动梁式龙门电火花成形机床 精度检验 编制说明

1《动梁式龙门电火花成形机床精度检验》编制说明（征求意见稿）2一、工作简况本项目根据《国家标准化管理委员会关于下达2022年第三批推荐性国家标准计划及相关标准《动梁式龙门电火花成形机床精度检验》；主要起草单位：北京市电加工研究所有限公司、北京动力机械研究所、北京迪蒙数控技术有限责任公司、苏州电加工机床研究所有限公司等。计划应完成时间：22个月。2主要工作过程标准研制过程主要分为以下几个阶段：（1）起草阶段首先，标委会面向特种加工机床领域的机床制造企业、科研院所、高等院校、用户及检验检测机构等公开征集标准项目参与单位，组成标准起草工作组，开展标准编制工作，体现国家标准编制的科学性和广泛性。其次，标委会于2023年6月初在山东青岛举行特种加工机床领域多项标准制修订项目启动会，召集《动梁式龙门电火花成形机床精度检验》国家标准起草工作组的相关单位参加，并在会上针对标准申报草案进行了框架结构讨论，还对标准起草工作组成员单位在未来的标准修改完善过程中的责任进行了明确，对产品资料搜集、技术内容编写、参数指标验证等环节进行了分工。各标准起草单位将根据动梁式龙门电火花成形技术发展及装备的设计制造、性能功能等开展技术研究工作，力求达到国家标准在相关方之间的协调一致。在标准研制初期，标准起草工作组针对动梁式龙门电火花成形机床的设计和制造要求、技术性能特点及安全质量等现状，经过大量的研究分析和资料查证工作，确定了标准制定工作方案。在标准编写过程中，工作组成员基于标准申报草案，多次利用线上通讯手段协商讨论，在标准申报草案的基础上反复进行论证修改，几易其稿，并对标准主要技术内容和试验验证关键点进行沟通，在确定数据指标和试验场地后，着手开展技术内容试验验证工作。同时，标准起草工作组在2024年4月底向TC161秘书处提交了标准征求意见稿及编制说明。秘书处在审核相关文件材料后，于2024年5月13日发起标准征求意见。同时结合标准起草工作组的试验验证情况和结果，筹备标准研讨会，对标准技术内容的编写情况、试验验证情况等进行讨论，并就标准中所提要求的依据、术语及定义的准确性、方法的可行性、技术指标的普适性等进行集中征求意见。（2）征求意见阶段2024年5月13日—7月12日，秘书处将《动梁式龙门电火花成形机床精度检验》征求意见稿及编制说明发给标委会全体委员广泛征求意见，同时上传国家标准制修订管理系统面向社会公开征求意见。标委会现有委员99名，还包括3名顾问和13名观察员，因此本次国家标准征求意见共发函115名专家。截至2024年7月12日，共收到X个回函，其中X个单位、X个专家提出了X条意见和建议，标准起草工作组针对反馈意见进行整理和分析，提出采纳或不采纳的结论（见《动梁式龙门电火花成形机床精度检验》国家标准征求意见汇总处理表其中采纳X条、不采纳X条、部分采纳X条。……3主要参加单位、工作组成员及其所做工作本标准由北京市电加工研究所有限公司、北京迪蒙数控技术有限责任公司、苏州电加工机床3研究所有限公司、北京动力机械研究所、厦门市标准化研究院、中国石油大学（华东）、山东豪迈数控机床有限公司、哈尔滨工业大学、北京信息科技大学、深圳灵创智能有限公司、南京宁庆数控机床制造有限公司共同起草。二、标准编制原则及主要内容1标准编制原则本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定进行起草。在编写标准时，遵循面向市场、服务产业、自主研制、适时推出、不断完善的原则，力求与产品研发、工艺试验、技术进步、产业发展、应用推广相结合，统筹推进。同时，努力使标准技术内容更加科学、实用，文字表述更加简洁、清楚，充分体现标准的经济合理性和市场适应性，以便于生产企业和用户使用。2标准主要内容本文件规定了动梁式龙门电火花成形机床的坐标轴的术语及命名、使用说明、几何精度、定位精度以及工作精度，本文件还规定了与上述精度检查项目相对应的公差值。