CNS 14941-2005 Machine tools Test condition for wire electrical discharge machines (wire EDM) Terminology and testing of the accuracy《线放电加工机-精度检验》.pdf

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资源描述

1、 1 印行年月 94 年 10 月 本標準非經本局同意不得翻印 中華民國國家標準 CNS 總號 類號 ICS 25.080.99 B729914941經濟部標準檢驗局印行 公布日期 修訂公布日期 94 年 9 月 12 日 年月日 (共 21 頁 )線放電加工機精度檢驗 Machine tools Test condition for wire electrical discharge machines (wire EDM) Terminology and testing of the accuracy 1. 適用範圍:本標準適用於泛用,一般精度之單柱型及龍門型之線放電加工機,依據CNS 14

2、635、 CNS 14636 及 CNS 14637 作幾何精度檢驗、定位精度檢驗、加工精度檢驗及圓弧運動檢驗。通常於精度檢驗前,進行之機器運動試驗(例如,振動、異常噪音、運動件之滑動性等),則不適用本標準。本標準對機器各部及坐標軸之名稱,亦予以規定之(參照 CNS 5286工業自動化系統與整合數值控制機器之坐標系統及運動術語)。 備考:本標準相對應之國際標準,如下 ISO 14137 Machine tools- Test condition for wire electrical discharge machines (wire EDM)- Terminology and testing

3、of the accuracy 2. 引用標準:下列標準由本標準所引用,而構成本標準規定之一部分。但此等引用標準,僅適用該記載年份之版本,爾後之修正及追補之版本均不適用。 CNS 5286工業自動化系統與整合數值控制機器之坐標系統及運動術語 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 14637數值控制工具機圓弧檢驗通則 ISO 841:2000 Industrial automation systems and integration Numerical control of machines Coordina

4、te systems and motion nomenclature ISO 230-1:1996 Test code for machine tools Part 1:Geometric accuracy of machines operating under no-load or finishing conditions ISO 230-2:1997 Test code for machine tools Part 2: Determination of accuracy and repeatability of positioning numerically controlled exe

5、s ISO 230-4:1996 Test code for machine tools Part 4: Circular test for numerically controlled machine tools 3. 機器各部之名稱及用語 3.1 單柱型線放電加工機 機器各部及坐標軸之名稱,如圖 1 及表 1 所示。 2 CNS 14941, B 7299 圖 1 單柱型線放電加工機 表 1 機器各部之名稱及用語 編號 名稱 英文名稱 1 底座 Bed 2 鞍座( Y軸線) Saddle(Y-axis) 3 工作台( X軸線) Table(X-axis) 4 工件固定座 Work hold

6、ing frame 5 加工槽(蓋) Work tank 6 工件 Work piece 7 立柱 Column 8 機頭( Z軸線) Head(Z-axis) 9 U鞍座( U軸線) U Saddle(U-axis) 10 V鞍座( V軸線) V Saddle(V-axis) 11 線電極 Wire electrode 12 線導件 Wire guide 13 上導件支座 Upper guide support 14 下導件支座 Lower guide support 15 捲線軸 Wire spool 3 CNS 14941, B 7299 3.2 龍門型線放電加工機 機器各部及坐標軸之名

7、稱,如圖 2 及表 2 所示。 圖 2 龍門型線放電加工機 表 2 機器各部之名稱及用語 編號 名稱 英文名稱 1 底座 Bed 2 鞍座( Y軸線) Saddle(Y-axis) 3 工作台( X軸線) Table(X-axis) 4 工件固定座 Work holding frame 5 加工槽(蓋) Work tank 6 工件 Work piece 7 立柱 Column 8 機頭( Z軸線) Head(Z-axis) 9 V鞍座( V軸線) V Saddle(V-axis) 10 U鞍座( U軸線) U Saddle(U-axis) 11 線電極 Wire electrode 12 線

8、導件 Wire guide 13 上導件支座 Upper guide support 14 下導件支座 Lower guide support 15 橫樑 Cross beam 16 捲線軸 Wire spool 4 CNS 14941, B 7299 4. 一般事項 4.1 量測單位:長度、長度之偏差及公差,以 mm 表示;角度以度 ( )表示,但角度之偏差及公差,原則上,以長度之比(例如 0.00x/1000)表示,亦可以微弳(rad)或秒 ( )表示之。 微弳與秒之間之關係如下。 0.010/1000=1010-6=10 rad2 4.2 參照 CNS 14635:適用本標準時,尤其對檢

