TCVN: QUI TẮC KIỂM MÁY CÔNG CỤ - PHẦN 4: KIỂM ĐỘ TRÒN CHO MÁY CÔNG CỤ ĐIỀU KHIỂN SỐ

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 7011-4:2013 ISO 230-4:2005 QUI TẮC KIỂM MÁY CƠNG CỤ - PHẦN 4: KIỂM ĐỘ TRỊN CHO MÁY CÔNG CỤ ĐIỀU KHIỂN SỐ Test code for machine tools - Part 4: Circular tests for numerically controlled mechine tools Lời nói đầu TCVN 7011-4:2013 thay cho TCVN 7011-4:2002 TCVN 7011-4:2013 hoàn toàn tương đương với ISO 230-4:2005 TCVN 7011-4:2013 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 39 Máy công cụ biên biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố Bộ TCVN 7011 (ISO 230) Qui tắc kiểm máy công cụ bao gồm phần sau: - TCVN 7011-1:2007 (ISO 230-1:1996) Phần 1: Độ xác hình học máy vận hành điều kiện không tải gia công tinh; - TCVN 7011-2:2007 (ISO 230-2:1997) Phần 2: Xác định độ xác khả lặp lại định vị trục điều khiển số; - TCVN 7011-3:2007 (ISO 230-3:2001) Phần 3: Xác định ảnh hưởng nhiệt; - TCVN 7011-4:2013 (ISO 230-4:2005) Phần 4: Kiểm độ trịn cho máy cơng cụ điều khiển số; - TCVN 7011-5:2007 (ISO 230-5:2000) Phần 5: Xác định tiếng ồn máy phát ra; - TCVN 7011-6:2007 (ISO 230-6:2002) Phần 6: Xác định độ xác định vị theo đường chéo khối đường chéo bề mặt (Kiểm tra dịch chuyển theo đường chéo); - TCVN 7011-7:2013 (ISO 230-7:2006) Phần 7: Độ xác hình học trục tâm chuyển động quay; - TCVN 7011-8:2013 (ISO/TR 230-8:2010) Phần 8: Rung động; - TCVN 7011-9:2013 (ISO/TR 230-9:2005) Phần 9: Ước lượng độ không đảm bảo đo cho phép kiểm máy công cụ theo TCVN 7011 (ISO 230), công thức Bộ ISO 230 Qui tắc kiểm máy cơng cụ cịn có phần sau: - ISO 230-10:2011 Part 10: Determination of the measuring performance of probing systems of numerically controlled machine tools; - ISO/WD TR 230-11 Part 11: Measuring instruments and their application to machine tool geometry QUI TẮC KIỂM MÁY CƠNG CỤ - PHẦN 4: KIỂM ĐỘ TRỊN CHO MÁY CÔNG CỤ ĐIỀU KHIỂN SỐ Test code for machine tools - Part 4: Circular tests for numerically controlled mechine tools Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn qui định phương pháp kiểm phương pháp đánh giá sai lệch độ trịn theo hai chiều, sai lệch hướng kính trung bình theo hai chiều, sai lệch độ trịn sai lệch hướng kính quĩ đạo theo đường trịn tạo chuyển động đồng thời hai trục điều khiển số tịnh tiến Các dụng cụ đo liên quan mô tả 6.6.3 TCVN 7011-1:2007 (ISO 230-1:1996) Tiêu chuẩn đưa phương pháp đo đặc tính cơng tua máy cơng cụ điều khiển số Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu dẫn ghi năm cơng bố áp dụng nêu Đối với tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi (nếu có) TCVN 7011-1:2007 (ISO 230-1:1996) Qui tắc kiểm máy cơng cụ - Phần 1: Độ xác hình học máy vận hành điều kiện không tải gia công tinh Thuật ngữ định nghĩa Tiêu chuẩn áp dụng thuật ngữ định nghĩa sau 3.1 Quĩ đạo danh nghĩa (nominal path) Quĩ đạo theo đường trịn lập trình điều khiển số xác định đường kính (hoặc bán kính), vị trí tâm hướng quĩ đạo vùng gia công máy công cụ đường trịn cung trịn có góc không nhỏ 90o 3.2 Quĩ đạo thực (actual path) Quĩ đạo tạo máy công cụ lập trình chuyển động theo quĩ đạo danh nghĩa 3.3 Sai lệch độ tròn theo hai chiều, G(b) (bi-directional circular deviation, G(b)) Khoảng cách hướng kính nhỏ hai đường tròn đồng tâm (các đường tròn vùng nhỏ nhất) bao quanh hai quĩ đạo thực, quĩ đạo tạo chuyển động tạo công tua chiều kim đồng hồ quĩ đạo tạo chuyển động tạo công tua ngược chiều kim đồng hồ Xem Hình CHÚ THÍCH 1: Sai lệch độ trịn theo hai chiều G(b) đánh giá phạm vi sai lệch hướng kính lớn xung quanh đường trịn xác định theo phương pháp bình phương nhỏ Đường trịn xác định theo phương pháp bình phương nhỏ tính tốn theo hai quĩ đạo thực, nghĩa quĩ đạo theo chiều kim đồng hồ quĩ đạo ngược chiều kim đồng hồ CHÚ THÍCH 2: Sai lệch độ trịn theo hai chiều G(b) khơng bao gồm sai số lắp đặt, nghĩa sai số định tâm dụng cụ đo CHÚ THÍCH 3: Đo sai lệch độ tròn theo hai chiều G(b) yêu cầu việc sử dụng dụng cụ kiểm cần hiệu chuẩn đo độ dịch chuyển (không cần hiệu chuẩn đo chiều dài đường kính quĩ đạo) Phép đo sai lệch hướng kính F giá trị sai lệch hướng kính trung bình theo hai chiều D u cầu dụng cụ kiểm hiệu chuẩn chiều dài độ dịch chuyển (xem Phụ lục A) CHÚ THÍCH 4: Một đường nằm mặt phẳng gọi đường trịn tồn điểm nằm hai đường tròn đồng tâm mà khoảng cách hướng kính chúng khơng vượt q giá trị qui định (xem Hình 6.6.1 TCVN 7011-1:2007) CHÚ THÍCH 5: Ký hiệu G(b) cho phép đo với dụng cụ đo ngồi, ví dụ mô tả 6.6.3 TCVN 7011-1:2007 Các kết từ việc kiểm độ trịn sử dụng tín hiệu phản hồi gọi "sai lệch độ tròn theo hai chiều sử dụng tín hiệu phản hồi, G(b) f", xem Phụ lục Ε CHÚ DẪN: + Tâm đường tròn xác định theo phương pháp bình phương nhỏ hai quĩ đạo thực Điểm bắt đầu Quỹ đạo thực, theo chiều kim đồng hồ Quỹ đạo thực, ngược chiều kim đồng hồ Sai lệch độ tròn theo hai chiều G(b)XY = 0,015 mm Hình - Đánh giá sai lệch theo hai chiều G(b) 3.4 Sai lệch độ tròn, G (circular deviation, G) Khoảng cách hướng kính nhỏ hai đường trịn đồng tâm (các đường tròn vùng nhỏ nhất) bao quanh quĩ đạo thực quĩ đạo tạo công tua chiều ngược chiều kim đồng hồ, đánh giá phạm vi hướng kính lớn bao quanh đường trịn xác định theo phương pháp bình phương nhỏ Xem Hình CHÚ THÍCH 1: Các thích cho sai lệch độ tròn theo hai chiều G(b) áp dụng cho sai lệch độ tròn G Sự khác sai lệch độ tròn G sai lệch hướng kính F xem Phụ lục A CHÚ THÍCH 2: Tên gọi G cho phép đo với dụng cụ đo ngồi, ví dụ mơ tả 6.6.3 TCVN 7011-1:2007 Các kết từ việc kiểm tra độ trịn sử dụng tín hiệu phản hồi gọi "sai lệch độ tròn sử dụng tín hiệu phản hồi, Gf", xem Phụ lục D CHÚ DẪN: + Tâm đường tròn xác định theo phương pháp bình phương nhỏ hai quĩ đạo thực Điểm bắt đầu Các đường tròn vùng nhỏ Quĩ đạo thực Sai lệch độ tròn GXY = 0,012 mm Hình - Đánh giá sai lệch độ trịn, G 3.5 Sai lệch hướng kính, F (radial deviation, F) Sai lệch quĩ đạo thực quĩ đạo danh nghĩa, tâm quĩ đạo danh nghĩa