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数控机床定位精度7种检测指标

简介

数控机床在机械制造中有着广泛的应用，而判断一台数控机床的

质量好坏则在于它的精度，随着精密加工技术的不断发展，对数控机

床的精度要求也越来越高，因此就需要对精度进行定位来查看数控机

床是否合格。

1、直线运动定位精度检测

直线运动定位精度一般都在机床和工作台空载条件下进行。按国

家标准和国际标准化组织的规定(ISO标准)，对数控机床的检测，应以

激光测量为准。在没有激光干涉仪的情况下，对于一般用户来说也可

以用标准刻度尺，配以光学读数显微镜进行比较测量。但是，测量仪

器精度必须比被测的精度高1~2个等级。

为了反映出多次定位中的全部误差，ISO标准规定每一个定位点

按五次测量数据算平均值和散差-3散差带构成的定位点散差带。

2、直线运动重复定位精度检测

检测用的仪器与检测定位精度所用的相同。一般检测方法是在靠

近各坐标行程中点及两端的任意三个位置进行测量，每个位置用快速

移动定位，在相同条件下重复7次定位，测出停止位置数值并求出读

数最大差值。以三个位置中最大一个差值的二分之一，附上正负符号，

作为该坐标的重复定位精度，它是反映轴运动精度稳定性的最基本指

标。

3、直线运动的原点返回精度检测

原点返回精度，实质上是该坐标轴上一个特殊点的重复定位精度，

因此它的检测方法完全与重复定位精度相同。

4、直线运动的反向误差检测

直线运动的反向误差，也叫失动量，它包括该坐标轴进给传动链

上驱动部位(如伺服电动机、伺趿液压马达和步进电动机等)的反向死区，

各机械运动传动副的反向间隙和弹性变形等误差的综合反映。误差越

大，则定位精度和重复定位精度也越低。

反向误差的检测方法是在所测坐标轴的行程内，预先向正向或反

向移动一个距离并以此停止位置为基准，再在同一方向给予一定移动

指令值，使之移动一段距离，然后再往相反方向移动相同的距离，测

量停止位置与基准位置之差。在靠近行程的中点及两端的三个位置分

别进行多次测定(一般为7次)，求出各个位置上的平均值，以所得平均

值中的最大值为反向误差值。

5、回转工作台的定位精度检测

测量工具有标准转台、角度多面体、圆光栅及平行光管(准直仪)等，

可根据具体情况选用。测量方法是使工作台正向(或反向)转一个角度并

停止、锁紧、定位，以此位置作为基准，然后向同方向快速转动工作

台，每隔30锁紧定位，进行测量。正向转和反向转各测量一周，各定

位位置的实际转角与理论值(指令值)之差的最大值为分度误差。如果是

数控回转工作台，应以每30为一个目标位置，对于每个目标位置从正、

反两个方向进行快速定位7次，实际达到位置与目标位置之差即位置

偏差，再按GB10931-89《数字控制机床位置精度的评定方法》规定

的方法计算出平均位置偏差和标准偏差，所有平均位置偏差与标准偏

差的最大值和与所有平均位置偏差与标准偏差的最小值的和之差值，

就是数控回转工作台的定位精度误差。

考虑干式变压器到实际使用要求，一般对0、90、180、270等几

个直角等分点进行重点测量，要求这些点的精度较其他角度位置提高

一个等级。

6、回转工作台的重复分度精度检测

测量方法是在回转工作台的一周内任选三个位置重复定位3次，

分别在正、反方向转动下进行检测。所有读数值中与相应位置的理论

值之差的最大值分度精度。如果是数控回转工作台，要以每30取一个

测量点作为目标位置，分别对各目标位置从正、反两个方向进行5次

快速定位，测出实际到达的位置与目标位置之差值，即位置偏差，再

按GB10931-89规定的方法计算出标准偏差，各测量点的标准偏差中

最大值的6倍，就是数控回转工作台的重复分度精度。

7、回转工作台的原点复归精度检测

测量方法是从7个任意位置分别进行一次原点复归，测定其停止

位置，以读出的最大差值作为原点复归精度。

应当指出，现有定位精度的检测是在快速、定位的情况下测量的，

对某些进给系统风度不太好的数控机床，采用不同进给速度定位时，

会得到不同的定位精度值。另外，定位精度的测定结果与环境温度和

该坐标轴的工作状态有关，目前大部分数控机床采用半闭环系统