9、驗前之機器安裝,主軸及其他運動構件之暖機運轉,量測方法及量測儀器之精度,應參照 CNS 14635 之規定。 第 5 節至第 8 節,各檢驗事項之備考欄中,列示該項檢驗必須參照 CNS 14635之節次及注意事項。 4.3 檢驗順序:本標準所示檢驗事項之順序,未必表示實際之檢驗順序。為使量測儀器之固定或量測之方便,檢驗可以任意之順序進行。 4.4 實施檢驗:檢驗機器時,未必需要實施本標準之全部檢驗項目。使用者得依買賣雙方之協定,選擇對所關心之特性有關之檢驗項目。但這些檢驗事項,應於訂貨時明確規定。如果未預先指定檢驗項目,又未協定其檢驗所需之費用,而以本標準作為允收檢驗時,並不對合約的任一方構成

10、拘束之條件。 4.5 量測儀器:在第 5 節至第 8 節所列之量測儀器,均為舉例。對相同物理量可量測,而具有同等級以上精度之其他量測儀器均可使用。使用之針盤指示錶,應具有至少 0.001 mm 以上之解析度。 4.6 最小公差:建立一不同於本標準量測範圍之公差時,公差之最小值應為 0.005 mm(參照 CNS 14635 之第 2.311 節)。 4.7 定位精度檢驗及參照 CNS 14636:檢驗事項 P1 至 P5,僅適用於數值控制軸 X、Y、 Z、 U 及 V 軸。對於檢驗,尤其環境條件、機器之暖機運轉、量測方法及結果之評估及解釋,應參照 CNS 14636。若有其他控制軸,其檢驗應由

11、買賣雙方協定之。 4.8 加工精度檢驗:加工精度之檢驗,僅以圓筒孔之單純加工進行之。其他之加工精度檢驗,可由買賣雙方協議之。加工精度檢驗可以圓弧運動檢驗項目 C1 替代之。 4.9 圓弧運動檢驗及參照 CNS 14637:圓弧運動檢驗依 CNS 14637 之規定實施,尤其檢驗條件及結果表示,應參照其第 3 節及第 5 節。圓弧運動檢驗得以加工精度檢驗項目 M1 替代之。 5. 幾何精度檢驗 在幾何精度檢驗,若使用補償功能之機械,應予如實記述。未測試各軸之滑台或運動件之位置,亦應記載於檢驗報告書上。 5.1 基本直線運動 5 CNS 14941, B 7299 單位: mm 檢驗事項 X 軸運

12、動之真直度 a) XY 面內(水平面) b) ZX 面內(垂直面) 測定方法圖示 公差 a)及 b)任一測定長 500 為 0.015 測定值 a) b) 量測儀器 直規,針盤指示錶及塊規或光學儀器 參照標準節次: 依 CNS 14635 第 5.232.11 節將針盤指示錶固定於機頭。 a) 將直規與 X 軸方向平行,放置於 XY 平面上,並固定針盤指示錶使觸針與直規接觸。機台向 X 軸方向,移動測定長度,並記錄針盤指示錶上之讀值。 b) 以相同方法,檢驗 ZX 平面。 G1 6 CNS 14941, B 7299 單位: mm 檢驗事項 Y 軸運動之真直度 a) XY 面內(水平面) b)

13、 YZ 面內(垂直面) 測定方法圖示 公差 a)及 b)任一測定長 500 為 0.015 測定值 a) b) 量測儀器 直規,針盤指示錶及塊規或光學儀器 參照標準節次: 依 CNS 14635 第 5.232.11 節將針盤指示錶固定於機頭。 a) 將直規與 Y 軸方向平行,放置於 XY 平面上,並固定針盤指示錶使觸針與直規接觸。機台向 Y 軸方向移動測定長度,並記錄針盤指示錶上之讀值。 b) 以相同方法,檢驗 YZ 平面。 G2 7 CNS 14941, B 7299 單位: mm 檢驗事項 X 軸運動與 Y 軸運動之直角度 測定方法圖示 公差 任一測定長 300 為 0.015 測定值

14、量測儀器 直規,角規,及針盤指示錶 參照標準節次: 依 CNS 14635 第 5.522.4 節將直規與 X 軸運動平行放置於機台上,並將一角規緊靠直規之一邊。固定針盤指示錶於機床上,其觸針與角規之另一邊接觸。 Y 軸移動測定長度,並記錄針盤指示錶上之讀值。 亦可只用角規來測定,在此場合: a) 角規之長邊置於與 X 軸運動平行。 b) 測定 Y 軸運動與短邊之平行度。 備考:必要時,可使用平板來放置直規及角規。 G3 8 CNS 14941, B 7299 單位: mm 檢驗事項 Z 軸運動與 X 軸運動及與 Y 軸運動之直角度 a) X 軸運動 b) Y 軸運動 測定方法圖示 公差 a)

