《精密翻板卧式加工中心 第2部分：技术规范》

4JB/T14483.2—2023精密翻板卧式加工中心第2部分：技术规范本文件规定了精密翻板卧式加工中心的一般要求、附件和工具、安全卫生、加工和装配质量、空运转试验、负荷试验、最小设定单位试验、原点返回试验、精度检验及包装和随行文件等。本文件适用于工作台宽1000mm×长1000mm至宽3000mm×长10000mm的三线性轴（X/Y/Z）及三线性轴和两个回转轴的五轴（X/Y/Z/A/C）精密翻板卧式加工中心的制造。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T5226.1-2019机械安全机械电器设备第1部分：通用技术条件GB/T9061-2006金属切削机床通用技术条件GB15760-2004金属切削机床安全防护通用技术条件GB/T17421.2-2016机床检验通则第2部分数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定GB/T17421.5－2015机床检验通则第5部分：噪声发射的确定GB18568-2001加工中心安全防护技术条件GB/T23570-2009金属切削机床焊接件通用技术条件GB/T23571-2009金属切削机床随机技术文件的编制GB/T23572-2009金属切削机床液压系统通用技术条件GB/T23575-2009金属切削机床圆锥表面涂色法检验及评定GB/T25376-2010金属切削机床机械加工件通用技术条件GB/T25373-2010金属切削机床装配通用技术条件GB/T25374-2010金属切削机床清洁度的测定JB/T14483.1－2022精密翻板卧式加工中心第1部分精度检验JB/T14483.3－2022精密翻板卧式加工中心第3部分翻板工作台精度检验3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。4一般要求本文件是对GB/T9061-2006、GB/T23573-2010、GB/T25376-2010的具体化和补充，按文件验收精密翻板卧式加工中心（以下简称“机床”）时，应同时对上述标准中未经本文件具体化的其余有关验5JB/T14483.2—2023收项目进行检验。5附件和工具5.1机床应随机供应下列附件和工具：a)安装机床用专用扳手，一套；b)其他特殊用途工具和专用扳手，一套；c)调整垫铁、地脚螺栓、螺母、垫圈，若干套。5.1.1扩大机床使用性能的特殊附件，根据用户要求按协议提供。6安全卫生按GB/T17421.5-2015的规定检测机床的噪声，机床运转时不应有不正常的尖叫声和冲击声。在空运转条件下，各级转速条件下机床的噪声声压级应不超过85dB。按GB/T17421.5-2015的规定检测机床的噪声，机床运转时不应有不正常的尖叫声和冲击声。在空运转条件下，各级转速条件下机床的噪声声压级应不超过85dB。7加工和装配质量7.1床身、立柱、翻板工作台、溜板、滑枕、双摆角铣头壳体及座体（五轴机床）为重要铸件（焊接件），在粗加工后应进行时效处理（包括振动时效处理等）。焊接零部件应符合GB/T23570-2009的规定。重要的焊缝应进行探伤检验，不应有裂纹。下列结合面应按“重要固定结合面”的要求考核：a)立柱与X轴导轨滑块的固定结合面；b)主轴溜板与Y轴导轨滑块的固定结合面；c)滑枕与Z轴的导轨滑块的固定结合面；d)床身连接端面；7.4e)安装直线导轨的基面；下列结合面应按“特别重要固定结合面7.4e)安装直线导轨的基面；a)滚珠丝杠托架的固定结合面；b)螺母座的固定结合面；c)主轴套筒与滑枕结合面；d)翻板工作台水平及竖直方向的定位面；e)双摆角铣头与其座体结合面（仅适用五轴机床）；f)双摆角铣头与滑枕的结合面（仅适用五轴机床）。7.5各直线运动导轨副应按“滚动导轨”的要求考核。7.6重要固定结合面、特别重要固定结合面应紧密贴合，并按下列规定进行检查：a)重要固定结合面紧固后用0.03mm塞尺检验不应插入；b)特别重要固定结合面除按GB/T25373-2010的Ⅳ级精度做涂色法检验外，紧固前、后用0.03mm塞尺检验不应插入（与水平面垂直或倾斜的结合面只在紧固后检验）；c)用塞尺检验时，允许局部插入深度、插入长度应符合GB/T25373-2010中5.4.4的规定。