GB T 31394-2015 数控三维钻床.pdf
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1、昌ICS 25.080.40 J 54 共和国国家标准中华人民GB/T 31394-2015 数控三维钻床、CNC three imensions drilling machi . 呛-. 、2015-09-01实施2015-05-15发布发布中华人民共和国国家质量监督检验检菠总局中国国家标准化管理委员会气叫川、队崎曲L盯-飞U/ma对前言本标准按照GBjT1.1-2009给出的规则起草。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国金属切削机床标准化技术委员会(SACjTC22)归口。GB/T 31394-2015 本标准起草单位:山东法因数控机械股份有限公司、国家机床质量监督检验中心、山东钢
2、结构数控加工设备工程技术研究中心、沈阳机床(集团)有限责任公司。本标准主要起草人z高天真、赵勇、刘庆英、张维、李军、陈如言。I GB/T 31394-2015 数控三维钻床1 范围本标准规定了数控三维钻床的型式、技术要求、试验方法、精度检验、检验规则及标志、包装、运输和贮存。本标准适用于对H型钢、槽钢等型钢类工件的腹板和翼缘板进行钻孔加工用、钻孔直径为12mm 35 mm的数控三维钻床(以下简称机床)。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本包括所有的修改单适用于本文件。GB/T 191 包装储
3、运图示标志GB/T 1184-1996 形状和位置公差未注公差值GB/T 1804-2000 一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差GB 5226.1 机械电气安全机械电气设备第1部分z通用技术条件GB/T 6576 机床润滑系统GB/T 9061 金属切削机床通用技术条件GB/T 14039-2002液压传动油液固体颗粒污染等级代号GB 15760 金属切削机床安全防护通用技术条件GB/T 16769-2008金属切削机床噪声声压级测量方法GB/T 17421. 1-1998 机床检验通则第1部分z在无负荷或精加工条件下机床的几何精度GB/T 17421.2一2000机床检验通则第2部分z数
4、控轴线的定位精度和重复定位精度的确定GB/T 19660-2005 工业自动化系统与集成机床数值控制坐标系和运动命名GB/T 23570金属切削机床焊接件通用技术条件GB/T 25373金属切削机床装配通用技术条件GB/T 25374-2010金属切削机床清洁度的测量方法GB/T 25376 金属切削机床机械加工件通用技术条件JB/T 8356.1机床包装技术条件3 型式机床的基本型式有下列两种za) 型式一机床由框式床身、上及两侧(固定侧和移动侧)钻削头、送料辑、工件支撑滚轮等组成。钻削中的每个钻削头既可沿垂直于工件送进方向移动,也可沿工件送进方向移动。每个钻削头在滑台上由2个数控轴控制。机
5、床型式一的轴线及运动方向见图1。1 GB/T 31394-2015 五岁圄1机床型式一的轴线及运动方向b) 型式二机床由板式床身、上及两侧(固定侧和移动侧钻削头、送料辑、工件支撑辑等组成。钻削中的每个钻削头只可沿垂直于工件送进方向移动。每个钻削头在滑台上由1个数控轴控制。机床型式二的轴线及运动方向见图2.4 技术要求4.1 一般要求+l +x / -乒41_ l I 1.1 十y-品-/ 圄2机床型式二的轴线及运动方向本标准是对GB/T9061、GB/T23570、GB/T25373、GB/T25376的具体化和补充。按本标准验收机床时,应同时对上述标准中未经本标准具体化的其余有关验收项目进行
6、检验。2 GB/T 31394-2015 4.2 附件和工具4.2.1 应随机供应下列附件和工具=a) 专用工具.1套Fb) 地脚螺栓、螺母、垫圈.1套Fc) 试车用刀具接杆.1套。4.2.2 可按协议供应特殊附件。4.3 安全卫生4.3.1 机床的侧立柱、拖板、滑板(台)等直线运动轴线上的运动部件应设有限位和防止碰撞的保险装置。4.3.2 拖板移动导轨副、滑板移动导轨副、滚珠丝杠、床身四周、传动链等部位应设有防护装置。对所处位置是安全的、同时因结构的位置限制不宜设置防护装置的情况应采用警告信息予以说明。4.3.3 当机床不允许在运转过程中变换主轴转速时,应在靠近操纵位置的部位设置相应的警示标