nhận được: a) Từ việc định tâm dụng cụ đo máy công cụ, b) Từ việc phân tích định tâm đường trịn xác định theo phương pháp bình phương nhỏ cho đường trịn kín CHÚ THÍCH 1: Sai lệch dương đo theo hướng xa tâm đường tròn, sai lệch âm đo theo hướng vào tâm đường tròn (xem Hình 3) Sai lệch hướng kính cho giá trị lớn Fmax, giá trị nhỏ Fmin CHÚ THÍCH 2: Các sai số lắp đặt nằm sai số hướng kính F; việc áp dụng cho trường hợp a) CHÚ THÍCH 3: Sự khác sai lệch hướng kính F sai lệch độ tròn G, xem Phụ lục A CHÚ DẪN: + Tâm đường tròn danh nghĩa Điểm bắt đầu Quĩ đạo danh nghĩa Quĩ đạo thực Sai lệch hướng kính: FZX,max = + 0,008 mm FZX, = - 0,006 mm Hình - Đánh giá sai lệch hướng kính F 3.6 Sai lệch hướng kính trung bình theo hai chiều, D (mean bi-directional radial deviation, D) Sai lệch bán kính quĩ đạo danh nghĩa bán kính đường trịn xác định theo phương pháp bình phương nhỏ hai quĩ đạo thực trịn kín, quĩ đạo tạo chuyển động tạo công tua chiều kim đồng hồ quĩ đạo tạo chuyển động tạo cơng tua ngược chiều kim đồng hồ CHÚ THÍCH: Sự khác sai lệch hướng kính trung bình theo hai chiều D sai lệch độ tròn theo hai chiều G(b), xem Phụ lục A 3.7 Sự nhận dạng đường trục (Identification of axes) Ký hiệu đường trục chuyển động để tạo quĩ đạo thực 3.8 Chiều tạo công tua (Sense of contouring) (Tạo công tua chiều/ ngược chiều kim đồng hồ) Trình tự số biểu thị chiều tạo công tua CHÚ THÍCH: Thứ tự số phù hợp với thứ tự cung trịn qua phần dương trục Ví dụ GXY biểu thị sai lệch độ trịn ngược chiều kim đồng hồ, cung tròn ngược chiều kim đồng hồ mặt phẳng XY chạy từ trục X+ đến trục Y+ Trong trường hợp kết theo hai chiều, số biểu thị chiều cung tròn Điều kiện kiểm 4.1 Mơi trường kiểm Nơi kiểm sốt nhiệt độ môi trường, nhiệt độ phải thiết lập 20 oC Nếu không, đầu dụng cụ đo số đọc danh nghĩa máy phải điều chỉnh tới kết tới hạn hiệu chỉnh theo 20oC (chỉ dùng để đo sai lệch hướng kính) Máy dụng cụ đo liên quan phải đặt môi trường kiểm khoảng thời gian đủ dài để đạt điều kiện ổn định nhiệt trước kiểm Chúng phải bảo vệ khỏi gió lùa xạ từ bên mặt trời, nguồn nhiệt trời,vv 4.2 Máy kiểm Máy phải lắp ráp hoàn chỉnh có đầy đủ chức vận hành Trước bắt đầu kiểm tra phải hoàn thành kiểm tra toàn chức vận hành mức cần thiết Các phép kiểm tròn phải thực máy điều kiện không tải, nghĩa máy khơng có chi tiết gia cơng 4.3 Làm nóng máy Trước kiểm phải làm nóng máy cách thích hợp, theo qui định nhà chế tạo máy và/hoặc thỏa thuận nhà chế tạo/ nhà cung cấp khách hàng Nếu khơng có điều kiện khác, dịch chuyển ban đầu phải hạn chế thực chuyển động cần thiết lắp đặt dụng cụ đo 4.4 Các thông số kiểm Các thơng số kiểm bao gồm: a) Đường kính (hoặc bán kính) quĩ đạo danh nghĩa; b) Lượng chạy dao tạo công tua; c) Chiều tạo công tua - theo chiều kim đồng hồ ngược chiều kim đồng hồ, theo 3.8; d) Các đường trục máy chuyển động để quĩ đạo thực; e) Vị trí dụng cụ đo vùng gia công máy công cụ; f) Nhiệt độ (nhiệt độ môi trường, nhiệt độ dụng cụ đo, nhiệt độ máy) hệ số giãn nở (của máy công cụ, dụng cụ đo) sử dụng để bù cho phép đo sai lệch hướng kính trung bình theo hai chiều D lệch hướng kính F; g) Phương pháp thu nhận liệu (phạm vi thu nhận liệu khác 360 o, điểm bắt đầu kết thúc chuyển động thực, số điểm đo lấy dùng cho thu nhập liệu số, xử lý làm tròn liệu có áp dụng hay khơng áp dụng); h) Bất kỳ chương trình bù gia cơng sử dụng q trình kiểm; i) Vị trí phận di trượt chuyển động trục không kiểm 4.5 Hiệu chuẩn dụng cụ kiểm Đối với việc kiểm tra sai lệch hướng kính trung bình theo hai chiều D sai lệch hướng kính F, phải biết kích thước chuẩn dụng cụ kiểm CHÚ THÍCH: Đối với phép kiểm độ trịn sử dụng tín hiệu phản hồi, xem Phụ lục D 4.6 Độ không đảm bảo kiểm Các thành phần độ khơng đảm bảo kiểm sai lệch độ tròn theo hai chiều G(b) sai lệch độ tròn G là: - Độ không đảm bảo đo dụng cụ kiểm; - Khả lặp lại máy công cụ và/hoặc dụng cụ kiểm, ví dụ theo pháp kiểm độ trơi theo ISO/TR 16015 Các thành phần độ khơng đảm bảo kiểm sai lệch hướng kính trung bình theo hai chiều D sai lệch hướng kính F là: - Các thành phần sai lệch G(b) G (xem trên); - Độ không đảm bảo phép đo nhiệt độ máy công cụ dụng cụ kiểm [do độ không đảm bảo cảm biến đo nhiệt độ độ không đảm bảo vị trí cảm biến đo nhiệt độ]; - Độ không đảm bảo hệ số giãn nở nhiệt máy công cụ dụng cụ kiểm (được sử dụng để bù theo 20oC) Qui trình kiểm Để xác định sai lệch độ tròn theo hai chiều G(b) sai lệch hướng kính trung bình theo hai chiều D, phải đo hai quĩ đạo thực liên tiếp: quĩ đạo chiều tạo công tua chiều kim đồng hồ quĩ đạo chiều tạo công tua ngược chiều kim đồng hồ Tất liệu đo tương ứng với đường quĩ đạo thực (bao gồm tất đỉnh điểm đảo chiều) phải sử dụng để đánh giá Đối với sai lệch hướng kính F phần đường tròn, sai số lắp đặt cần giảm tới giá trị nhỏ Thể kết Sử dụng phương pháp đồ thị thích hợp để thể kết kiểm, với liệu kết qui định dạng số: a) Sai lệch độ tròn theo hai chiều G(b); b) Sai lệch hướng kính trung bình theo hai chiều D, hiệu chỉnh theo 20 oC; c) Sai lệch độ tròn G, cho tạo công tua chiều ngược chiều kim đồng hồ; d) Sai lệch hướng kính Fmax Fmin, cho tạo công tua chiều ngược chiều kim đồng hồ, hiệu chỉnh theo 20oC Các ví dụ điển hình thể kết cho Hình 4, 5, CHÚ THÍCH: Để rõ ràng hơn, tiêu chuẩn thể kết kiểm ba hình vẽ Trong báo cáo kiểm, ba hình kết hợp vào hình Báo cáo kiểm phải bao gồm thơng tin sau: - Ngày tháng năm kiểm; - Tên máy; - Dụng cụ đo; - Các thông số kiểm (xem 4.4) Phải ghi rõ tỉ lệ phóng đại đồ thị Cần ghi rõ độ không đảm bảo kiểm Các điểm thỏa thuận nhà cung cấp/nhà chế tạo khách hàng Các điểm thỏa thuận nhà cung cấp/nhà chế tạo khách hàng là: a) Qui trình làm nóng máy trước kiểm máy (xem 4.3); b) Các thông số kiểm (xem 4.4); c) Yêu cầu thể liệu kết kiểm cho sai lệch độ tròn theo hai chiều G(b), sai lệch hướng kính trung bình theo hai chiều D, sai lệch độ trịn G và/hoặc sai lệch hướng kính F từ [6a) đến 6d)] Thời gian kiểm: ngày/tháng/năm Tên máy: xyz Thời gian