直线导轨安装基面应符合设计文件的规定，组装后运动应轻便、灵活、无阻滞现象。各运动坐标的滚珠丝杠副，组装后按设计文件的规定进行运转，其反向间隙不宜大于0.05mm。7.9拉刀机构及其他主要机构所用蝶形弹簧，组装后应按图样或技术文件规定进行压力试验。直线导轨安装基面应符合设计文件的规定，组装后运动应轻便、灵活、无阻滞现象。6JB/T14483.2—20237.10重要的压力油缸组装后应按系统压力的1.5倍进行不少于0.5h的保压试验。7.11高速旋转的主轴组件，装配后应进行动平衡试验，平衡品质等级；允许剩余不平衡的不确定值应符合设计文件的规定。带轮的平衡应符合设计文件的规定。7.12主轴箱、滚珠丝杠支撑座和螺母座等重要的定位销，其接触长度不应小于锥销工作长度的70%，并应均布在接缝的两侧。7.13机床主轴装配后，其锥孔应按GB/T23575-2009用量规做涂色法检查，锥孔的接触应靠近大端，实际接触长度与工作长度的比值不应低于80%。7.14按GB/T25374-2010抽查机床总装后的清洁度，其主轴箱和液压箱内部清洁度按重量法进行检测。其单位体积中脏物的重量；主轴箱不应超过400mg/L；液压箱不应超过150mg/L。其他部位用目测、手感法进行检查，不应有明显脏物。8机床空运转试验8.1温升试验和主运动、进给运动检验8.1.1机床的主运动机构应从最低转速起，依次运转。无级调速的机床应不少于10级转速，各级转速的运转时间不应少于2min，最高转速运转时间不应少于1h，使主轴轴承达到稳定温度，并在靠近轴承处检验其温度和温升，其温度不应超过55℃,温升不应超过35℃。8.1.2液压系统在额定工作压力下使系统连续运行，至油液达到热平衡后，检验油液的温度和温升，其温度和温升应不超过GB/T23572-2009中6.2的规定8.1.3在空运转条件下，各级主轴转速的实际偏差，应不超过公称值的±10%。8.1.4对机床直线运动部件，分别以低、中、高进给速度和快速移动进行空运转实验，同时抽检各级进给速度的实际偏差，应不超过公称值的-2%～+6%。8.1.5当运动部件高速进给和快速进给时，只在除行程两端之外的2/3全行程上进行检验。8.1.6试验时运动部件移动应平稳、灵活，无明显爬行和振动，限位应可靠。8.2空运转功率试验（抽查）主传动系统的空运转功率（不包括主电机空载功率）按设计文件的规定。8.3机床的功能试验8.3.1用按键、开关人工操作机床各部位进行试验（即：手动功能试验）：a)对主轴连续进行不少于5次的锁刀、松刀和吹气的动作试验，动作应灵活、可靠、准确；b)对主轴在中速时连续进行10次正、反转的启动、停止（包括制动）和定向的操作试验，动作应灵活、可靠；c)对主轴低、中、高在内的各级转速进行变速操作试验，动作应灵活、可靠；d)对各坐标上的运动部件，在中等进给速度连续进行各10次的正、负向启动、停止的操作试验，并选择适应的增量进给进行正、负向操作试验，动作应灵活、可靠、准确；e)对进给系统进行包括低、中、高进给速度和快速在内的10种变速操作试验，动作应灵活、可靠；f)对翻板工作台连续进行10次翻转、定位、夹紧、放松试验，动作应灵活、可靠、准确；g)对刀库、机械手以任选方式进行换刀试验。刀库上刀具配置应包括设计规定的最大重量、最大长度和最大直径的刀具。换刀动作应灵活、可靠、准确，机械手的承载重量和换刀时间应符合设计规定；7JB/T14483.2—2023h)对机床数字控制的各种指示灯、控制按钮、DNC通讯传输和风扇等进行空运转试验，动作应灵活、可靠；i)对液压、气动、润滑、冷却系统进行密封、润滑、冷却性能试验，功能应可靠，各系统应无渗（泄）漏现象；j)对机床的安全、保险、防护装置以及电气系统的控制、连锁、保护功能进行试验，功能应可靠，动作应灵活、准确；k)对机床的各附属装置进行试验，动作应灵活、可靠；l)对双摆角万能铣头进行各10次的松开、夹紧、连续分度试验，动作应灵活、可靠、准确。