加工中心检验条件 第6部分：速度和插补精度检验-编制说明

《加工中心检验条件第6部分：速度和插补精度检验》

编制说明（征求意见稿）

一、工作简况

1.任务来源

本项目是根据国家标准化管理委员会下达的国标委发【2023】64号文《国家

标准化管理委员会关于下达2023年国家标准复审修订计划的通知》安排，对计

划编号为20233572-T-604，名称为《加工中心检验条件第6部分：速度和插补

精度检验》的项目进行修订，代替GB/T18400.6-2001《加工中心检验条件第

6部分：进给率、速度和插补精度检验》，项目周期为16个月。

2.工作过程

起草（草案、调研）阶段：计划下达后，通用技术集团机床工程研究院有限

公司成立起草工作组开展标准的起草工作，首先调研了旧版标准在实施过程中的

局限性，以及国内五轴联动机床近年来的发展及检测需求情况，研究了新版标准

的技术性变化及评估技术内容对国内机床的适用性，搜集了标准中相关检验方法

在国内的研究、应用情况的相关资料。为保证标准的起草质量，2024年6月26

日起草工作组在北京召开标准研讨会，邀请13个分会及10余家重点机床企业及

高校参与标准草案讨论，确定了标准的修订原则并对标准中表达不清及不适合中

国国情的内容进行了修改。起草工作组进一步按照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》给定的规则对标准进行进一步

整理后，完成了《加工中心检验条件第6部分：速度和插补精度检验》（草案稿）

的编制工作，于2024年8月28日形成征求意见稿，经组长审核后报至全国金属

切削机床标委会秘书处。

征求意见阶段：

审查阶段：

报批阶段：

3.主要参加单位和工作组成员及其所做的工作

本部分起草单位：通用技术集团机床工程研究院有限公司等

本部分主要起草人：。

1

二、标准编制原则和主要内容

1.标准编制原则

本部分为加工中心通用检验方法标准，在认真分析、讨论的和调研的基础上，

工作组为本部分的修订确定了如下编制原则：

1）符合现行相关法律、法规、规章，与其保持一致性；

2）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》和GB/T1.2-2020《标准化工作导则第2部分：以ISO/IEC标准化

文件为基础的标准化文件起草规则》等标准的规定进行编写；

3）充分分析我国国情，现行国际标准的检验方法均适用于国内机床，等同

采用现行国际标准，从而促进我国对外贸易和国际交流。虽然现行国际标准正在

修订中，但考虑到提案中的方法尚在验证中，本次国标修订中暂不考虑。

2.标准主要内容

本部分共分5章内容、3个规范性附录和1个资料性附录，包含范围、规范

性引用文件、术语和定义、通用要求、运动精度检验的相关要求。

2.1.关于“范围”

本部分按照ISO230-1和ISO230-4，规定了加工中心的运动精度检验，涉

及主轴转速、进给及两个或两个以上数控（NC）线性轴线和/或回转轴线同时运

动所产生轨迹的精度。

本部分适用于具有三个线性轴线（X、Y和Z）和附加一个或两个回转轴线（A、

B或C）的加工中心的运动精度检验。本部分不涉及除上述运动以外的其它运动

的相关检验。

数控铣床、镗床的结构、部件和运动符合本部分的检验时，经过制造商/供

应商和用户协商同意，本部分的检验也可全部或部分适用于这类机床。

2.2.关于“规范性引用文件”