kiểm: ngày/tháng/năm Dụng cụ đo: abc Dụng cụ đo: abc Các thông số kiểm Các thông số kiểm Đường kính quĩ đạo danh nghĩa: Lượng chạy dao tạo công tua: Chiều tạo công tua: 40 mm 500 mm/min XY Đường kính quĩ đạo danh nghĩa: Lượng chạy dao tạo công tua: Chiều tạo công tua Trục gia công kiểm (X,Y, Z: Trục gia công kiểm (X, Y, Z): Vị trí dụng cụ đo Vị trí dụng cụ đo - Tâm đường tròn (X/Y/Z): 250/250/100mm - Tâm đường tròn (X/Y/Z): Tên máy: xyz 250 mm 1000 mm/min + X đến + Y XY 250/250/300mm - Bù đến chuẩn dụng cụ (X/Y/Z): 0/0/-80 mm - Bù đến chuẩn dụng cụ (X/Y/Z): 0/0/-80 mm - Bù đến chuẩn chi tiết gia công 0/0/30 mm (X/Y/Z): - Bù đến chuẩn chi tiết gia công (X/Y/Z: 0/0/230 mm Phương pháp thu nhận liệu Phương pháp thu nhận liệu - Điểm bắt đầu: - Điểm dừng - Số điểm đo (dạng số): - Xử lý làm trơn liệu: Cung phần tư thứ tư Cung phần tư thứ tư 1500 Không - Điểm bắt đầu: - Điểm dừng - Số điểm đo (dạng số) - Xử lý làm tròn liệu: Cung phần tư thứ tư Cung phần tư thứ tư 1800 Không Sử dụng bù: Khơng Sử dụng bù: Khơng Vị trí trục khơng kiểm: Z= 150mm Vị trí trục khơng kiểm: Z= 350mm CHÚ DẪN: + Tâm đường tròn vùng nhỏ * Điểm bắt đầu CHÚ DẪN Sai lệch độ tròn: GZX = 0,018 mm + Tâm đường trịn xác định theo phương pháp bình phương nhỏ hai quĩ đạo thực * Điểm bắt đầu Đường đậm Quỹ đạo thực, từ +Y đến +X Đường mảnh Quỹ đạo thực, từ +X đến +Y Sai lệch độ tròn theo hai chiều G(b)XY = 0,028 mm Sai lệch hướng kính trung bình theo hai chiều DXY= 0,001 mm Hình - Ví dụ biểu diễn liệu sai lệch độ tròn theo hai chiều G(b) sai lệch hướng kính trung bình theo hai chiều D Thời gian kiểm: ngày/tháng/năm Hình - Ví dụ biểu diễn liệu sai lệch độ tròn G Tên máy xyz Dụng cụ đo: abc Các thông số kiểm Đường kính quĩ đạo danh nghĩa: 150 mm Lược chạy dao tạo công tua: 300 mm/min Chiều tạo công tua: +Y đến +X Trục gia công kiểm (X, Y, Z): XY Vị trí dụng cụ đo - Tâm đường tròn (X/Y/Z): 250/250/100 mm - bù đến chuẩn dụng cụ (X/Y/Z): 0/0-80 mm - bù đến chuẩn chi tiết gia công (X/Y/Z): 0/0/30 mm Nhiệt độ - nhiệt độ môi trường: 22oC - nhiệt độ dụng cụ đo; 22 oC - nhiệt độ máy: 22 oC Phương pháp thu nhận liệu - điểm bắt đầu: Cung phần tư thứ tư - điểm dừng: Cung phần tư thứ tư - số điểm đo (dạng số): 1800 - xử lý làm trịn liệu; Khơng Sử dụng bù: Nhiệt độ Vị trí trục khơng kiểm: Z = 150 mm CHÚ DẪN: + Tâm đường tròn xác định theo phương pháp bình phương nhỏ * Điểm bắt đầu 0,000 quỹ đạo danh nghĩa Sai lệch hướng kính: FXY,max = +0,005 mm FXY,min = -0,013 mm Hình - Ví dụ thể liệu cho sai lệch hướng kính F PHỤ LỤC A (Tham khảo) SỰ KHÁC NHAU GIỮA CÁC SAI LỆCH ĐỘ TRÒN G VÀ G(b) VÀ GIỮA CÁC SAI LỆCH HƯỚNG KÍNH F VÀ D Bảng A.1 khác sai lệch độ tròn G G(b) sai lệch hướng kính F D Bảng A.1 Ảnh hưởng Sai lệch hình dạng a Sai lệch độ trịn G G(b) Được tính đến Sai lệch hướng kính F D Được tính đến Sai lệch đường kínhb Khơng tính đến, đường Được tính đến kính đường trịn vùng nhỏ khơng đánh giá Sai lệch vị trí c Khơng tính đến, vị trí đường trịn vùng