多轴联动数控缠绕机床 第1部分 精度检验 编制说明

PAGE2PAGE工作简况任务来源本项目根据中国机械工业标准化技术协会2021年度第三批团体标准计划（2021）13号文，计划编号CAMS2021025，项目名称“多轴联动数控缠绕机床第1部分：精度检验”进行制定。标准起草牵头单位：天水星火机床有限责任公司，计划应完成时间为2022年。主要工作过程起草（草案、调研）阶段：计划下达后，2021年5月初中国机械工业标准化技术协会机床专业委员会（以下简称：机床专业委员会）组织起草单位成立了“多轴联动数控机床第1部分：精度检验”起草工作组，由天水星火机床有限责任公司担任主要起草工作，确定工作方案，提出进度安排，标准起草工作组收集了多轴联动数控缠绕机床关于制造和验收的相关技术资料，在对这些资料进行研究和分析的基础上，确定了标准的起草原则。标准起草工作组通过对所收集资料的分析和处理，在多次讨论的基础上提出了标准(草案)。在对标准草案进行试验验证和进一步修改后，于2021年8月完成标准征求意见稿。主要参加单位和工作组成员及所做的工作本文件起草单位为：天水星火机床有限责任公司、武汉理工大学、武汉重型机床集团有限公司本文件主要起草人和所做的工作：——展海瑜、张海强(天水星火)，主要负责标准文本的制定、审核等工作；——杨继珍(天水星火)，主要负责标准文本的制定及编制说明的编写等工作；——董全宏(天水星火)，参与标准文本的制定和试验等工作；——张斌斌(天水星火)，主要负责标准文本的制定等工作；——严鹤飞(天水星火)，参与标准文本的制定和试验验证等工作；——徐皓莉(武重集团)，主要负责标准文本、编制说明的审核等工作；——XXX(武汉理工大学)，参与标准文本的制定和试验等工作标准编制原则和主要内容编制原则——符合现行相关法律、法规、规章，与其保持一致；——积极采用先进技术和科技成果，并将其转化到标准之中；——在技术内容设置上与相关国家标准或行业标准协调一致，完全可以满足该类机床检验的需要；——按照GB/T1.1-2020等标准的规定进行编写。标准的主要内容主要内容本文件共分为范围、规范性引用文件、术语和定义、机床型式及坐标轴、一般要求、几何精度检验/数控轴线定位精度和重复定位精度/机床工作精度八章。关于“范围”参考相关技术资料，缠绕工件直径范围2000mm～6300mm，最大工件夹持长度30000mm，最大有效缠绕工件长度25000mm，两顶尖间最大工件重量200t的多轴联动数控缠绕机床规范性引用文件列出与本标准相关的标准，作为本标准的条款。术语和定义列出与本标准相关的术语和定义。一般要求参考相关标准给出了计量单位、检验顺序、检验项目、检验工具、最小公差等。几何精度检验本文件的几何精度检验项目有G1～G11共11项，这些检验项目分别对床身、缠绕小车、主轴、顶尖、尾座、伸臂等部件的几何精度做了规定。数控轴线定位精度和重复定位精度的检验本文件为多轴联动数控缠绕机床检验标准，因此设置了线性轴的位置精度检验项目，包括：定位精度和重复定位精度。在工作过程中，这些精度将直接工作精度，因此这些精度检验指标的给定经过反复研究论证给定的。机床工作精度检验本文件的工作精度检验项目有M1～M3共3项。工作精度技术指标是针对市场对加工零件的需求给定的。解决的主要问题多轴联动数控缠绕机床是对筒形、球形、锥形、异形和异形截面制件使用玻璃纤维、碳纤维等多种纤维进行螺旋、环形、组合线型的湿法或干法缠绕的先进设备，是集新工艺、新材料制造技术、自动控制技术、传感技术、伺服驱动等技术为一体的智能化高技术产品。由于本机床采用了多项国内外最先进的技术，具有高精度、高可靠性和高的精度保持性等特点，而迅速成为化工、电子、造纸、航天、军工等行业用途广泛、必不可少的工作母机。由于多轴联动数控缠绕机床在国家和行业无对应的国家标准、行业标准和团体标准，随着市场需求的不断扩大、生产厂家和机床产量日益增长，急需制定团体标准，为产品的设计、制造和验收提供统一依据，促进该类产品质量和技术水平的提升，替代进口，满足国内重点行业对国产高档数控机床的需求。目前，国内外尚无多轴联动数控缠绕机床的设计、生产、制造、检验和验收方面的国家标准和行业标准，通过本文件的制定，以规范此类产品的设计、生产、检验和使用，方便用户的选型。主要试验(或验证)情况分析天水星火机床有限责任公司自多轴联动数控缠绕机床开始研发以来，产品已成系列化，为了检验T/CAMS××××.1-××××《多轴联动数控缠绕机床第1部分：精度检验》标准规定的指标是否合理可行，已用本标准对其制造生产多轴联动数控缠绕机床在多台机床上进行了试验验证，表1为CNCFW-4-2000多轴联动数控缠绕机床检测结果验证情况。表1CNCFW-4-2000多轴联动数控缠绕机床检测结果检验依据：T/CAMS××××.1-××××《多轴联动数控缠绕机床第1部分：精度检验》序号检验项目公差(mm)实测(mm)评定G1床身导轨在（ZX）水平面内的直线度（本项检验只适用于拼接床身的机床）。Dc≤100000.1510000＜Dc≤150000.2015000＜Dc≤300000.40局部公差：在任意500测量长度上为0.025。