7、志。4.3.4 机床的各运动机构运行应正常,不应有异常振动、冲击声和尖叫声,其空运转噪声声压级不应大于83dB(A).测量方法应符合GB/T16769-2008酌有关规定。4.3.5 按本标准验收机床时,应同时对GB15760中禾经本标准具体化的有关项目,以及GB5226.1规定的有关项目进行验收。4.4 加工和装配质量4.4.1 机械加工零件的未注公差尺寸极限偏差不应低于GB/T1804-2000中规定的m级公差要求。4.4.2 机械加工零件的未注形状和位置公差应符合(.3fT11S4-1996中规定的K级公差要求。4.4.3 床身、基座、上支座体或立柱、顶梁)、拖板、滑板、主轴箱体为重要焊
8、接件,焊后应进行时效处理。如上述零件采用铸件,则应在粗加工后进行时效处理。4.4.4 移动侧拖板移动导轨副、主轴箱滑板移动导轨副为重要导轨副,当其采用滑动导轨副时,应采取相应的耐磨措施。对于套筒进给式主轴箱,其主轴套筒外圆柱面应采取与寿命相适应的耐磨措施。4.4.5 重要固定结合面应紧密贴舍,紧固后用0.04mm塞尺检验时不应插入。下列结合面应按重要固定结合面的要求进行考核zd 基座与上支座体结合面Fb) 上支座体与顶梁结合面Pc) 固定侧送料夹紧箱体与基座结合面Fd) 侧立柱底座与基座结合面Fe) 主轴箱与滑板结合面。4.4.6 特别重要固定结合面应紧密贴舍,除用涂色法检验外,在紧固前、后用
9、0.03mm塞尺检验时均不应插入与水平面垂直的特别重要固定结合面只在紧固后检验)。下列结合面应按特别重要固定结合面的要求考核za) 滚珠丝杠支座及螺母座与其相配件的结合面zb) 导轨及滑块与其相配件的结合面。4.4.7 各运动轴线安装的滚珠丝杠副,装配后应进行多次运转,其反向间隙不应大于0.04mm. 4.4.8 固体颗粒污染度按下列不同部件检测抽查).检测方法应符合GB/T25374-2010及其他相关标准的规定z3 GB/T 31394-2015 a) 主轴箱内部的固体颗粒污染度按重量法测量,其污染物质量不应大于4500mg; b) 液压泵站的固体颗粒污染度可采用颗粒计数法或重量法测量,用
10、颗粒计数法测量时污染等级不应高于GB/T14039-2002中规定的19/16(显微镜计数)或一/19/16(自动颗粒计数器计数);用重量法测量时其污染物质量不应大于20mg/l00 mLo 4.4.9 机床润滑系统应符合GB/T6576的有关规定。集中润滑应能保证各润滑点供油充足,管路连接处应密封可靠,不应泄漏。独立润滑的各润滑点应有明显标志,并便于润滑。4.4.10 拖链应固定端正,拖链中的软管和电缆应排列整齐,不应有缠绕、交叉现象。5试验5.1 机床空运转试瞌5.1.1 空运转试验5.1.1.1 机床主运动机构应从最低转速起依次运转元级变速的主轴作低、中、高三档转速运转,有级变速的主轴为
11、全部转速逐级运转).每级(档)转速的运转时间不应少于2mi钮,在最高转速时的运转时间不应少于1h.使主轴轴承达到稳定温度。在靠近主轴轴承处测量轴承的温度和温升,其温度不应超过65 c .温升不应超过35c。5.1.1.2 元级变速传动的主轴转速和进给速度的实际偏差,不应超过指示值的士10%;有级变速传动的各级主轴转速和进给速度的实际偏差,不应超过指示值的一2%十6%。主轴的转速调节和进给速度调节应灵敏。5.1.1.3 对机床直线运动轴线上的运动部件分别以低、中、高速进行空运转试验,运动部件移动时应平稳、灵活、可靠、无明显爬行和振动现象。5. 1. 1.4 主传动系统空运转功率(不包括主电动机空
12、载功率不应超过主电动机额定功率的25%。5.1.2 孚动功能试验用手动方式操作机床各部位进行如下功能试验za) 用中速对主轴进行正、反转的起动、停止和定向操作试验,连续操作不应少于10次,动作应灵活、平稳、可靠sb) 对无级变速的主轴至少应包括低、中、高在内的转速,对有级变速的主轴在各级转速,进行变速操作试验,动作应灵活、可靠Fc) 用中等速度,分别对各直线运动轴线上的运动部件连续进行正、反方向的起动、停止操作试验,试验次数不应少于10次。并选择适当的增量进行正、负向的操作试验,动作应灵活、可靠、准确;d) 对机床的各种指示灯、控制按钮、通信、通风系统等进行试验,功能应准确、可靠、动作灵活z的