15、及 b)任一測定長 300 為 0.02 測定值 a) b) 量測儀器 圓筒直角規(或直角規),平板,可調整塊規及針盤指示錶 參照標準節次: 依 CNS 14635 第 5.522.4 節將平板放置於工件固定架上,並調整平板使其頂面各與 X軸及 Y 軸之運動方向平行。放置圓筒直角規(或直角規)於平板上。固定針盤指示錶於機頭上。 a) 針盤指示錶之觸針從 X 方向接觸圓筒直角規(或直角規),機頭於 Z 軸方向移動測定長度,並記錄針盤指示錶上之讀值。 b) 以相同方法,檢驗 Y 軸方向。 G4 9 CNS 14941, B 7299 5.2 工件固定架 單位: mm 檢驗事項 工件固定架表面之平面

16、度 測定方法圖示 公差 測定長度 1000 為 0.03 每增 1000 加 0.01 備考:測定長度係指 O-X 或 O-Y 較長一邊之長度。 測定值 量測儀器 精密水平儀或直規,塊規,針盤指示錶,或光學儀器 參照標準節次: 依 CNS 14635 第 5.322、 5.323、 5.324 各節 a) 將精密水平儀置於工件固定架上面,並向 O-X 或 O-Y 方向,一步一步移動相當水平儀之長度,並記錄讀值。 b) 工件固定架分為左右兩側者,先測定左右各側之 Y 軸方向平面度,然後再用跨橋測定 X 軸方向平行度記錄各測定點之偏差讀值。 備考:因固定架之長度比 X 及 Y 之行程為長,通常不以

17、固定於機頭之針盤指示錶來直接測定。 G5 10 CNS 14941, B 7299 單位: mm 檢驗事項 工件固定架表面與 X 軸運動及 Y 軸運動之平行度 a) X 軸運動 b) Y 軸運動 測定方法圖示 公差 a)及 b)任一測定長 300 為 0.015 最大公差: 0.04 測定值 a) b) 量測儀器 針盤指示錶,直規,及塊規 參照標準節次: 依 CNS 14635 之節次第 5.422.21、 5.422.22 各節將針盤指示錶固定於機頭。 a) 於 X 軸方向,將直規放置於相同厚度之塊規上,使針盤指示錶之觸針接觸直規,機台於 X 軸方向移動達測定長度,並記錄針盤指示錶上之讀值。

18、 b) 以相同方法,檢驗 Y 軸方向。 備考:亦可不使用直規,而直接測定工件固定架表面。 G6 11 CNS 14941, B 7299 單位: mm 檢驗事項 工件固定架之定位銷或基準面與 X 軸運動及 Y 軸運動之平行度 a) X 軸運動 b) Y 軸運動 測定方法圖示 公差 a)及 b)一測定長 300 為 0.015 最大公差: 0.04 測定值 a) b) 量測儀器 針盤指示錶及直規 參照標準節次: 依 CNS 14635 第 5.422.21 節與第 5.422.22 節將針盤指示錶固定於機頭。 將直規水平放置,使其基準面接觸工件固定架上之定位銷。 a) 使針盤指示錶之觸針接觸直規

19、之基準面,將機台向 X 軸方向移動測定長度,並記錄針盤指示錶上之讀值。 b) 以相同方法,檢驗 Y 軸方向。 備考:亦可將針盤指示錶,直接與工件固定架上之定位銷接觸,記錄其對各銷讀數之差異。在此場合,公差值應按固定銷間之距離比例改變。 G7 12 CNS 14941, B 7299 5.3 U 及 V 軸運動 單位: mm 檢驗事項 X 軸運動與 U 軸運動之平行度 a) ZX 面內 b) XY 面內 測定方法圖示 公差 a)ZX 面:任一測定長 100 為 0.030 b)XY 面:任一測定長 100 為 0.015 測定值 a) b) 量測儀器 直規,針盤指示錶及塊規 參照標準節次: 依

20、CNS 14635 第 5.232.11 節將針盤指示錶固定於機頭。 a) 將直規與 X 軸運動平行放置於 ZX 面內,並將針盤指示之觸針接觸直規。移動U 軸達測定長度,記錄針盤指示錶之讀值。 b) 以相同方法,檢驗 XY 面。 G8 13 CNS 14941, B 7299 單位: mm 檢驗事項 Y 軸運動與 V 軸運動之平行度 a) YZ 面內 b) XY 面內 測定方法圖示 公差 a) 任一測定長 100 為 0.030 b) 任一測定長 100 為 0.015 測定值 a) b) 量測儀器 直規,針盤指示錶及塊規 參照標準節次: 依 CNS 14635 第 5.232.11 節將針盤