本文件适用于工作台固定、横梁移动式的龙门结构电火花成形机床精度的检测。2.1关于第1章“范围”概括了标准的技术内容，规定了标准的适用范围。本标准仅涉及机床精度的检测，而不适用于机床运行试验（振动、异常噪音、零部件的爬行等）或其参数（如速度、进给量等）的检查，这些检查通常应在精度检测前进行。2.2关于第2章“规范性引用文件”本文件引用国家标准3项，均在标准正文的技术内容中有所体现。2.3关于第3章“术语和定义”本标准的名词术语可在GB/T14896.1《特种加工机床术语第1部分：基本术语》和GB/T14896.2《特种加工机床术语第2部分：电火花加工机床》中查询到；新增术语2条，分别对电火花成形机床和动梁式龙门电火花成形机床进行了定义，从中也可看出动梁式龙门电火花成形机床与普通电火花成形机床的区别。2.4关于第4章“坐标轴术语及命名”本章对标准涉及的机床类型进行了规定，绘制了动梁式龙门电火花成形机床的示意图，列出了十个机床主要零部件的名称。2.5关于第5章“使用说明”本章内容对标准所涉及的计量单位、参照标准、机床调平、检查次序、测量仪器、软件补偿、最小公差、定位精度等进行了说明，便于标准使用各方更好地理解和运用标准。对于计量单位，标准中所有未标注的线性尺寸、偏差和相应的公差单位均用毫米表示，角度单位用度表示，角度偏差及相应的公差单位主要用比率表示，但在某些情况下可用微弧度或角秒对于参照标准，在进行几何精度检测时，可依据参考文献GB/T17421.1—2023《机床检验通则第1部分：在无负荷或准静态条件下机床的几何精度》进行，特别是机床检验前的安装、4运动件的预热、计量方法的说明及检验设备的推荐精度。对于机床调平，规定了在机床精度检查前，应当先对机床进行水平调整，以满足检测条件。对于检查次序，标准第6-8章所列出的精度检查项目，其顺序并不限定检查的实际次序。为了简化仪器或量具的安装，可以按照任意次序进行精度检测。对于测量仪器，标准第6-8章所列出的测量仪器仅是范例，也可使用具有同样测量范围并且相同或更高精度的其他仪器。对于软件补偿，标准描述了当内置软件功能可用于补偿几何、定位轮廓和/或热偏差时，根据机床的预期用途，这些软件应在制造商/供应商与用户同意的情况下使用。当使用软件补偿时，还应在检测报告中说明。对于最小公差，在机床几何精度检测时，实测长度与本标准给出长度不同时，公差可通过比例法确定，最小公差值应计到0.005mm，角度最小公差值应计到4″。对于定位精度，在进行定位精度检测时，可依据参考文献GB/T17421.2—2023《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》进行，特别是在环境条件、机床预热、测量方法及结果的计算和数据处理等部分。当实际检测时发现有其他数控轴时，应由机床供应商/制造商与用户协商一致进行检查。2.6关于第6章“几何精度”本章对直线运动轴，工作台，主轴头和旋转轴等几何精度检测进行了规定，针对13项几何精度检测项目，分别绘制了检测示意图，提出了公差要求，描述了检测所需的测量仪器及所用的检测方法。2.7关于第7章“定位精度”本章对数控轴（X、Y、Z、C）的定位精度、重复定位精度和反向差值等进行了规定，绘制了检测示意图，针对定位精度的分类项目提出了公差要求，同时描述了检测所需的测量仪器及所用的检测方法。2.8关于第8章“工作精度”为确保机床加工出的产品达到预期的加工精度和表面质量，本标准对机床在精加工条件下加工孔的间距精度和直径差提出了工作精度检测项目。在工件、电极、精加工后的表面状况、加工条件等前提下，对孔间距精度及X方向、Y方向的直径差提出了公差要求，并绘制了检测示意图，描述了检测所需的测量仪器及所用的检测方法。3解决主要问题本标准具体解决的问题如下：对动梁式龙门电火花成形机床的坐标轴的术语及命名、使用说明、几何精度检验、定位精度检验以及加工检验作了统一的规定，还规定了与上述检验相对应的公差值。