13、对机床液压、冷却、润滑系统进行试验,各系统应调整方便、动作平稳、功能可靠,不应有渗漏现象,自动润滑的各润滑点应能充分润滑,冷却系统应冷却充分z。对机床的各安全防护、调整、夹紧、联锁、限位装置和机构进行试验,动作应灵敏、准确,功能应可靠。5.1.3 自动功能试验用数控程序操作机床各部位进行如下功能试验za) 用中速对主轴连续进行10次正、反转的起动、停止和定向操作试验,动作应灵活、平稳、可靠;4 GB/T 31394-2015 b) 对无级变速的主轴至少应包括低、中、高在内的转速,对有级变速的主轴在各级转速,进行变速操作试验,动作应灵活、可靠zc) 用中等速度,分别对各直线运动轴线上的运动部件连
14、续进行正、反方向的起动、停止操作试验,试验次数不应少于10次,并选择适当的增量进行正、负向的操作试验,动作应灵活、可靠、准确zd) 对进给系统进行低、中、高进给速度和快速的变速操作试验,动作应灵活、可靠。5.1 .4 连续空运转试验5.1 .4.1 在5.1.15.1.3所述试验完成之后,精度检验之前,用包括机床各种主要加工功能在内的数控程序操作机床各部件进行不切削的连续空运转试验。5.1.4.2 整机连续空运转试验时间不应少于36ho 5.1 .4.3 连续空运转试验的整个过程中,机床运转应正常、平稳、可靠,不应发生故障,否则应重新进行运转。5.1 .4.4 在连续空运转试验结束后测量油箱内
15、吸油口的油温不应超过60.C。5.2 机床负荷试验5.2.1 总则在进行机床负荷试验时,应对每个主传动系统进行试验,试验包括下列项目za) 主传动系统最大扭矩试验Eb) 最大切削抗力试验。5.2.2 主传动系统最大扭矩试验5.2.2.1 主传动系统最大扭矩试验按GB/T9061的规定,在小于或等于机床计算转速范围内选一适当的主轴转速,用钻削方式进行试验。调整切削用量,使主轴传动系统达到设计所规定的最大扭矩。5.2.2.2 试验用刀具采用标准高速钢麻花钻头。5.2.2.3 试件材料采用Q235.5.2.3 最大切削抗力试验5.2.3.1 最大切削抗力试验按GB/T9061的规定,在小于或等于机床
16、计算转速范围内选一适当的主轴转速,用钻削方式进行试验。调整切削用量,使机床达到设计规定的最大切削抗力。5.2.3.2 试验用刀具采用标准高速钢麻花钻头。5.2.3.3 试件材料采用Q235。5.3 直线运动轴线最小设定单位试验5.3.1 试验方法5.3. 1. 1 先以快速使直线运动轴线上的运动部件向正(或负)方向移动一定距离,停止后,向同方向给出数个最小设定单位的指令,再停止,以此位置作为基准位置,每次给出一个,共给出20个最小设定单位的指令,向同方向移动,测量各个指令的停止位置。从上述的最终位置,继续向同方向给出数个最小设定单位的指令,停止后,向负(或正)向给出数个最小设定单位的指令,约返
17、回到上述的最终测量位置,这些正向或负向的数个最小设定单位指令的停止位置不作测量。然后从上述的最终位置开始,每次给出一个,共给出20个最小设定单位的指令,继续向负或正向移动,测量各指令的停止位置,见图3。5 GB/T 31394-2015 数个最小设定单位指令的位置不作测量实际移动距离固3最小设定单位试验最小设定单位5.3.1.2 对各直线运动轴线至少在行程的中间及两端的3个位置分别进行试验,按5.3.2的规定计算误差,以3个位置上的最大误差值作为最小设定单位误差。各直线运动轴线需分别计算。5.3.2 误差计算注:误差分为最小设定单位误差乱和最小设定单位相对误差队。5.3.2.1 最小设定单位误
18、差Sa见式。Sa =1 Li -m Imax 式中zSa一一最小设定单位误差,单位为毫米(mm);Li -一一某个最小设定单位指令的实际位移值,单位为毫米(mm);m 一个最小设定单位指令的理论位移值,单位为毫米(mm).注2实际位移的方向若与给出的方向相反,其位移L;为负值。5.3.2.2 最小设定单位相对误差Sb见式(2)。|艺Li一20mI max So = i=1 _ X 100% 。20m式中zSb 一一-最小设定单位相对误差,%; L;Li-连续20个最小设定单位指令的实际位移值之和,单位为毫米(mm);i=l m -一一个最小设定单位指令的理论位移值,单位为毫米(mm)。5.3.