“规范性引用文件”中的文件清单，涉及规范性要素中规范性引用的文件的

替换。ISO10791-6:2014标准共涉及到4个规范性引用文件，ISO230-1,ISO

230-4,ISO230-7和ISO841。

ISO标准文件清单中“ISO230-1：2012”：ISO10791-6正文检验方法中引

用了注日期的引用文件，在范围、术语及4.2节执行标准中引用了没注日期的文

2

件，在“规范性引用文件”中采用注日期的引用，本部分中替换为等同采标的国

内标准GB/T17421.1-2023（ISO230-1:2012，IDT）；

ISO标准文件清单中“ISO230-4：2005”：在范围、术语、4.2节执行标准

及5.4的K4检验项目中引用了未注日期的文件，在K4、AK3、BK3、CK3的检验

方法中均引用了注日期的引用文件，本部分将其替换为等同采用的国内标准

GB/T17421.4-2016（ISO230-4:2005，IDT）；

ISO标准文件清单中“ISO230-7”：只在术语中引用了未注日期的文件，本

标准由于是等同采用，为保证不产生技术差异，保留国际标准中引用的“ISO

230-7”。此外，原标准清单中的标准名称为“Machinetools-Testcodefor

machinetools-Part7:Geometricaccuracyofaxesofrotation”,但实际

标准名称为“Testcodeformachinetools-Part7:Geometricaccuracyofaxes

ofrotation”，因此本部分删除了“Machinetools”

ISO标准文件清单中“ISO841:2001”：在术语中引用了未注日期的文件，在

附录A、B、C中引用了注日期的引用文件，本部分将其替换为等同采用的国内标

准GB/T19660-2005（ISO841:2001，IDT）。

2.3.关于“术语和定义”

对“直线插补”、“圆弧插补”、“刀具中心点控制功能”的插补精度相关术语

进行了定义。

2.4.关于“通用要求”

本章规定了测量单位、执行标准、检验顺序、检验项目、测量仪器、简图、

非检验轴位置、软件补偿等检验通用要求。

2.5.关于“运动精度检验”

本章主要规定了主轴转速检验、进给速度检验及两线性轴线的插补运动检验，

主要如下：

主轴转速检验（K1）：检查每个转速范围的中间转速和最高转速的精度。

进给速度检验（K2）：检查所有线性轴线的正向和反向进给速度的精度。

线性插补运动检验（K3）：检查a)两线性轴线以相同速度运动（45゜角）；b)

其中一个线性轴线运动速度远远小于另一线性轴线（小角度）两种情况下的两线

性轴线的坐标运动。

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圆弧插补运动检验（K4）：检验两线性轴线沿圆弧轨迹的坐标运动。

关于线性轴线和回转轴线的圆弧插补运动检验在附录A、附录B和附录C中

规定。

2.6.关于“附录A”（规范性）

本附录规定了主轴头侧有两个回转轴的机床的三轴联动控制的圆弧插补运

动精度检验和五轴联动控制的圆弧插补运动精度检验。

2.7.关于“附录B”

本附录规定了工件侧有两个回转轴的机床的三轴联动控制的圆弧插补运动

精度检验和五轴联动控制的圆弧插补运动精度检验。

2.8.关于“附录C”

本附录规定了有一个回转头和/或一个回转工作台的机床的三轴联动控制的

圆弧插补运动精度检验和五轴联动控制的圆弧插补运动精度检验。

3.与前版本的技术差异

与GB/T18400.6-2001相比，主要技术性差异如下：

——增加了“术语和定义”一章；

——更改了“一般要求”，明确了记录采样点数量或采样频率、非检验轴位

置、软件补偿的内容；

——更改了进给速度的精度检验方法，明确了行程选择及数据处理要求；

——更改了直线插补运动的检验要求，增加了倾斜角度种类并修改了测量长

度；

——更改了圆弧插补运动的检验要求，并将圆滞后检验更改为双向圆偏差检

验，更改了检验工具；

——删除了角度插补精度检验；

——删除了五轴球形插补精度检验；

——增加了三种结构类型机床线性轴与回转轴组合联动时的圆弧插补运动

精度检验。

4.解决的主要问题

本部分于2001年首次发布，本次是第一次修订。

为满足航空航天、汽车等领域加工复杂曲面的需求，机床产业朝着多轴化及

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多轴联动的方向发展，线性轴与回转轴的结合使机床的运动变得复杂，从而引发

