数控转塔动力刀架

数控转塔动力刀架

1范围

本文件规定了数控转塔动力刀架（以下简称刀架）的型式和连接尺寸，要求，试验方法，检验，标志、包装和随行文件。

本文件适用于数控转塔动力刀架的设计和制造。

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/T4208-2017外壳防护等级（IP代码）

GB/T9061金属切削机床通用技术条件

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GB/T17421.5-2015机床检验通则第5部分：噪声发射的确定

GB/T25374-2010金属切削机床清洁度的测量方法

JB/T3207-2005机床附件产品包装通用技术条件

JB/T9935-2011机床附件随机技术文件的编制

3术语和定义

本文件没有需要界定的术语和定义。

4型式和连接尺寸

4.1型式

4.1.1刀架按照刀盘接口可分为VDI式和BMT式。

4.1.2刀架按照驱动方式可分为直驱式和齿轮传动式。

4.1.3刀架以回转轴线中心高为主参数。

4.2连接尺寸

刀架的连接尺寸见图1，表1和图2，表2。特殊需要可由制造厂和用户协议商定。

U

H

H1

5

6

7

8

9

11

12

1

2

3

S

T

?G

E

MNOPQCD

4

01

?R

B

F

K

L

标引序号说明：

H——中心高

B——定心轴直径

R——定位套直径

E——刀盘厚度

图1BMT式刀架连接尺寸图

表1BMT式刀架连接尺寸

单位为毫米

中心高H

70

80

100

125

B

11

8-11

8-13

10-13

17

C

32

46

68

53

83.5

114.5

55

87.5

D

175

140

160

170

240

189

210

250

F

414

336

294

376

441

277

325

457.5

502

G

40

45

55

65

H1

240

260

203

300

240

263

325

340

K

240

290

300

340

330

340

380

440

L

407

384

398

399

503.5

286.3

420

431.5

487

M

35

25

34

25

114

30

N

35

32

40

40

40

44

O

35

32

30

30

40

40

43

P

35

32

30

30

40

40

43

Q

/

/

/

40

/

/

44

R(g6)

17

17

20

20

26

S

240

190

220

319

220

280

T

263

210

250

352

250

310

U

7.5

7.5

9

9

G

转位电机

?S

?F

?E

H1

T

H

MNOPQ

R

L

动力电机用户自备

VU

孔油注

标引序号说明：

H——中心高

R——定心轴直径

S——定位套直径

图2VDI式刀架连接尺寸图

表2VDI式刀架连接尺寸

单位为毫米

中心高H

63

80

100

125

E

240

270

340

310

400

420

F

300

305

340

345

410

402

480

G

233.3

240

298

270

313

287

371.3

L

454

368

408

409

513

449.5

523

M

24

19.5

25

22

34

25

30

N

30

32

40

44

O

30

32

30

43

P

30

32

30

43

Q

/

/

/

40

/

R

11

11

13

17

S

15g6

17g6

20g6

26g6

T

7.5

7

7

7.5

9

9

U

165

190

220

280

V

185

210

250

310

5要求

5.1精度检测

5.1.1检测应在刀架锁紧状态下进行。

5.1.2使用本文件时，检验工具精度应符合GB/T17421.1-2023的有关规定。

5.1.3本文件所列出的精度检测项目顺序，并不表示实际检测顺序，检测时一般可按装拆检测工具和检测方便，按任意的次序进行检测。

5.1.4检测时，根据结构特点并不需要检测本文件规定的所有项目，可按产品结构性能和协议，选择本文件中表3～表17提出的部分检测项目。

5.1.5当实测长度与本文件规定的长度不同时，公差应根据GB/T17421.1-2023中4.1.2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。

5.1.6检测项目、公差及检测方法见表3～表17。

表3定心轴径的径向跳动

项目

定心轴径的径向跳动

G1

简图

公差

0.020mm

检验工具指示器

检验方法

按GB/T17421.1-2023中12.5.2的规定

固定指示器，其测头垂直触及轴径表面，旋转轴径检验各工位，读取各工位指示器的读数。误差以指示器在各工位读数的最大差值计。

表4轴肩支承面的端面跳动

项目

轴肩支承面的端面跳动

G2

简图

测量位置

公差

0.020mm

检验工具指示器

检验方法

按GB/T17421.1-2023中9.1的规定

固定指示器，其测头垂直触及轴肩支承面边缘处，旋转轴肩检验各工位，读取各工位指示器的读数。误差以指示器在各工位读数的最大差值计。

表5安装刀盘的轴肩支承面轴向重复定位误差

项目

安装刀盘的轴肩支承面轴向重复定位误差

G3

简图

公差

0.010mm

检验工具指示器

检验方法

按GB/T17421.2-2023中5.3.2的规定

固定指示器，使其测头垂直触及被测轴肩支承面边缘（图中所示的测量位置）处，每旋转轴肩支承面360°记下指示器读数，正反向单向趋近各重复检验五次，正反向分别计算，求出指示器读数的最大代数差值，作为该工位的检验值。各工位分别重复上述检验，误差以各工位检验值中的最大值计。

表6轴肩支承面对底面的垂直度

项目

轴肩支承面对底面的垂直度

G4

简图

公差

100mm长度上为0.015mm

检验工具

指示器、平板、垫板、角度尺、专用表座

检验方法

按GB/T17421.2-2023中12.4.2的规定

刀架通过垫板置于检验平板上，在专用表座上固定两个指示器，以直角尺为标准器将指示器调零。然后使指示器测头垂直触及轴肩支承面上、下边缘处，记取两指示器的读数差。

每个工位都应检验。

误差以各工位读数差的最大值计。

表7定心轴到安装底面的距离偏差

项目

定心轴到安装底面的距离偏差

G5

简图

公差

+0.100

检验工具

指示器、标准量块

检验方法

用（刀架中心高名义尺寸与定心轴的半经之和)标准量块将指示器调零，指示器的测头垂直触及轴的上表面，记

录指示器表头示数。旋转刀架在不同工位进行测量三次，取最大值与最小值代数和的一半为记录偏差。

表8重复定位精度

项目

重复定位精度

G6

简图

公差

3”(±1.5”)

检验工具

基准盘、角度检测装置

检验方法

基准盘固定在定心轴径和轴肩支承面上，调整基准盘与角度检测装置确定零位。顺、逆时针旋转刀架，使之转位

并恢复至检测工位位置，记取读数。每个方向均重复检验五次，得该工位检验的最大读数与最小读数的差值。

各工位分别进行检验。

误差以各工位读数差值的最大值计。

表9任意1/2圆周内的位置偏差

项目

任意1/2圆周内的位置偏差

G7

简图

公差

±4”