21、指示錶固定於機頭。 a) 將直規與 Y 軸運動平行放置於 YZ 面內,並將針盤指示錶之觸針接觸直規。移動 V 軸達測定長度,並記錄針盤指示錶之讀值。 b) 以相同方法,檢驗 XY 面。 G9 14 CNS 14941, B 7299 6. 數值控制軸之定位精度與重現性 單位: mm 檢驗事項 X 軸運動(機台)之定位精度與重現性 測定方法圖示 測定長度 公差 500 1 000 2 000 測定值 雙向定位之精度 A 0.016 0.020 0.025 單向定位之重現性 R R 0.008 0.010 0.013 雙向定位之系統偏差 E 0.013 0.016 0.020 逆向值 B 0.00

22、8 0.010 0.013 平均雙向定位偏差 M 0.004 0.005 0.006 係允收檢驗之基本項目 量測儀器 針盤指示錶及塊規或標準尺及顯微鏡,或雷射干涉測長器 參照標準節次: 依 CNS 14635 第 2.322.1 節及 CNS 14636 標準尺或雷射干涉測長器之光束,應與運動軸平行設置之。 備考:定位以快速進給為常例,但買賣雙方得協定一任意之進給速率。 P1 15 CNS 14941, B 7299 單位: mm 檢驗事項 Y 軸運動(鞍台或主軸頭)之定位精度與重現性 測定方法圖示 測定長度 公差 500 1 000 2 000 測定值雙向定位之精度 A 0.016 0.02

23、0 0.025 單向定位之重現性 R R 0.008 0.010 0.013 雙向定位之系統偏差 E 0.013 0.016 0.020 逆向值 B 0.008 0.010) 0.013 平均雙向定位偏差 M 0.004 0.005 0.006 係允收檢驗之基本項目 量測儀器 針盤指示錶及塊規,或標準尺及顯微鏡,或雷射干涉測長器 參照標準節次: 依 CNS 14635 第 2.322.1 節及 CNS 14636 標準尺或雷射干涉測長器之光束,應與運動軸平行設置之。 備考:定位以快速進給為常例,但買賣雙方得協定一任意之進給速率。 P2 16 CNS 14941, B 7299 單位: mm 檢

24、驗事項 Z 軸運動(主軸頭)之定位精度與重現性 測定方法圖示 測定長度 公差 250 500 1 000 測定值 雙向定位之精度 A 0.016 0.020 0.025 單向定位之重現性 R R 0.008 0.010 0.013 雙向定位之系統偏差 E 0.013 0.016 0.020 逆向值 B 0.008 0.010 0.013 平均雙向定位偏差 M 0.004 0.005 0.006 係允收檢驗之基本項目 量測儀器 針盤指示錶及塊規,或標準尺及顯微鏡,或雷射干涉測長器 參照標準節次: 依 CNS 14635 第 2.322.1 節及 CNS 14636 標準尺或雷射干涉測長器之光束,

25、應與運動軸平行設置之。 備考:定位以快速進給為常例,但買賣雙方得協定一任意之進給速率。 P3 17 CNS 14941, B 7299 單位: mm 檢驗事項 U 軸運動(主軸頭上之 U 鞍台)之定位精度與重現性 測定方法圖示 測定長度 公差 100 200 測定值 雙向定位之精度 A 0.020 0.025 單向定位之重現性 R R 0.010 0.013 雙向定位之系統偏差 E 0.016 0.020 逆向值 B 0.010 0.013 平均雙向定位偏差 M 0.005 0.006 係允收檢驗之基本項目 量測儀器 針盤指示錶及塊規,或標準尺及顯微鏡,或雷射干涉測長器 參照標準節次: 依 C

26、NS 14635 第 2.322.1 節及 CNS 14636 標準尺或雷射干涉測長器之光束,應與運動軸平行設置之。 備考:定位以快速進給為常例,但買賣雙方得協定一任意之進給速率。 P4 18 CNS 14941, B 7299 單位: mm 檢驗事項 V 軸運動(主軸頭上之 V 鞍台)之定位精度與重現性 測定方法圖示 測定長度 公差 100 200 測定值 雙向定位之精度 A 0.020 0.025 單向定位之重現性 R R 0.010 0.013 雙向定位之系統偏差 E 0.016 0.020 逆向值 B 0.010 0.013 平均雙向定位偏差 M 0.005 0.006 係允收檢驗之基

