Positioniergenauigkeit

Der Kreisformtest ist eine Methode zur Überprüfung der Positioniergenauigkeit bzw. zur Beurteilung der Reglereinstellungen einer CNC-Werkzeugmaschine.

Eine Kenngröße für die Positioniergenauigkeit ist die Positionsunsicherheit. Diese gibt an, wie groß die Abweichung der Ist-Position von der Soll-Position in Bewegungsrichtung ist.

Die zulässige Gesamtabweichung einer Bewegungsachse wird als Positionstoleranz bezeichnet.

Zur Bestimmung der Positionsunsicherheit werden Soll-Positionen jeweils von positiver (${\displaystyle \uparrow }$) und negativer (${\displaystyle \downarrow }$) Richtung angefahren und so die Ist-Positionen ${\displaystyle {\overline {x}}_{i}\uparrow }$ und ${\displaystyle {\overline {x}}_{i}\downarrow }$ gemessen.

Die Positionsunsicherheit ${\displaystyle P}$ einer Bewegungsachse setzt sich aus drei Anteilen zusammen:

${\displaystyle P=max({\overline {\overline {x}}}_{i}+{\tfrac {1}{2}}(U_{i}+P_{si}))-min({\overline {\overline {x}}}_{i}-{\tfrac {1}{2}}(U_{i}+P_{si}))}$

mit

• der systematischen Abweichung ${\displaystyle {\overline {\overline {x}}}_{i}}$ am Ort x_i vom Sollwert:

${\displaystyle {\overline {\overline {x}}}_{i}={\frac {{\overline {x}}_{i}\uparrow +{\overline {x}}_{i}\downarrow }{2}}}$

• der Umkehrspanne ${\displaystyle U}$ am Ort x_i, die den Positionsunterschied durch Anfahren aus positiver und negativer Richtung angibt:

${\displaystyle U_{i}=\left|{\overline {x}}_{i}\uparrow -{\overline {x}}_{i}\downarrow \right|}$

• der Positionsstreubreite ${\displaystyle P_{s}}$ am Ort x_i, die ein Maß für die zufälligen Abweichungen ist:

${\displaystyle P_{si}=6\cdot s_{i}=6\cdot {\frac {s_{i}\uparrow +s_{i}\downarrow }{2}}}$

• der Standardabweichung ${\displaystyle s}$

• der Positionsabweichung ${\displaystyle P_{a}}$ (systematische Gesamtabweichung):

${\displaystyle P_{a}=\left|{\overline {\overline {x}}}_{i,max}-{\overline {\overline {x}}}_{i,min}\right|}$.

• Manfred Weck, Christian Brecher: Werkzeugmaschinen Bd.5: Messtechnische Untersuchung und Beurteilung. Ausgabe 7. Springer, 2006, ISBN 3-540-32951-X.