对四轴及五轴机床的精度检验技术的提升需求。GB/T18400.6-2001在运动精度

检验方面除主轴转速检验、进给速度检验、直线插补运动检验外，主要规定了两

轴联动的圆度误差，对于五轴机床的联动精度检验方面则较为落后。本次修订，

纳入国际标准ISO10791.6:2014的最新技术内容，解决了标准标龄老化问题。

新版标准主要修订的内容为五轴联动加工中心的运动学检验，增加了大量五轴联

动加工中心运动精度的检验项目，尤其是增加了三类典型配置机床（两个回转轴

配置在主轴头侧、两个回转轴配置在工件侧、两个回转轴分别配置在主轴头侧和

工件侧）涉及两个以上线性轴与一个或两个回转轴组合的圆弧插补运动的检验，

解决了五轴联动加工中心的运动精度检验的技术和方法的更新问题。将进一步促

进国内五轴机床的技术进步与发展。

三、主要试验（验证）情况分析

本部分涉及的检验方法已在国内加工中心，尤其是四轴/五轴加工中心制造

企业普遍采用，为三轴以上加工中心的插补精度检验提供了快速而有效的方

法,TCP控制功能检验已成为市场上五轴机床验收的重要评价指标，主流厂家可

达到±0.02mm以内。市场已有较成熟的检验工具或仪器（如激光干涉仪、球杆

仪、球头检棒等）及相应的数据分析软件，如Renishaw、Heidenhain、API、IBS

等均能提供相应检验工具。

圆检验中采用了二维数显尺法，工作台上安装高精度格栅，主轴上安装读数

头，此装置可以检验圆运动、直线运动、以及复杂曲线运动的平面运动轨迹精度，

能够解算出3个直线轴的21项运动误差，是GB/T17421.1-2023中推荐的方法，

但其检测只能局限在平面上，无法评价包含回转轴联动的空间精度。

所涉及的五轴联动插补精度检验方法主要有三类：采用球杆仪的检验、采用

球头检棒和线性位移传感器的检验、R检验（R-Test），这几种方法也是GB/T

17421.1-2023中推荐的方法。

（1）采用球杆仪的检验:球杆仪是最常用的机床圆检验工具。球杆仪由两

个精密圆球和一个可伸缩连杆组成，连杆中有光栅尺可检测位移。球

杆仪的不足是只能进行一维的位移测量，获得的信息是有限的。但通

过球杆仪的多种不同的安装方式，其能够方便辨识出五轴机床的多个

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几何误差。

（2）采用球头检棒和线性位移传感器的检验：最为常用的检验方法之一，

能够实现精确测量，测量精度可达±1μm,或更高。

（3）R检验（R-Test）：R检验装置由一个高精度的标准球和安装有3个位

移传感器的探头组成，位移传感器的中心线汇聚于精密球的球心，可

采用接触式或非接触式测量。机床联动运动时由于误差存在，使探头

和球体之间的相对位置发生变化，位移传感器将位置偏移转换为空间

X、Y、Z方向的偏移。相对于球杆仪，R检验具有三维位移检测的优

势，能够分析五轴机床的大部分误差源，更有利于揭示转轴的误差特

性。

四、采用国际标准和国外先进标准情况

本部分等同采用ISO10791-6：2014。

本部分修订过程中未测试国外的样品、样机。

本部分水平为国际一般水平。

五、与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系

本部分与现行的相关法律、法规、规章及相关标准相协调一致。

六、重大分歧意见的处理经过和依据

无。

七、标准的性质

建议本部分的性质为推荐性国家标准。

八、贯彻国家标准的要求和措施建议

建议本部分批准发布6个月后实施。

九、废止现行相关标准的建议

本部分实施时，代替GB/T18400.6-2001。

十、其他应予说明的事项

无。

起草工作组

2024年8月26日

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《加工中心检验条件第6部分：速度和插补精度检验》

编制说明（征求意见稿）

一、工作简况

1.任务来源

本项目是根据国家标准化管理委员会下达的国标委发【2023】64号文《国家