检验工具

基准盘、平面度检查仪

检验方法

基准盘确定零位同上。轴肩支承面每转一工位，记下平面度检查仪读数，在轴肩支承面一整转内检验，误差以任

1/2圆周内读数的最大代数差值记。正反转均应检验。

表10工具孔轴线在工作位置的偏移

项目

工具孔轴线在工作位置的偏移a)在垂直平面内；b)在水平面内

G8

简图

VDI式BMT式

公差

a)和b)0.020mm

检验工具

指示器、专用检验棒

检验方法

按GB/T17421.1-2023中3.5.10的规定

固定指示器，其测头垂直触及插入工具孔中的检验棒表面，旋转刀架检验，记取每一工具孔的读数。

a)、b)误差分别计算。

误差以指示器在各工位读数的最大差值计。

表11各工具孔轴线在工作位置的平行度

项目

各工具孔轴线在工作位置的平行度a)在垂直平面内；b)在水平面内

G9

简图

VDI式BMT式

公差

a)和b)100mm长度上为0.020mm

检验工具

指示器、专用检验棒

检验方法

按GB/T17421.1-2023中12.3.2.4的规定

固定指示器，其测头垂直触及插入工具孔中的检验棒表面，以任一工具孔检验棒侧母线表面来调整刀架与平板基准槽平行。移动指示器检验各工具孔。

a)误差以各工具孔检测指示器读数差的最大值计。

b)误差以各工具孔指示器读数的最大代数差值计。

表12工具安装面在工作位置的定位精度

项目

工具安装面在工作位置的定位精度

G10

简图

公差

0.020mm

检验工具

指示器、基准器具

检验方法

指示器测头触及工具安装面，并固定在能够脱离接触又能恢复原定位位置的基准器具之上。

转动刀盘，对每个工具安装面在工作位置时进行检验，每次移动指示器到安装面同一位置，记取读数。误差以各个工位检验的最大读数与最小读数的差值计。

表13工具安装面在工作位置各部位的平行度

项目

工具安装面在工作位置：

a)轴向定位槽对底面的平行度；

b)安装面对回转轴线的平行度；

c)径向定位槽对底面的平行度。

G11

简图

公差

a)0.010mmb)0.020mmc)0.020mm

检验工具

指示器、基准平板

检验方法

按GB/T17421.1-2023中12.3.2.2的规定

指示器测头触及定位槽定位面及安装面。

a)、b)沿相对固定的基准（该基准相对刀架回转轴线平行）移动指示器检测。

c)沿相对固定的基准（该基准相对刀架回转轴线垂直）移动指示器检测。

对每一安装面进行检测。

a)、b)、c)误差分别计算。

误差以指示器在各工位位置读数差的最大值计。

表14工具安装面在工作位置的偏移

项目

工具安装面在工作位置的偏移a)轴向定位槽b)安装面

G12

简图

公差

a)和b)0.020mm

检验工具

指示器、基准器具

检验方法

指示器测头触及定位槽定位面及安装面，并固定在能脱离接触又能恢复原定位位置的基准器上，转动刀盘对每一

安装面进行检测。

a)、b)误差分别计算。

误差以各工位定位面及安装面同一位置指示器读数的最大差值计。

表15工具安装槽在工作位置的定位精度

项目

工具安装槽在工作位置的定位精度a)垂直底面的安装槽b)平行回转轴线的安装槽

G13

简图

公差

a)和b)0.020mm

检验工具

指示器、基准器具

检验方法

指示器测头触及工具安装槽面，并固定在能够脱离接触又能恢复原定位位置的基准器具之上。

转动刀盘，对每个工具安装槽面在工作位置时进行检验，每次移动指示器到安装槽面同一位置，记取读数。

a、b误差分别计算。

误差以各个工位检验的最大读数与最小读数的差值计。

表16动力刀座安装直径20的标准检具在伸出长度30处测圆周跳动

项目

动力刀座安装直径20的标准检具在伸出长度30处测圆周跳动

G14

简图

公差

0.02mm

检验工具

指示器、标准检具、基准器具

检验方法

刀架置于检验平板上，在专用表座上固定指示器。然后使指示器测头垂直触及动力刀座输出轴外圆，旋转动力刀

座输出轴外圆，记录指示器的读数差。

