GB T 20957.2-2007 精密加工中心检验条件 第2部分:立式或带垂直主回转轴的万能主轴头机床几何精度检验(垂直Z轴).pdf
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1、ICS 2504010J 54 缮园中华人民共和国国家标准GBT 2095722007精密加工中心检验条件第2部分:立式或带垂直主回转轴的万能主轴头机床几何精度检验(垂直z轴)Test conditions for machining centres-Part 2:Geometric tests for machines withvertical spindle or universal heads with vertical primary rotary axis(vertical Z-axis)2007-06-25发布(IS0 10791 2:2001,MOD)2007-11-01实施丰瞀
2、徽紫瓣警雠瞥星发布中国国家标准化管理委员会仅19GBT 2095722007前言1 范围 2规范性引用文件3一般要求-4几何精度检验-41线性运动的直线度-42线性运动的角度偏差43线性运动间的垂直度一4 4主轴-45工作台或托板46平行于Z轴线的附加轴线(轴线)附录A(规范性附录)任选水平轴附录B(规范性附录) 回转摇摆主轴头附录C(规范性附录) 回转主轴头目 次00,m坞博毖孔弛刖 舌GBT 2095722007GBT 20957(精密加工中心检验条件分为如下十个部分:第l部分:卧式和带附加主轴头机床几何精度检验(水平Z轴);第2部分:立式或带垂直主回转轴的万能主轴头机床几何精度检验(垂直
3、z轴);第3部分:分度或连续分度的整体万能主轴头机床几何精度检验(垂直z轴);一第4部分:线性和回转轴线的定位精度和重复定位精度检验;第5部分:工件夹持托板的定位精度和重复定位精度检验;第6部分:进给量、速度和插补精度检验;第7部分:精加工试件精度检验;第8部分:三个坐标平面上轮廓特性的评定;第9部分:刀具转换和托板转换的动作时间评定;第10部分:热效应评定。本部分为GBT 20957的第2部分。本部分修改采用Is()i079一2:2001加工中心检验条件第2部分:立式和带垂直主回转轴的万能主轴头机床几何精度检验(英文版)。本部分与IS【)10791 2:2001相比,主要技术内容做r如下修改
4、:根据机床精度分级的要求对所有检验项目的允差在ISO】0791_2:200l的基础上进行了压缩(压缩公比约为16);在第l章“范围”内增加了“线性轴线行程大于2 000 mm的精密卧式加工中心也可参照使用”;32中增加了机床安装水平和检验时环境温度的要求;删除了G6项枪验中的“c)在Xy水平面内(ECY)”的检验。为了方便使用,本部分作r如下编辑性修改:“本标准”一词改为“本部分”;用小数点“”代替作为小数点的逗号“”;删除r ISO 1079i 2:2001的前言和引言;第3章标题“简要说明”改为“一般要求”;刘IS()1079卜2:200l中引用的其他国际标准,用已被采用为我国的崮家标准代
5、替对应的国际标准;删除r ISO 1079卜2:2001的参考文献。本部分的附录A、附录B、附录c为规范性附录。本部分由中罔机械工业联合会提出。本部分由全国金属切削机床标准化技术委员会(SACTC 22)归口。本部分起草单位:交大昆机科技股份有限公司、北京机床研究所、北京铣床研究所、中捷机床有限公司。本部分主要起草人:唐其寿、张晓毅、李祥文、胡瑞琳、许立亭。范围GBT 2095722007精密加工中心检验条件第2部分:立式或带垂直主回转轴的万能主轴头机床几何精度检验(垂直z轴)本部分规定了精密立式加工中心(即:垂直z轴)的几何精度检验的要求及方法。本部分适用于基本上具有三个数控轴线,即三个线性