标准化管理委员会关于下达2023年国家标准复审修订计划的通知》安排，对计

划编号为20233572-T-604，名称为《加工中心检验条件第6部分：速度和插补

精度检验》的项目进行修订，代替GB/T18400.6-2001《加工中心检验条件第

6部分：进给率、速度和插补精度检验》，项目周期为16个月。

2.工作过程

起草（草案、调研）阶段：计划下达后，通用技术集团机床工程研究院有限

公司成立起草工作组开展标准的起草工作，首先调研了旧版标准在实施过程中的

局限性，以及国内五轴联动机床近年来的发展及检测需求情况，研究了新版标准

的技术性变化及评估技术内容对国内机床的适用性，搜集了标准中相关检验方法

在国内的研究、应用情况的相关资料。为保证标准的起草质量，2024年6月26

日起草工作组在北京召开标准研讨会，邀请13个分会及10余家重点机床企业及

高校参与标准草案讨论，确定了标准的修订原则并对标准中表达不清及不适合中

国国情的内容进行了修改。起草工作组进一步按照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》给定的规则对标准进行进一步

整理后，完成了《加工中心检验条件第6部分：速度和插补精度检验》（草案稿）

的编制工作，于2024年8月28日形成征求意见稿，经组长审核后报至全国金属

切削机床标委会秘书处。

征求意见阶段：

审查阶段：

报批阶段：

3.主要参加单位和工作组成员及其所做的工作

本部分起草单位：通用技术集团机床工程研究院有限公司等

本部分主要起草人：。

1

二、标准编制原则和主要内容

1.标准编制原则

本部分为加工中心通用检验方法标准，在认真分析、讨论的和调研的基础上，

工作组为本部分的修订确定了如下编制原则：

1）符合现行相关法律、法规、规章，与其保持一致性；

2）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》和GB/T1.2-2020《标准化工作导则第2部分：以ISO/IEC标准化

文件为基础的标准化文件起草规则》等标准的规定进行编写；

3）充分分析我国国情，现行国际标准的检验方法均适用于国内机床，等同

采用现行国际标准，从而促进我国对外贸易和国际交流。虽然现行国际标准正在

修订中，但考虑到提案中的方法尚在验证中，本次国标修订中暂不考虑。

2.标准主要内容

本部分共分5章内容、3个规范性附录和1个资料性附录，包含范围、规范

性引用文件、术语和定义、通用要求、运动精度检验的相关要求。

2.1.关于“范围”

本部分按照ISO230-1和ISO230-4，规定了加工中心的运动精度检验，涉

及主轴转速、进给及两个或两个以上数控（NC）线性轴线和/或回转轴线同时运

动所产生轨迹的精度。

本部分适用于具有三个线性轴线（X、Y和Z）和附加一个或两个回转轴线（A、

B或C）的加工中心的运动精度检验。本部分不涉及除上述运动以外的其它运动

的相关检验。

数控铣床、镗床的结构、部件和运动符合本部分的检验时，经过制造商/供

应商和用户协商同意，本部分的检验也可全部或部分适用于这类机床。

2.2.关于“规范性引用文件”

“规范性引用文件”中的文件清单，涉及规范性要素中规范性引用的文件的

替换。ISO10791-6:2014标准共涉及到4个规范性引用文件，ISO230-1,ISO

230-4,ISO230-7和ISO841。

ISO标准文件清单中“ISO230-1：2012”：ISO10791-6正文检验方法中引

用了注日期的引用文件，在范围、术语及4.2节执行标准中引用了没注日期的文

2

件，在“规范性引用文件”中采用注日期的引用，本部分中替换为等同采标的国

内标准GB/T17421.1-2023（ISO230-1:2012，IDT）；

ISO标准文件清单中“ISO230-4：2005”：在范围、术语、4.2节执行标准

及5.4的K4检验项目中引用了未注日期的文件，在K4、AK3、BK3、CK3的检验

方法中均引用了注日期的引用文件，本部分将