nhỏ xác định quĩ đạo thực Tính đến F cho cung trịn, khơng tính đến F cho đường trịn kín khơng tính đến D a Sai lệch đường tròn dạng quĩ đạo thực (ví dụ sai lệch dạng hình elíp) b Sai lệch đường kính quĩ đạo danh nghĩa đường kính quĩ đạo thực c Sai lệch vị trí tâm quĩ đạo danh nghĩa tâm quĩ đạo thực (ví dụ sai lệch vị trí theo trục X trục Y) PHỤ LỤC B (Tham khảo) ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC SAI LỆCH GIA CÔNG ĐIỂN HÌNH ĐỐI VỚI CÁC QUĨ ĐẠO TRỊN B.1 Tổng quan Phụ lục đưa ảnh hưởng chủ yếu loại sai lệch gia cơng điển hình quĩ đạo trịn Nói chung sai lệch riêng ảnh hưởng kết hợp quĩ đạo tròn đo thực tế Do thơng tin Phụ lục khơng đủ để phân tích chi tiết phép đo theo đường tròn Quĩ đạo theo đường tròn tạo hai trục tịnh tiến máy điều khiển số bị ảnh hưởng sai lệch hình học hai trục sai lệch gây điều khiển số truyền B.2 Ảnh hưởng sai lệch hình học B.2.1 Ảnh hưởng sai lệch định vị theo đường lũy tiến Khi dịch chuyển dài theo trục X, ví dụ, sai lệch tỉ lệ, quĩ đạo trịn thay đổi thành elíp có đường kính lớn song song với trục X Nếu giả sử trục Y khơng có sai lệch, đường kính quĩ đạo song song với trục Y không thay đổi, nghĩa đường kính với đường kính danh nghĩa (xem hình B.1 a)) Khi dịch chuyển ngắn theo trục X giả sử trục Y khơng có sai lệch, quĩ đạo trịn thay đổi thành elíp có đường kín lớn song song với trục Y Đường kính đường kính danh nghĩa [xem Hình B.1b)] a) Dịch chuyển dài theo trục X b) Dịch chuyển ngắn theo trục X CHÚ DẪN: 1) Quỹ đạo danh nghĩa 2) Quỹ đạo thực Hình B.1 - Ảnh hưởng dịch chuyển ngắn dài trục quĩ đạo trịn B.2.2 Ảnh hưởng độ khơng vng góc trục Khi hai trục X Y không vng góc với góc hai trục lớn 90 o, quĩ đạo đường tròn thay đổi thành elíp với trục ±45 o Đường kính lớn elíp góc -45 o (Xem hình B.2a)) Thêm vào đó, giả thiết sai lệch độ khơng vng góc sai lệch mặt phẳng XY Khi góc hai trục nhỏ 90o, quĩ đạo đường tròn thay đổi thành elíp với trục ±45o đường kính lớn elíp góc + 45 o (Xem hình B.2b)) a) Góc lớn 90o b) Góc nhỏ 90o CHÚ DẪN: 1) Quỹ đạo danh nghĩa 2) Quỹ đạo thực Hình B.2 - Ảnh hưởng độ khơng vng góc trục quĩ đạo trịn B.2.3 Ảnh hưởng sai lệch có tính chu kỳ Các sai lệch có tính chu kỳ ảnh hưởng đến quĩ đạo tròn Sai lệch quĩ đạo trịn khơng có dạng elíp Hình B.3 biểu thị thay đổi đến quĩ đạo giả thiết có sai lệch định vị trục Z có tính chu kỳ Hình B.3 - Ảnh hưởng sai lệch có tính chu kỳ trục Z B.3 Ảnh hưởng điều khiển số truyền B.3.1 Tổng quan Một quĩ đạo tròn tạo hai trục tịnh tiến điều khiển số đưa thông tin sở đáp ứng điều khiển số truyền Chuyển động trục phức tạp, với hành trình, vận tốc gia tốc trục thay đổi theo đường sin đường cosin lượng chạy dao quĩ đạo trịn giữ khơng đổi B.3.2 Ảnh hưởng sai số đảo chiều Khi có sai số đảo chiều theo chiều trục, xuất bước nhảy điểm đảo chiều Hình B.4 biểu thị sai số đảo chiều hành trình điển hình xuất bốn điểm góc phần tư (từ hai trục) cho bốn cung phần tư với tâm khác Đối với hành trình thơng thường, hình