6、轴线(X、Y和Z)至2 000 mrn的精密立式加工中心,也适用于滑枕、套筒或万能主轴头的附加运动,如:回转轴线(A、B 7和C)。本部分在附录中列出了可能的附加任选水平轴和两种附加万能主轴头的检验项目:附录A:任选水平轴(检验项目AGlAG6);附录B:回转摇摆主轴头,具有一个数控回转轴线(检验项目BGlBG2);附录c:回转主轴头,具有相互垂直的两数控回转轴线(检验项目c(;lCG7)。线性轴线行程大于2 000 mm的精密立式加工中心也可参照使用。2规范性引用文件下列文件中的条款通过GBT 20957的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注目期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的
7、内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分。GBT 1 74211 1998 机床检验通则 第1部分:在无负荷或精加工条件下机床的几何精度(eqv ISo 2301:1996)ISO 85251:1990机床通用部件名义尺寸至800 mm的工件随行托板ISO 85252:1990机床通用部件名义尺寸大于800 mm的工件随行托板3一般要求31 本部分中的所有线性尺寸、偏差和相应的允差的单位为毫米,角度偏差和相应的允差一般用比值表示,但在有些情况下为了清晰也用微弧度或弧秒表示表达式的等效关系如
8、下:00101 000=1010“一10#rad2”32使用本部分时应参照GBT 174211,尤其是机床检验前的安装、主轴和其他运动部件的升温、检验方法和检验工具的推荐精度。机床的安装水平和环境温度宜符合下列要求:一参照GBT 174211一】998中31调整机床安装水平,水平仪在纵向和横向的读数均不超过制造厂的规定;检验时,环境温度应保持在20。C2内,机床和检具在测量环境中放置足够长时间(宜不少于1 2 h),以确保检验前达到稳定状态。33本部分所给出的检验项目的顺序并不表示实际检验顺序。为了装拆检验工具和检验方便起见,可按任意次序进行检验。34检验机床时,根据结构特点并不是必须检验本部
9、分中的所有项目。为了验收目的而要求检验时,可由用户取得制造厂同意选择一些感兴趣的检验项目,但这些项目应在机床汀货时明确提出。35本部分在检验项目中指出的检验工具仅为举例。可以使用相同指示具器和具有至少相同精度的GBT 2095722007检验工具。指示器应具有0001 nlm或更高的分辨率。36为简明起见,本部分的几何精度检验项目仅附一种结构形式的机床简图。37对于带有几个托板工作的机床,涉及到托板的固有几何特性或与机床轴线有关的运行状态的检验(检验项目(;1 5(;18),如果在机床订货协议中没有明确规定,仅对锁紧在工作位置上的任意一个代表性托板进行。3,8当软件设备可用来补偿某些检验项目偏
10、差时,按用户和制造厂的协议,可在使用或不使用这些补偿的情况下进行相关项目的检验。当使用软件补偿时,应在检验结果中标明。39本部分中的机床按照它们的结构和沿线性轴线运动的部件,划分为】2种基本结构型式。这些结构型式分别用数字0112标明。其结构型式分类见表1”,结构型式见图1。3,10本部分推荐用一种短代码的标志来表示机床的结构型式,这种标志由下列部分给定的顺序组成:a)“精密加工中心”;I,) 本部分标准编号:c) 字母“V”代表“立式”;d) 图中相应框图和表1序号栏内标明的数字。示例:工作台沿X轴线运动、立柱柑Y轴线运动、主轴箱沿Z轴线运动的精密立式加工中心的标志为:精密加工中心 GBT
11、20 1)57 2型式V07311 当实测长度与本部分规定的长度不同时,则规定的允差值应根据GBT 1 7421卜一1998中2311的规定按能够测量的长度折算。折算结果小于000311111时,按0003 mill计。表1 精密立式加工中的结构型式分类序号 X X Yf y Z Z01 滑鞍上的工作台 工作台滑鞍 主轴箱02 立柱 工作台 主轴箱03 滑鞍上的工作台 工作台滑鞍 升降台04 工作台滑鞍 滑鞍:的工作台 主轴箱05 滑鞍上的立柱 立柱滑鞍 主轴箱06 升降台 主轴箱 升降台滑鞍07 工作台 立柱 主轴箱08 立柱滑鞍 滑鞍上的立柱 主轴箱09 升降台滑鞍 主轴箱 升降台横粱上的