8.3.2用数控程序操作机床各部位进行试验（即：自动功能试验，可与8.4连续空运转试验合并进行a)对主轴在中速时，连续进行10次的正反转启动、停止（包括制动）和定向的操作试验，动作应灵活、可靠；b)对主轴低、中、高在内的各级转速进行变速操作试验，动作应灵活、可靠；c)对各坐标上的运动部件，在中等进给速度连续进行正、负向的启动、停止和增量进给的操作试验，动作应灵活、可靠、准确；d)对进给系统至少进行低、中、高进给速度和快速的变速操作试验，动作应灵活、可靠；e)对翻板工作台连续进行10次翻转、定位、夹紧、放松试验，动作应灵活、可靠、准确；f)对刀库总容量中包括最大重量刀具在内的每把刀具，以任选方式进行不少于2次的自动换刀动作试验，动作应灵活、可靠；g)对机床的坐标联动、坐标选择、机械锁定、定位、直线和圆弧插补，螺距、间隙、刀具补偿，程序暂停、急停等指令，刀具的夹紧、松开等数控功能逐一进行试验，其功能应可靠，动作应灵活、准确；h)对双摆角万能铣头进行低、中、高速度的各种联动功能试验，其功能应可靠，动作应灵活、可靠。8.4机床连续空运转试验8.4.1采用包括机床主要加工功能的数控程序，模拟工作状态做不切削的连续空运转。整机连续空运转时间为48h。每次循环时间不大于15min，各次循环之间的停止时间不超过1min。8.4.2连续空运转的整个过程中，机床运转应正常、平稳、可靠，不应发生故障，否则必须重新进行运转。8.4.3连续空运转程序中应包括下列内容：a)主轴包括低、中、高转速的正、反向运动和定位，其中高速运转时间一般不少于每个循环程序所用时间的10%；b)各坐标上的运动部件应包括低、中、高进给速度和快速的正、负向运动，运行应在接近全行程范围内，并可选任意点进行定位。运行中不允许使用倍率开关。高速进给速度和快速进给时间一般不少于每个循环程序所用时间的10%；c)刀库中各刀位上的刀具不少于2次自动换刀；d)翻板工作台不少于5次的自动翻转、定位、夹紧；e)各联动坐标的联动。9机床负荷试验9.1承载工件最大重量的运转试验（抽查）8JB/T14483.2—2023可用与设计规定的承载工件最大重量相当的重物作为工件置于工作台上，使其载荷均匀，分别以最低、最高翻转速度分别进行5翻转。翻转时工作台应平稳、可靠。9.2主传动系统最大扭矩的试验在机床计算转速范围内，选用一适当的主轴转速，采用铣削或镗削方式，按设计规定的切削范围进行试验。在进行主传动系统最大扭矩的切削试验时，机床工作应正常平稳、运动应准确，各传动元、部件和变速机构应正常、可靠。9.3主传动系统最大切削抗力试验在机床计算转速范围内，选一适当的主轴转速，采用镗削或钻销方式，按设计规定的切削规范进行试验。在最大切削抗力的试验时，机床工作应正常，各运动机构应灵活、可靠，过载保险装置应正常、可靠。9.4主传动系统达到最大功率试验（抽查）在主轴恒功率的调速范围内，选用一适当的主轴转速，采用铣削方式，按设计规定的切削规范进行试验。在主传动系统达到最大功率的切削试验时，机床工作应正常，无明显颤抖现象，电气系统应可靠。并记录每分钟金属切除率，单位（㎝3/min）。10最小设定单位试验10.1一般要求机床试验某一坐标最小设定单位时，其他运动部件，原则上置于行程的中间位置。试验时可在使用螺距补偿和间隙补偿条件下进行。10.2直线坐标最小设定单位试验10.2.1试验方法先以快速使直线坐标上的运动部件向正（或负）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1个，共给出20个最小设定单位的指令，向同方向移动（要注意实际移动方向测量各指令的停止位置。从上述的最终位置，连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，约返回到上述的9JB/T14483.2—2023最终测量位置，这些正向和负向的数个最小设定单位指令的停止位置不作测量。然后从上述最终位置开始，每次给出1个，共给出20个最小设定单位的指令，继续向负（或正）向移动，测量各指令停止位置，见图1。各直线坐标均需至少在行程的中间及两端三个位置分别进行试验。按4.9.1.2的规定计算误差，以3个位置上的最大误差值作为该项的误差。