每个工位都应检验。

误差以指示器在各工位读数的最大值计

表17动力输出轴连接槽和刀盘十字槽中心同轴度

项目

动力输出轴连接槽和刀盘十字槽中心同轴度

G15

简图

公差

标准检具与刀盘十字槽间隙0.02mm～0.03mm

标准检具与输出轴连接槽间隙0.02mm～0.03mm

检验工具

标准检具、基准器具

检验方法

刀架通过垫板置于检验平板上，用专用标准检具插入刀盘十字槽及内孔和动力输出轴键槽内，如在标准检具的公

差范围内，即可插入，超差则不可插入，0度和90度方向各测一次。

每个工位都应检验。

误差以检测工装检验数据为计。

5.2随机附件

5.2.1为保证刀架的安装使用，应随机供应的附件包括：定位套、安装螺钉和专用垫、吊环螺钉等。

5.2.2可按结构特点和协议供应其他附件。

5.3安全卫生

5.3.1刀架外露部分不应有可能导致人身伤害的尖棱、锐角和毛刺等。

5.3.2刀架应有起吊或搬运装置，该装置应能保证刀架起吊的安全和平稳。

5.4加工装配

5.4.1刀架安装底面为重要固定结合面，其平面度应符合设计文件和有关标准的要求。

5.4.2装配到刀架上的零部件和外购件应符合质量要求。

5.4.3按GB/T25374的规定抽查刀架装配后的清洁度。其箱体内部清洁度按重量法进行检验，其单位体积中脏物的质量不应超过400mg/L。

5.5外观质量

5.5.1刀架的外观质量应符合GB/T9061中的有关规定。

5.5.2外露加工表面无明显的气孔、砂眼、夹渣、磕碰、明显划痕和锈蚀等缺陷。

5.5.3未加工表面应进行涂装保护。涂层应牢固、清洁、平整，无明显突出颗粒和黏附物。不应有明显的凹陷不平、流挂、起泡等。

5.6运转性能

刀架按6.1规定的试验方法进行运转试验和偏重试验，试验中应运转正常，定位准确，锁紧可靠，无故障。

5.7噪声

刀架运转时，不应产生不悦耳的杂音。按6.2规定的试验方法，刀架自身运转时的噪声声压级不大于76Db(A)；刀架带动力刀座运转噪声声压级不大于76Db(A)。

5.8冷却液渗漏

刀架冷却液输入系统应密封良好，按6.3规定的密封检验，刀架各处不应有渗漏。

5.9密封防水

刀架应有良好的密封防水性能，经喷淋后，刀架性能不应降低。对无法密封的刀架，内部不应有积液现象。

5.10静态加载

按6.5规定的静态加载试验，不应产生不能恢复的变形，试验中其弹性变形量不大于0.060mm，试验后刀架的精度仍应符合5.1的规定。

6试验方法

6.1运转性能试验

6.1.1运转试验

在刀架上施加表18规定的重量（含刀盘重量），除刀盘自重外,再加的重量应均匀加在装刀位置处。在保证每一工位都逐位转换、越位转换的前提下，进行刀架松开、转位和锁紧的连续运转试验，在8h内，刀架中心高小于160㎜的转位次数不少于2000次；刀架中心高大于等于160㎜的转位次数不少于1000次。

表18刀架承重

中心高H/mm

70

80

100

125

承重（含刀盘重量）kg

50

70

90

120

6.1.2偏重试验

在刀盘上装刀位置处固定表19规定的偏重力矩所需的质量，然后按每一工位都逐位转换、越位转换进行运转试验，在2h内，刀架中心高小于160㎜的转位次数不少于500次；刀架中心高大于等于160㎜的转位次数不少于250次。

表19偏重力矩

中心高H/mm

70

80

100

125

偏重力矩N·m

15

20

40

60

6.1.3电机负载要求

进行上述试验时，通过驱动器或其他手段观察伺服电机的负载值，要求电机的瞬间负载不大于额定负载的70%。

6.2噪声检测

6.2.1刀架自身运转噪声检测

将刀架（带刀盘）进行空运转，按照图3对刀架进行噪音检测，刀架的噪声声压级的检测按GB/T17421.5-2015的规定。

图3刀架自身运转噪声检测

6.2.2刀架带动力刀座运转噪声检测

在刀盘上安装动力刀座，转动刀盘，将动力刀座运转到工作位置进行转动，动力刀座转速由低到高运转并按照图4分别进行检测，动力刀座额定转速3000Rpm，最高转速