12、10 r作台 滑板上的主轴箱土轴箱滑板横粱上的11 龙门 滑板上的主轴箱主轴箱滑板12 主轴箱滑板 横粱上的主轴箱 升降台一些立式加工中心的结构型式与型式V10(龙门式)和型式V11(门架式)类似,但只有一个立柱。GBT 20957 2也适用于它们。在这种情况下,必要时应修改条文,用术语”立柱”代替“龙门”或“门架”,术语“摇臂”代替“横梁”。GBT 2095722007鸥人 恳咚 蹲个崩 酚 趣南物07 08偷岁7 扁 薅函够 掩痧岁 影 醪图1机床结构型式图GBT 20957220074几何精度检验41 线性运动的直线度G1检验项目x轴线运动的直线度:a)在ZX垂直平面内;b)在XY水平面
13、内。简图x,zf x ,。f y ,。f d。 y_rI !lI “ “Ja1 b1允差a)和b)X500 0006j00X800 0010800Xl 250 00131 250X2 000 001 6局部公差:在任意300测量长度上为O005。检验工具a) 平尺、指示器或光学方法;b) 平尺、指示器或钢丝和显微镜或光学方法。检验方法(参照GBT 1 74211 1998的有关条文和备注:5211;j23;52312;52321和52331)对所有结构型式的机床,平尺或钢丝或直线度反射器都应置于工作台上,如主轴能锁紧,则指示器或显微镜或干涉仪可装在主轴上,否则检验工具应装在机床的主轴箱上。测量
14、位置应尽可能靠近工作台的中央。GBT 2095722007检验项目 (;2y轴线运动的直线度:a)在YZ垂直平面内;b)在xy水平面内。简图2f 纠y7 x。X妄 山TZf i唰凸删I Ia) b1允差a)和b)y500 0006500Y800 0,01 0800Y1 250 001 31 250Y2 000 001 6局部公差:在任意300测量长度上为0005。检验工具a) 平尺、指示器或光学方法;b) 平尺、指示器或钢丝、显微镜或光学方法。检验方法(参照GBT 1 74211 1 998的有关条文和备注:5211;523;52312;52321和52331)对所有结构型式的机床,平尺或钢丝
15、或直线度反射器都应置于工作台上,如主轴能锁紧,则指示器或显微镜或干涉仪可装在主轴上,否则检验工具应装在机床的主轴箱上。测量位置应尽可能靠近工作台的中央。GBT 2095722007G3检验项目Z轴线运动的直线度:a)在平行于x轴线的ZX垂直平面内;b)在平行于y轴线的YZ垂直平面内。简图z 2fLj_丛+f,+ 山岛 矽。一 L乒厂_ t一 Ial h1允差a)和b)Z500 0006500Z800 0010800ZI 250 0013I 250Z2 000 0016局部公差:在任意300测量长度上为0005。检验工具精密水平仪或角尺、指示器或钢丝、显微镜或光学方法。检验方法(参照(;jT 1
16、 74211 1 998的有关条文和备注:5211;523:52312;52321和52331)对所有结构型式的机床,角尺或钢丝或直线度反射器都应置于工作台中央,如主轴能锁紧,则指示器或显微镜或干涉仪可装在主轴上,否则检验工具应装在机床的主轴箱上。42线性运动的角度偏差GBT 2095722007G4检验项目x轴线运动的角度偏差:a)在平行于移动方向的ZX垂直平面内(俯仰);b)在XY水平面内(偏摆);c)在垂直于移动方向的YZ垂直平面内(倾斜)。简图y, 7-tT 。 。T 牛。删 IZ I y Iz,囤面 W L口E丁亡二二二 了 同l1_ l一4jB-B l卜一a) h) “允差 a)、