具备螺旋误差、间隙补偿装置的机床，应在使用这些装置的情况下进行试验。Sb=JB/T14483.2Sb=10.2.2误差计算方法10.2.2.1最小设定单位误差Sa按式（1）计算：LmiS=aLmimin···························································式中：Li—某个最小设定单位指令的实际位移，单位为毫米（mmm—1个最小设定单位指令的理论位移，单位为毫米（mm）。10.2.2.2最小设定单位相对误差Sb按式（2）计算：Li20mmax20m式中：LiLi10.3允差根据机床具体情况，由制造厂规定。10.4检验工具激光干涉仪。10.5回转轴线最小设定单位试验（仅适用五轴机床）10.5.1试验方法先以快速使回转轴线上的运动部件向正（或负）向转动一定角度后停止，再向同方向给出数个最小设定单位的指令，使回转部件停止再某一位置，以此位置作为基准位置。然后仍向同方向每次给出1个，共给出20个最小设定单位的指令，使回转部件连续转动、停止，并测量其在每个指令下的停止位置。从上述的最终测量位置，继续向同方向给出数个最小设定单位的指令，使回转部件转动并停止。从而再向负（或正）向给出数个最小设定单位的指令，使回转部件近似返回到上述最终的测量位置，在这些正向和负向的数个最小设定单位指令下回转部件的停止位置均不作测量。然后从上述的最终测量位置开始，仍向负（或正）向每次给出1个，共给出20个最小设定单位的指令，继续使回转部件连续转动、停止块，近似返回到基准位置，测量其在每个指令下的停止位置，如图2所示。JB/T14483.2—202310.5.2误差计算误差分为最小设定单位角位移误差和最小设定单位角位移相对误差。10.5.2.1最小设定单位角位移误差ωα按式（3）计算：max-mmax式中：ωα----最小设定单位角位移误差，单位为角秒（″θi----某个做小设定单位指令的实际角位移，单位为角秒（″mθ----一个最小设定单位指令的理论角位移，单位为角秒（″）。10.5.2.2最小设定单位角位移相对误差ωb按式（4）计算：式中：θi-20mθmaxmax20mθbω-------最小设定单位角位移相对误差；bJB/T14483.2—2023θi----连续20个最小设定单位指令的实际角位移之和，单位为角秒（″）。10.5.3允差ωα----根据机床的具体情况由制造厂自行规定（推荐不大于5个最小设定单位）ωb----不宜大于25%。10.5.4检验工具自准直仪和多面体或带角度干涉仪的标准分度台。11原点返回试验11.1一般要求试验某一坐标时，其他运动部件原则上应置于行程的中间位置；试验时，可在使用螺距误差补偿和反向间隙补偿条件下进行。11.2直线坐标原点返回试验11.2.1试验方法各直线坐标上的运动部件，从行程上的任意点按相同的移动方向，以快速进行5次返回原点P0的试验。测量每次实际位置Pi0与原点理论位置P0的偏差Xi0（i=1,2,…,5）,见图3。各直线坐标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4.10.2.2的规定计算误差，以3个位置上的最大误差值作为该项目的误差。设有向原点自动返回功能的机床，才进行本项试验。具备螺距误差、间隙补偿装置的机床，应在使用这些装置的情况下进行试验。JB/T14483.2—202311.2.2误差计算方法各直线坐标中，原点返回试验时的4倍标准偏差的最大值，即为原点返回误差。按式（5）计算：R0=4S0式中：R0—原点返回误差，单位为毫米（mmS0—原点返回时的标准偏差，单位为毫米（mm11.2.3允差根据机床具体情况，由制造厂规定。11.2.4检验工具激光干涉仪。11.3回转轴线原点返回试验（仅适用五轴机床）11.3.1试验方法分别使各回转轴线上的运动部件，从行程上的任意点按相同的转动方向，以快速进行5次返回某一设定原点P0θ的试验。测量转动部件每次实际位置Piθ与原点理论位置P0θ之差值，即原点返回偏差θiθ（i=1、2、3、4、5如图4所示。JB/T14483.2—2023各回转轴线均应至少在回转范围内的任意3个位置上分别进行试验。按