ГОСТ ISO 230-1-2018. Межгосударственный стандарт. Нормы и правила испытаний станков. Часть 1. Геометрическая точность станков, работающих на холостом ходу или в квазистатических условиях
7.2 Испытания станка на статическую упругую деформацию и гистерезис при воздействии внешней силы
7.2.1 Общие положения
Типовая испытательная установка представлена на рисунке 35. Линейный привод и динамометрический датчик жестко закреплены между держащей режущий инструмент поверхностью станка (например, шпинделем) и поверхностью, держащей обрабатываемую заготовку (например, столом) в направлении вдоль линейной оси, которая подлежит испытанию. Датчик линейного смещения также устанавливают таким образом, чтобы можно было считывать данные относительного перемещения, вызываемого приводом.
1 - кожух (гнездо) шпинделя; 2 - дифференциальный винт;
3 - динамометрический датчик; 4 - датчик линейного
смещения; 5 - поверхность стола станка
Рисунок 35 - Установка для испытаний станка
на статическую упругую деформацию и гистерезис
Статическую нагрузку можно прикладывать путем использования внешнего линейного привода (см. рисунок 35). Метод и величина прилагаемых нагрузок могут быть определены машиноориентированными стандартами и должны быть предметом соглашения между пользователем и поставщиком/производителем, так как высокие нагрузки могут повредить сам станок.
7.2.2 Порядок испытаний
При отсутствии других определений оси станка позиционируют приблизительно возле центра его соответствующего рабочего хода, после чего:
a) приводом создают условия нулевого воздействия усилия и ставят на нулевую отметку датчик линейного смещения;
b) приводом доводят испытательную нагрузку до максимального значения (или до допустимого максимального смещения), обозначают это направление как положительное;
c) записывают показания прилагаемого усилия и линейного смещения;
d) запускают привод в противоположном направлении до тех пор, пока величина прилагаемого усилия не упадет до 1% от максимального значения;
e) записывают показания прилагаемого усилия и линейного смещения;
f) продолжают работу привода в том же самом (отрицательном) направлении, пока прилагаемое усилие (или смещение) не достигнет своего максимального (отрицательного) значения;
g) записывают показания прилагаемого усилия и линейного смещения;
h) запускают привод в противоположном (положительном) направлении, пока прилагаемое усилие не снизится до 1% максимального значения (отрицательной предварительной нагрузки);
i) записывают показания прилагаемого усилия и линейного смещения.
7.2.3 Анализ данных
Для осей заключение о соответствии является функцией суммы всего ряда записанных значений смещения, поделенной на сумму всего ряда записанных значений усилий, и выражается в микрометрах на ньютон, .
Для осей гистерезис станка рассчитывают как выраженный в микрометрах ряд записанных значений смещения между координатами положительного и отрицательного предварительных усилий.
Этот расчет гистерезиса включает упругую деформацию станка в промежутке между приложением + P и - P; таким образом, в итоге возможность переоценки гистерезиса очень мала, т.к. разность между + P и - P составляет всего 1% максимального значения прилагаемого усилия. Тем не менее этот метод предпочтителен для измерения смещений при нулевом значении прилагаемого усилия из-за практических трудностей должного приложения и измерения такого (номинального) нулевого значения усилия. Меньшие предварительные усилия можно прилагать при необходимости и возможности.
Значения, полученные в результате таких расчетов, представлены на рисунке 36.
F - прилагаемое усилие, Н; - Fmax - наибольшее отрицательное
прилагаемое усилие; D - смещение, ; + P - положительная
предварительная нагрузка; Dtot - суммарное измеренное
смещение; - P - отрицательная предварительная
нагрузка; + Fmax - наибольшее положительное прилагаемое
усилие; H - гистерезис
Рисунок 36 - Пример результатов испытаний станка
на статическую упругую деформацию и гистерезис
при воздействии внешнего усилия