vẽ hình dạng tạo tạo công tua ngược chiều kim đồng hồ Hình B.4 - Các bước nhảy đảo chiều theo góc phần tư Khi xuất khơi phục sai số đảo chiều (do việc sử dụng tỉ lệ phản hồi việc sử dụng bù đảo chiều máy CNC), hiệu ứng trễ thời gian nguyên nhân gây đỉnh "gai" điểm đảo chiều (xem Hình B.5) Độ lớn "gai" phụ thuộc khe hở khí trễ thời gian Hình B.5 - Các gai đảo chiều theo góc phần tư Chú ý "bước nhảy" "gai" điểm đảo chiều thực tế làm biến dạng thành "phẳng" hiển thị đường trịn gia cơng, khơng xuất kiểm tra chuẩn độ xác khả lặp lại định vị trục tịnh tiến (ví dụ phù hợp với TCVN 7011-2 (ISO 230-2), phép đo thực sau dùng chuyển động máy, tuân theo kiểm tra chuẩn Trong thực tế, "gai" "bước nhảy" xuất với số lượng khác Thêm vào đó, việc bù sai số đảo chiều và/ bù ma sát áp dụng khơng khớp xác với sai số tồn tại, xuất hình dạng phức tạp góc phần tư, bao gồm "gai lõm" "bước nhảy lõm" B.3.3 Ảnh hưởng gia tốc trục Nếu lượng chạy dao quĩ đạo tròn tăng lên gia tốc trục tăng theo Bộ truyền động trục tác động phương pháp mà biên độ chuyển động giảm tần số cao lượng chạy dao cao Kết đường kính quĩ đạo nhỏ đường kính quĩ đạo trịn danh nghĩa (xem Hình B.6) CHÚ DẪN Các quỹ đạo thực chuyển động tròn với Lượng chạy dao tạo công tua thấp Lượng chạy dao tạo cơng tua trung bình Lượng chạy dao tạo công tua cao Các điểm bắt đầu kết thúc Hình B.6 - Ảnh hưởng gia tốc trục Các thuật toán điều khiển đặc biệt điều khiển số máy (ví dụ vịng lặp điều khiển tỉ lệ tồn bộ) tạo đường tròn lớn quĩ đạo tròn danh nghĩa lượng chạy dao cao hơn, bù vào ảnh hưởng gia tốc trục tương ứng B.3.4 Ảnh hưởng sai số kéo theo khác (sự ghép đôi không tương xứng vị trí vịng lặp thu được) Nếu sai số hai trục cần phải khác nhau, quĩ đạo trịn thay đổi thành đường elíp Các trục elíp nằm góc ± 45 o Phụ thuộc vào chiều tạo công tua (cùng chiều ngược chiều kim đồng hồ), đường kính lớn nằm góc ± 45o -45o (xem hình B.7) Khi lượng chạy dao tăng lên sai lệch elíp so với đường tròn tăng theo CHÚ DẪN: Các quỹ đạo thực chuyển động tròn với Lượng chạy dao tạo công tua thấp theo chiều kim đồng hồ Lượng chạy dao tạo công tua thấp ngược chiều kim đồng hồ Lượng chạy dao tạo công tua cao theo chiều kim đồng hồ Lượng chạy dao tạo công tua cao ngược chiều kim đồng hồ Quỹ đạo danh nghĩa Hình B.7 - Ảnh hưởng sai số kéo theo khác PHỤ LỤC C (Thao khảo) SỰ ĐIỀU CHỈNH ĐƯỜNG KÍNH VÀ LƯỢNG CHẠY DAO TẠO CƠNG TUA Đường kính quĩ đạo danh nghĩa lượng chạy dao tạo công tua xác định thỏa thuận nhà cung cấp khách hàng tiêu chuẩn máy tương ứng Nếu đường kính lượng chạy dao tạo cơng tua lựa chọn khác so với giá trị qui định, chúng điều chỉnh theo công thức sau để giữ gia tốc trục không đổi: V1 = V2 d1 / d Trong V1 lượng chạy dao tạo cơng tua tính tốn; V2 lượng chạy dao tạo công tua qui định; d1 đường kính kiểm quĩ đạo danh nghĩa; d2 đường kính qui định quĩ đạo danh nghĩa Sự thay đổi đường kính nên nhỏ nhất, do: - Ảnh hưởng sai lệch hình học máy cơng cụ tăng tăng đường kính