốc độ tiến thời gian dừng điểm đích; - điểm đích điểm đích cuối (P1 P2) số gia đường chéo (Ld); - q trình làm nóng trước kiểm máy (số chu kỳ thời gian chạy không tốc độ tiến); - nhiệt độ cảm biến, gắn phận thích hợp máy đặc trưng thước đo máy, chi tiết gia công mẫu kiểm, lúc bắt đầu kiểm kết thúc phép kiểm; - cần thiết, áp suất độ ẩm khơng khí lúc bắt đầu phép kiểm kết thúc phép kiểm; - có khơng sử dụng qui tắc bù suốt chu trình kiểm; - ứng dụng vòi phun khơng khí vòi phun dầu; - độ tin cậy đo kết hợp phép kiểm; - cần thiết, cỡ kích thước vị trí thể tích giảm 8.2 Thông số Những thông số sau phải qui định trị số: a) Thông số đường chéo khối: - sai lệch hệ thống định vị theo hai hướng, E 1, E2, E3, E4; - giá trị đảo chiều, B1, B2, B3, B4; - sai lệch hệ thống định vị đường chéo, Ed; - giá trị đảo chiều đường chéo, Bd b) Các thông số đường chéo bề mặt - sai lệch hệ thống định vị theo hai hướng, E (ab), E2 (ab); - giá trị đảo chiều B1 (ab), B2 (ab); - sai lệch hệ thống định vị theo đường chéo bề mặt, Ed (ab); - giá trị đảo chiều chéo đường chéo bề mặt B d (ab) PHỤ LỤC A (Quy định) QUI TRÌNH LẮP ĐẶT DỤNG CỤ ĐO GIAO THOA LAZE A.1 Quy định chung Phụ lục mơ tả ví dụ qui trình lắp đặt chấp nhận dụng cụ đo giao thoa laze cho phép kiểm dịch chuyển theo đường chéo A.2 Qui trình Đầu tiên đặt đầu laze, dụng cụ đo giao thoa từ xa gương điều chỉnh bàn cho gương đặt góc bàn gương phản xạ sau trục (nếu thể tích gia cơng kéo dài vượt q diện tích bàn cần thiết phải có thêm đồ gá) Trong trường hợp hệ thống giao thoa phân cực, tốt gương điều chỉnh đặt dụng cụ đo giao thoa từ xa gương phản xạ sau trục Dụng cụ đo giao thoa đặt gần đến mức với gương điều chỉnh để đạt sai số quĩ đạo chết nhỏ Chỉ sử dụng gương điều chỉnh cho bước trệch đường quĩ đạo chùm tia không sử dụng đồng thời để tránh nhiễu loạn phân cực chùm tia Chú ý gương phản xạ sau đặt đường tâm trục để giảm độ nhạy đối độ đảo đường tâm trục trục phải khóa cứng Nếu trục khơng thể xóa, phải sử dụng giá đỡ cố định Trên số máy nằm ngang, cần thiết phải đặt gương phản xạ sau cách xa đầu trục để ngăn giá đỡ trục khơng cản trở chùm tia Trong phần lớn trường hợp thực tế, kết phải đưa 20 oC việc sử dụng cảm biến nhiệt độ vật liệu Cảm biến phải đặt tâm vùng kẹp phơi Tiếp đến điều chỉnh góc gương điều chỉnh để chùm tia laze dịch chuyển gần ngang qua đường chéo khối thể tích gia cơng Dịch chuyển trục máy với gương phản xạ sau đến vị trí danh nghĩa yêu cầu tối thiểu với đầu mút đường chéo khối đo điều chỉnh chùm tia với gương điều chỉnh để đạt độ thẳng sơ Ở giai đoạn này, phải bảo đảm cho chùm tia đặt gương điều chỉnh cho có đủ chỗ để chùm tia mặt gương Tiếp đến, đưa đầu trục máy có gương phản xạ sau đến điểm gần với gương điều chỉnh sử dụng lệch lắc nhẹ, di chuyển trục đạt thẳng hàng chùm tia trở hiệu chỉnh Ghi lại vị trí máy Cuối viết chương trình NC gia công dịch chuyển ngang theo vectơ hai điểm gia công cộng thêm khoảng cách quay lại ngắn với khoảng qui định điểm đích số lượng phép tính gần yêu cầu để đạt liệu Cần phải cẩn thận để đảm bảo cho chương trình NC khơng có sai số qui tròn tích tụ sử dụng chuỗi đoạn dịch chuyển đồng ngang qua đường chéo Qui trình lắp đặt để đo đường chéo bề mặt giống ngoại trừ trường hợp trục thứ ba khơng dịch chuyển Điều có nghĩa ban đầu lắp đặt chùm tia laze song song với mặt phẳng kiểm trước điều chỉnh điểm cuối Ví dụ, đo đường chéo bề mặt XY, laze đặt theo phương X phương Y việc kiểm đường thẳng vng góc Điều bảo đảm không xảy dịch chuyển theo phương trục Z điểm cuối điều chỉnh theo XY ... = 0,012 mm Qui định chung 4.1 Đơn vị đo Trong tiêu chuẩn kích thước dài biểu thị milimét 4.2 Tham chiếu TCVN 7011-2 TCVN 7011-4 Để áp dụng tiêu chuẩn này, đặc biệt phần lắp đặt máy trước kiểm,... (xem Hình 1) thể tích gia công máy gia công ba chiều hai đường chéo bề mặt máy gia công hai chiều (ví dụ, máy tiện) Ngồi ra, phép đo theo toàn sáu đường chéo bề mặt máy gia công ba chiều (xem... Điểm cuối P2 số gia (đoạn tăng đường chéo Id cần phải sửa đổi phép qui tròn sai số) 5.3 Các phép đo Các phép đo phải tiến hành tồn điểm đích theo chu kỳ kiểm tiêu chuẩn (xem 4.3 TCVN 7011-2) Phải