17、I】)和c)00401 000(或40微弧度或8弧秒)检验工具a)精密水平仪或光学角度偏差测量工具;b)光学角度偏差测量工具;c)精密水平仪。检验方法(参照GBT 1 74211_1998的有关条文和备注:52313;52322;52332)检验工具应置于运动部件卜(主轴箱或工件夹持工作台):a)(俯仰)纵向;b) (偏摆)水平;C)(倾斜)横向。当x轴线运动引起主轴箱和二件夹持工作台同时产生角运动时,这两种角运动应分别测量并给予标明。在这种情况下,当使用精密水平仪测量时,基准水平仪应置于机床的非运动部件(主轴箱或工件夹持工作台)并能被测量的位置上。沿行程在等距离的五个位置上检验。应在每个位置
18、的两个运动方向测取读数,最大与最小读数的差值应不超过允差。GBT 2095722007检验项目 G5y轴线运动的角度偏差:a)在平行于移动方向的YZ垂直平面内(俯仰);b)在xy水平面内(偏摆);c)在垂直于移动方向的ZX垂直平面内(倾斜)。简图z y爿 爿,zf 爿xj x Xj回 叫Z。I l1_一 珥 _- 嘟ll剖 I l萼1J 一 一 JIl6a) b) 。)允差 a)、b)和c)0040i 000(或40微弧度或8弧秒)检验工具a) 精密水平仪或光学角度偏差测量工具;b)光学角度偏差测量工具;c)精密水平仪。检验方法(参照GBT 1742111998的有关条文和备注:52313;5
19、2322;52332)检验工具应置于运动部件上(主轴箱或工件夹持工作台):a)(俯仰)纵向;b) (偏摆)水平;c) (倾斜)横向。当X轴线运动引起主轴箱和工件夹持工作台同时产生角运动时,这两种角运动应分别测量并给予标明。在这种情况下,当使用精密水平仪测量时,基准水平仪应置于机床的非运动部件(主轴箱或工件夹持工作台)并能被测量的位置上。沿行程在等距离的五个位置上检验。应在每个位置的两个运动方向测取读数,最大与最小读数的差值应不超过允差。8GBT 2095722007G6检验项目z轴线运动的角度偏差:a)在平行于y轴线的YZ垂直平面内;b)在平行于X轴线ZX垂直平面内。简图ZI Z:+lXJ X
20、_Z IZE 习南a) b)允差a)和b)00401 000(或40微弧度或8弧秒)检验工具精密水平仪或光学角度偏差测量工具。检验方法(参照(;BT1 742111998的有关条文和备注:523】3;52322;52332)沿行程在等距离的五个位置上检验,在每个位置的两个运动方向测取读数,最大与最小读数的差值应不超过允差。检验工具置于运动部件上(主轴箱或工件夹持工作台):a)Y 7方向的角度偏差;b)X 7方向的角度偏差。对于a)和b)当Z轴线运动引起主轴箱和工件夹持工作台同时产生角运动时,这两种角运动应分别测量并给予标明。在这种情况下,当使用精密水平仪进行测量时,基准水平仪应置于机床的非运动
21、部件(主轴箱或工件夹持工作台)并能被测量的位置。GBT 209572200743线性运动间的垂直度检验项目 G7z轴线运动和x轴线运动间的垂直度。简图z ,2fx5|。 :l!:百广 “lI, _I,rIZ 趴山硎_ 【-_L下千Lr千步骤1) 步骤2)允差00l 2500检验工具平尺或平板或角尺、指示器。检验方法(参照GBT 1 74211 1 998的有关条文和备注:5 5224)步骤1)平尺或平板应乎行于x轴线放置。步骤2)应通过直立在平尺或平板上的角尺检查z轴线。如主轴能锁紧,则指示器可装在主轴上,否则指示器应装在机床的主轴箱上。应记录角度“的值(小于、等于或大于90。),用于参考和可
22、能进行的修正。GBT 2095722007G8检验项目z轴线运动和y轴线运动间的垂直度。简图。,7f Z:+ !二 y I。y“_i十一T善 嘻步骤1) 步骤2)允差001 2500检验工具平尺或平板或角尺、指示器。检验方法(参照(-;BT 1 7421卜1 998的有关条文和备注:5j224)步骤1)平尺或平板应平行于y轴线放置。步骤2)应通过直立在平尺或平板E的角尺检查Z轴线。如主轴能锁紧,则指示器可装在主轴,否则指示器廊装在机床的主轴箱I二。应记录角度a的值(小于、等于或大于90。),用于参考和可能进行的修正。对于装有可移动式横梁的龙门式(10)和门架式(11)的机床,还应检查立柱上横粱
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