a)0.30局部公差：在任意500测量长度上为0.02合格G2缠绕小车床身导轨对工件床身导轨在（ZX）水平面内的平行度（本项检验只适用于缠绕小车床身和工件床身分离的机床）。Dc≤100000.3510000＜Dc≤150000.5015000＜Dc≤300000.80局部公差：在任意500测量长度上为0.030。0.60合格G3缠绕小车移动（Z轴线）对主轴轴线的平行度。a)在（ZX）水平面内；b)在（ZY）垂直平面内。在500测量长度上a)和b)Da≤31500.0303150＜Da≤50000.035Da＞50000.050a)0.032b）0.033合格G4尾座移动对缠绕小车移动（Z轴线）的平行度：a)在（ZX）水平面内；b)在（ZY）垂直平面内。a）和b）Dc≤100000.3510000＜Dc≤150000.5015000＜Dc≤300000.80局部公差：在任意500测量长度上为0.0300.600.50合格G5主轴轴端的卡盘定位锥面的径向跳动（本项检验只适用于卡盘可更换的机床）。Da≤31503150＜Da≤5000Da＞50000.0300.0400.0500.030合格G6a)主轴的轴向窜动；b)主轴轴肩支承面的跳动（包括轴向窜动）。Da≤31503150＜Da≤5000Da＞5000a）0.0300.0400.050b）0.0500.0600.070（包括轴向窜动）a)0.038b)0.056合格

表1CNCFW-4-2000多轴联动数控缠绕机床检测结果(续)序号检验项目公差(mm)实测(mm)评定G7主轴锥孔轴线的径向跳动：a）靠近主轴端面；b）距主轴端面500mm处。Da≤31503150＜Da≤5000Da＞5000a）0.0200.0250.030b）0.0500.0600.0700.0240.050合格G8主轴顶尖的径向跳动。Da≤31503150＜Da≤5000Da＞50000.0200.0250.030）0.025合格G9尾座顶尖的径向跳动。（本项检验只适用于尾座心轴可旋转的机床）。Da≤31503150＜Da≤5000Da＞50000.0200.0250.0300.026合格G10主轴和尾座两顶尖轴线的等高度。Da≤31503150＜Da≤5000Da＞50000.200.250.300.25合格G11伸臂横向移动（X轴线）对主轴轴线的垂直度。Da≤31503150＜Da≤5000Da＞50000.020/3000.030/5000.060/1000α≥90°0.04合格表1CNCFW-4-2000多轴联动数控缠绕机床检测结果(续)重复定位精度R检验项目公差(mm)实测(mm)评定P1缠绕头横向移动（X轴）的定位精度和重复定位精度定位精度A测量长度≤2000mm时，允差为0.08测量长度每增加1000，公差增加0.0020.08合格重复定位精度R测量长度≤2000mm时，允差为0.025测量长度每增加1000，公差增加002P2缠绕小车Z轴纵向移动的定位精度和重复定位精度定位精度A测量长度≤2000mm时，允差为0.08测量长度每增加1000，公差增加0.0020.1合格重复定位精度R测量长度≤2000mm时，允差为0.025测量长度每增加1000，公差增加002P3C轴旋转的定位精度和重复定位精度测量行程至360°重复定位精度R±0.05°定位精度Ａ0.02°合格表1CNCFW-4-2000多轴联动数控缠绕机床检测结果(续)序号检验项目公差(mm)实测(mm)评定M1缠绕角度误差±0.5±0.5合格M2缠绕划线精度±0.1mm±0.1mm合格M3缠绕张力控制精度在恒定出纱速度的缠绕状态下单路纱缠绕张力控制精度a）单纱路间误差：当张力大于20N时，误差≤±5%，20N以下:误差为±1N；b）总张力误差不大于±5%合格经过对检测结果分析，本文件的技术指标科学合理，能满足该类产品的需要。标准中涉及专利的情况的说明经核实，本文件所采用技术和规定技术内容不涉及专利。预期达到的社会效益、对产业发展的作用等情况说明多轴联动数控缠绕机床是对筒形、球形、锥形、异形和异形截面制件使用玻璃纤维、碳纤维等多种纤维进行螺旋、环形、组合线型的湿法或干法缠绕的先进设备。该类机床已形成系列，国内多家企业生产，用户需求很大。随着我国市场经济的快速发展，对该类机床的需求还将日益扩大，并将产生更大的社会效益。该文件项目没有对应的国际标准或国外先进标准；没有相关的国家或行业标准。由于本文件规范了多轴联动数控缠绕机床的设计、制造和验收的要求，不仅可以为促进该类产品的稳定发展提供强有力的技术支撑，而且有利于资源共享和技术交流，为客户的选择购机带来方便。对规范制造质量，提升制造水平，提高制造效率和效益，把产业做强作大起到积极促进作用，同时将产生显著的社会和经济效益。本文件的制定也将提高国内数控产品的竞争力，对规范和控制进口产品的性能和技术指标发挥重要作用。采用国际标准和国外先进标准情况由于本文件标准目前没有相应的国际标准和国外先进标准，所以无可比性。重大分歧意见的处理经过和依据本文件在制订和审查过程中，未产生重大分歧意见。标准性质的建议说明本文件建议为团体标准。贯彻标准的要求和措施建议(包括组织措施、技术措施、过渡办法、实施日期等)建议标