quĩ đạo danh nghĩa - Ảnh hưởng sai số kéo theo khác tăng tăng lượng chạy dao tạo cơng tua VÍ DỤ: Khi - Đường kính qui định d2 100 mm, - Lượng chạy dao tạo công tua qui định V2 500 mm/min - Đường kính kiểm d1 125 mm, - Lượng chạy dao tạo cơng tua tính tốn V1 tính bằng: 500 125 / 100 559mm / PHỤ LỤC D (Thao khảo) KIỂM ĐỘ TRỊN SỬ DỤNG TÍN HIỆU PHẢN HỒI Kiểm độ tròn thực khơng có dụng cụ đo ngồi, ví dụ như, mô tả 6.6.3 TCVN 7011-1:2007 (ISO 230-1:1996), sử dụng tín hiệu phản hồi dẫn động trục máy, phải qui vào "kiểm độ trịn sử dụng tín hiệu phản hồi" Các giá trị sai lệch độ tròn theo hai chiều sai lệch độ tròn từ phép kiểm độ tròn sử dụng tín hiệu phản hồi phải xem xét là: - Sai lệch độ tròn theo hai chiều sử dụng tín hiệu phản hồi G(b)f, - Sai lệch độ trịn sử dụng tín hiệu phản hồi G f Các phép kiểm độ trịn sử dụng tín hiệu phản hồi không sử dụng để qui định giá trị sai lệch hướng kính giá trị sai lệch hướng kính trung bình theo hai chiều Đối với máy cơng cụ thang chia tuyến tính, kiểm độ trịn sử dụng tín hiệu phản hồi sử dụng để thừa nhận, ví dụ, ảnh hưởng sai lệch chu kỳ (mô tả B.2.3), ảnh hưởng sai số đảo chiều (B.3.2), ảnh hưởng gia tốc trục (B.3.3), ảnh hưởng sai số kèm theo (B.3.4) THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 TCVN 7011-2 (ISO 230-2), Điều kiện kiểm máy công cụ - Phần 2: Xác định độ xác khả lặp lại định vị trục điều khiển số  2 ISO/TR 16015:2003, Geometrical product specifications (GPS) - Systematic errors and contributions to measurement uncertainty of length measurement due to thermal influences (u cầu đặc tính hình học sản phẩm (GPS) - Sai số hệ thống thành phần độ không đảm bảo đo phép đo chiều dài ảnh hưởng nhiệt)  3 ANSI/ASME B5.54-1992, Methods for Performance, Evaluation of Computer Numerically Contronlled Machining Centers  4 BRYAN, J.B A simple method for testing measuring machines and machines tools; Part 1: Precision Engineering April (1982), p.61; Part 2: Precision Engineering July (1982), p 125  5 BURDEKIN, M.and Park, J CONTISURE A Computer Aided System for assessing the contouring accuracy of NC machine tools, MATADOR Conference, April 1988, p.197  6 KAKINO, Y., IHARA, Y.And SHINOHARA, A Accuracy Inspection of NC Machine Tools by Double Ball  7 Bar method, Carl-Hanser Verlag, 1993; in German: Carl-Hanser Verlag, 1993; In Japanese: Realize, Inc., 1989  8 KNAPP, W and HRPVAT, S The Cirular Test for Testing NC Machine Tools, S.HROVAT, Trottenstr 79, CH-8037 Zurich, 1987, ISBN 3-906391-03-5 In French: S, Hrovat Trottenstr 79, CH-8037 Zurich, 1986, ISBN 3-906391-02-7 In Russia: NPO ENIMS, 5th Donskoi pr.21-b, 117926 Moscow, Russia, 1992 In German: S Hrovat, Trottenstr.79, CH-8037 Zurich, 1986, ISBN 3-906391-01-9 In Japanese: Nachi-Fujikoshi, Worl Trade Centre Building, 2-4-1, Hamamatsu-cho, Minato-ku, Tokyo 105  9 NAKAZAWA, H.And ITO, K Measurement System of Contouring Accuracy an NC Machine Tools, Bull, Japan Soc Prec.Eng., 12 (Dec.1978), p.189