27、本項目 量測儀器 針盤指示錶及塊規,或標準尺及顯微鏡,或雷射干涉測長器 參照標準節次: 依 CNS 14635 第 2.322.1 節及 CNS 14636 標準尺或雷射干涉測長器之光束,應與運動軸平行設置之。 備考:定位以快速進給為常例,但買賣雙方得協定一任意之進給速率。 P5 19 CNS 14941, B 7299 7. 加工精度檢驗 單位: mm 檢驗事項 精加工之加工孔真圓度及直角度 a) 加工孔之真圓度 b) 加工孔中心軸與工件基準面之直角度 c) 圓柱度 製造業者與使用者亦可依協定,另作其他方式之加工。 加工精度檢驗與圓弧運動檢驗可擇一進行。 測定方法圖示 基準面 R加工形狀 孔

28、徑: 3035 孔深: 40工件 鋼: 8080(最小) 厚度: 40 線電極 黃銅 線直徑 0.20.3 加工液 水 加工表面條件 加工表面粗糙度, Ra2m以下。 加工條件 圓周進給速率,視加工表面之條件,由製造業者與使用者雙方協定之。 公差 a)0.02 b)0.01/30 c)0.03 測定值 a) b) c) 量測儀器 三維坐標量測機及真圓度測定器 參照標準節次: 依 CNS 14635 第 6.622 節將工件之基準面平行置於 XY 平面。 a) 以 A、 B 及 C 各點位置之真圓度中,最大值為測定值。 b) 在 A、 B 各點位置,求最小平方圓之中心。取中心 (A,B)之水平方

29、向 距離為測定結果。c) 在 A、 B 及 C 各點位置之內徑最大差為測定值。 M1最小80 最小 80 20 CNS 14941, B 7299 8. 圓弧運動檢驗 單位: mm 檢驗事項 圓弧運動之圓周遲滯性及圓周偏差 a) 圓周遲滯性 b) 圓周偏差(真圓度) (圓弧運動檢驗及加工精度檢驗,二者可擇一進行。) 測定方法圖示 +兩條實際路徑之最小平方圓中心 +最小區域圓之中心 0 起始點 0起始點 1 順時針方向實際路徑 1最小區域圓 2 逆時針方向實際路徑 2實際路徑 圓弧運動之徑向遲滯性 (H) (徑向偏差)真圓度 (G) 直徑( mm) 進給速率 (mm/min) 40 50 80

30、70 160 100 檢驗條件 進給速率及直徑: 依機械之大小,由右表中選一直徑 320 140 公差 a) 圓周遲滯性 (H)0.02 b) 圓周偏差 (G)0.015 測定值 a) b) 量測儀器 一維探針,真圓標準件及二維探針, 循圓測定儀( ballbar) 參照標準節次: 依 CNS 14635 第 6.631 節、第 6.632 節及第 6.633 節, CNS 14637 第 2.3 節、第 2.4節、第 3.4 節及第 5 節。 備考:圓周偏差 G 自順時針方向及逆時針方向之描廓中,取 G(XY)及 (YX)之最大值。C1 21 CNS 14941, B 7299 參考 中英名

31、詞 工件固定座 work holding frame 加工槽(蓋) work tank 工件 work piece 立柱 column 機頭( Z 軸線) head(z-axis) U 鞍座( U 軸線) U saddle(U-axis) V 鞍座( V 軸線) V saddle(V-axis) 線電極 wire electrode 線導件 wire guide 上導件支座 upper guide support 下導件支座 lower guide support 橫樑 cross beam 捲線軸 wire spool 引用標準: CNS 5286 工業自動化系統與整合數值控制機器 之坐標系

32、統及運動術語 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 14637 數值控制工具機圓弧檢驗通則 ISO 841:2000 Industrial automation systems and integration Numerical control of machines Coordinate systems and motion nomenclature ISO 230-1:1996 Test code for machine tools Part 1:Geometric accuracy of mach

33、ines operating under no-load or finishing conditions ISO 230-2:1997 Test code for machine tools Part 2: Determination of accuracy and repeatability of positioning numerically controlled exes ISO 230-4:1996 Test code for machine tools Part 4: Circular test for numerically controlled machine tools 相對應國際標準: ISO 14137: 2000 Machine tools Test condition for wire electrical discharge machines (wire EDM) Terminology and testing of the accuracy

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