19、3 允差6 乱的允差根据机床的具体情况,由制造厂予以规定。队的允差不应大于25%。. ( 1 ) ( 2 ) 5.3.4 栓验工具激光干涉仪。5.4 直线运动轴线原点返回试验5.4.1 试验方法GB/T 31394-2015 5.4.1. 1 分别使各直线运动轴线上的运动部件,从行程上的任意点按相同的移动方向,以快速进行5次返回某一设定原点Po的试验。测量运动部件每次实际位置PjO与原点理论位置Po之差值,即原点返回偏差XjO(j =1、2、3、4、日,见图4.;=1 2 3 4 5 圈4原点返回试验5.4.1.2 对各直线运动轴线至少在行程的中间及靠近两端的任意3个位置进行试验,按5.4.2
20、的规定计算误差,以3个位置上的最大误差值作为原点返回误差。5.4.2 误差计算原点返回误差,以在各直线运动轴线上至少3个位置试验中通过计算得到的原点返回偏差的标准不确定度的估算值,取其最大值的4倍计,见式(3)。Ro =4So max ( 3 ) 式中zR。原点返回误差,单位为毫米(mm);SO max 原点返回偏差的标准不确定度的估算值中的最大值,单位为毫米(mm)。注:50根据GB!T17421.2-2000的有关公式进行计算J占2悦。一瓦)2;瓦=词儿。5.4.3 允差根据机床的具体情况,由制造厂予以规定。5.4.4 检验工具激光干涉仪。7 GB/T 31394-2015 6 精度检验6
21、.1 一艘要求6. 1. 1 计量单位本标准中所有线性尺寸和相应的公差均用毫米(mm)表示z角度偏差和相应的公差用比值表示。6.1.2 检验顺序本标准所给出的检验项目的顺序并不表示实际检验顺序。检验时,一般可按方便操作的原则安排检验次序。6.1.3 检验项目检验机床时,根据结构特点并不是必须检验本标准中的所有项目。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,但这些检验项目必须在机床订货时明确提出。6.1 .4 检验工具本标准所规定的检验工具仅为举例,在保证检验结果可靠的前提下,可以使用相同指示量和具有至少相同精度的其他检验工具。指示器应具有0.001mm或更高的分
22、辨率。6. 1.5 最小公差当实测长度与本标准规定的长度不同时,公差应根据GB/T17421.1-1998中2.3.1.1的规定,按能够测量的长度折算。折算结果小于0.005mm时,仍按0.005mm计。6. 1.6 轴线及运动方向命名机床的轴线及运动方向命名按GB/T19660-2005的规定。机床轴线及运动方向见图1、图2.6. 1.7 其他6.1工1使用本标准时应按GB/T17421.1-1998的规定,尤其是精度检验前的安装、主轴及其他部件的空运转、温升、检验方法。6. 1.7.2 当确因机床结构限制,无法按简图所示位置放置检验工具时,允许改变检验工具的位置,但不能改变检验原理,并且位
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