不但有利于客户的选型，把伪劣产品拒之门外，而且有利于生产厂家标准化生产、调试、检测流程，不断提高产品质量、控制生产成本，能有效地保证行业的良性、有序发展，为高端装备研发和生产制造提供技术标准基础，指导电火花成形加工相关工程技术人员有效进行机床的选择和检测，为大型结构件制备和工艺过程控制提供保障。三、试验验证情况在编写本标准时，工作组各起草单位根据最先进的国际标准技术内容，在自主研制的动梁式龙5门电火花成形机床上进行了各检验项目的检测试验，相关检验步骤、方法和检测数据与本标准基本符合，验证了本标准技术内容的先进性和准确性。四、涉及专利问题的说明本标准不涉及有关专利等知识产权问题。本标准的发布机构不承担识别专利的责任。五、预期达到的社会效益、对产业发展的作用情况大型电火花成形机床作为航天、航空、能源等军工以及民口领域发动机、转子叶轮、机匣、火焰筒、舱体壳体以及难加工材料大尺寸关键零部件精密加工所需的重要设备，目前仅有国外日本牧野、西班牙欧纳、德国OPS等公司掌握这类机床设计、制造技术，国内在此技术方面尚属空白。而应用于航天、航空发动机等领域关键零部件加工的大型电火花成形机床从机床结构、精度指标、可靠性与传统的单立柱和双立柱电火花成形机床不同，需要采用新的机床结构和达到更高的机床精度（关键精度指标提升30%）。动梁式龙门数控电火花成形机床是为满足航天发动机关键部件加工而研制的成套装备，该种大型动梁式龙门双驱结构为国内首次采用，可解决传统双立柱电火花成形机床在Y轴行程和整机精度方面的局限性，切实提高大型零部件的电火花加工精度；同时，我国现行的特种加工机床标准中，未对行程超过2000mm的大型机床给出标准，也没有基于动梁式龙门结构的大型电火花成形机床设计制造可供参考的标准。因此，从统一设计、生产、检验规范，弥补机床结构类型缺失以及提升机床生产质量来看，需要制定相关机床标准，规范统一这类机床的设计、精度检验，与国际产品指标接轨，整体提升国产机床的品质，对国内大型电火花成形机床走出国门也将产生积极的推动作用。目前大型电火花成形机床经过多年的飞速发展，亟需形成一套行之有效的标准和规范来凝聚生产厂商和科研院所的研发力量，规范动梁式龙门数控电火花成形机床的发展方向，促进国内技术的快速升级和迭代。因此，标准的制定将有利于行业的有序发展和有序竞争。在充分分析国内电火花成形技术现有技术发展水平，形成动梁式龙门数控电火花成形机床技术规范，并开展关键标准的研究与论证，构建完整的动梁式龙门数控电火花成形机床的安全要求、技术指标、检测方法，为后续标准的进一步提升奠定基础。重点的社会效益、对产业发展的作用概述如下：1）解决目前电火花成形机床行业内的大型高精度电火花机床的开发与设计、制造与验收过程中标准滞后的问题；2）引导电火花成形机床制造企业重视标准、规范生产，促进产品质量提升和产业技术进步；3）有助于买卖双方对动梁式龙门数控电火花成形机床产品的质量和性能要求进行了解；4）对产品制造、检验等方面进行规范，维护消费者（买方）利益；5）为相关应用单位和检验单位提供技术参考，确保机床的安全性和先进性；6）推进大型高精度电火花成形机床的蓬勃发展，填补了制造航天、航空、军工领域发动机等领域关键零部件的大型电火花成形机床产品空白，为大型电火花成形加工机床的规范化提供重要支撑，推动我国大型电火花成形机床产业的进程和在国际竞争中的地位。六、采用国际标准和国外先进标准情况目前，动梁式龙门数控电火花成形机床无国际标准和国外标准。因此，本标准没有采用国际标准，也没有测试国外的样品、样机。本标准为国内先进水平。七、在标准体系中的位置，与现行相关法律、法规、规章及相关标准，特别是强制性标准的协调6（1）本标准属于特种加工机床领域标准体系的电火花加工机床小类。该标准在标准体系表中编号为：0816101010001007。（2）本标准按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1