《T-ZZB 3874-2024 五轴联动立卧转换加工中心》

ICS25.040.10

CCSJ54

团体标准

T/ZZB3874—2024

五轴联动立卧转换加工中心

Five-axisverticalandhorizontalconvertiblemachiningcenter

2024-11-28发布2024-12-28实施

浙江省质量协会发布

T/ZZB3874—2024

五轴联动立卧转换加工中心

1范围

本文件规定了五轴联动立卧转换加工中心（以下简称“加工中心”）的术语和定义、结构型式、基

本要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、随机文件、包装、运输和贮存及质量承诺。

本文件适用于线性轴线行程至2100mm的五轴联动立卧转换加工中心。

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/T191包装储运图示标志

GB/T5226.1—2019机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件

GB/T6477—2008金属切削加工中心术语

GB/T6576加工中心润滑系统

GB/T7932气动对系统及其元件的一般规则和安全要求

GB/T9061—2006金属切削加工中心通用技术条件

GB/T13306标牌

GB/T17421.5加工中心检验通则第5部分：噪声发射的确定

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

GB/T34880.1—2017五轴联动加工中心检验条件第1部分：卧式加工中心精度检验

GB/T39953五轴联动加工中心RTCP精度检验

JB/T3997金属切削加工中心灰铸铁技术条件

JB/T8356—2016加工中心包装技术条件

JB/T8801—2017加工中心技术条件

3术语和定义

GB/T6477—2008界定的术语和定义适用于本文件。

4结构型式

加工中心按结构形式可分为：

a)龙门式结构；

b)墙背式结构。

产品结构示意图如图1、图2所示。

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T/ZZB3874—2024

图1五轴联动立卧转换加工中心龙门式结构示意图

标引序号说明：

1——立住；

2——横梁；

3——床身；

4——转台；

5——转台座；

6——主轴；

7——主轴箱；

+X——X轴线；

+Y——Y轴线；

+Z——Z轴线；

+B——绕Y轴旋转的旋转轴；

+C——绕Z轴旋转的旋转轴；

L——工作台的较短边或圆工作台直径。

图2五轴联动立卧转换加工中心墙背式结构示意图

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T/ZZB3874—2024

标引序号说明：

1——主轴；

2——主轴箱体；

3——铣头壳体；

4——墙体；

5——拖板；

6——床身；

7——转台；

8——转台座；

+X——X轴线；

+Y——Y轴线；

+Z——Z轴线；

+B——绕Y轴旋转的旋转轴；

+C——绕Z轴旋转的旋转轴；

L——工作台的较短边或圆工作台直径。

5基本要求

研发设计

5.1.1应采用有限元分析计算机辅助软件进行结构优化设计和仿真验证。

5.1.2应采用模块化设计主轴箱、主轴、立柱、工作台、底座等关键部件。

原材料及零部件

铸件质量应符合JB/T3997的要求。床身、工作台、立柱、主轴箱、滑座、滑鞍、滑枕等应采用灰铁

HT300及以上材料的铸铁。

工艺装备

5.3.1床身、工作台、立柱、主轴箱、滑座、滑鞍、滑枕等重要铸件，应在粗加工后进行时效处理。

5.3.2零件加工生产过程应配备数控龙门铣床、加工中心、数控导轨磨床等数控加工设备。

5.3.3主轴箱体、工作台应在恒温恒湿生产车间加工。

检验检测

5.4.1应配备动平衡仪、三坐标测量仪等检测设备对关键零件进行检测。

5.4.2应配备激光干涉仪、温度仪、噪声仪对整机调试检测。

6技术要求

外观质量

6.1.1产品外观、表面喷涂应表面平整无缺陷，不允许存在明显色差，表面花纹不允许存在明显差异。

6.1.2外露表面处理应无毛刺，外露管路及线路布置紧凑，排列整齐，不允许扭曲和折叠。

6.1.3加工中心零部件外露结合面边缘应整齐匀称，不应有明显错位并应不大于表1规定。

表1不匀称量

单位为毫米

结合面边缘及门、盖边长尺寸错位量错位不匀称量贴合缝隙值缝隙不均匀值

≤5001.5111

＞500～1250211.51.5

＞1250～315031.522

＞315042————

注1：当配合面边缘及门、盖边长尺寸的长、宽不一致时，按长边尺寸确定允许值。

注2：错位不匀称量指外露结合面边缘同一边或对应边最大错位量与最小错位量之差值。

注3：缝隙不均匀值指门、盖间对开缝或其相对加工中心本体间最大缝隙值与最小缝隙值之差值。

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加工和装配质量

6.2.1重要导轨副及主轴、主轴套筒、丝杠副等零部件易磨损部位，应采取与寿命相适应的耐磨措施。

6.2.2重要固定结合面、特别重要固定结合面应符合JB/T8801—2017中6.3、6.4、6.5的规定。

结构

6.3.1应可实现五轴同步加工。

6.3.2采用45°B轴，实现立卧转换。

空运转试验

6.4.1动作试验

加工中心动作试验应包括以下内容：

a)以一个适当的速度检验主运动和进给运动机构的起动、停止（包括制动、反转和点动等）和动

作是否灵活、可靠，一般应反复动作10次；

b)检验自动机构(包括自动循环机构)的调整和动作是否灵活、可靠；

c)反复变换主运动和进给运动的速度，检査变速机构是否平稳、可靠和指示的准确性；

d)检验调整机构、夹紧机构、读数指示器和其他附属装置是否灵活、可靠；

e)检验装卸工件、刀具和附件等装置是否灵活、可靠；

f)检验其他操纵机构动作是否灵活、可靠。

6.4.2温升试验

各种速度运转时，在靠近主轴定心轴承处测量温度和温升，检査其温度和温升，温度不应超过52℃，

温升不应超过28℃。在各种速度运转时，运转应平稳，工作机构应正常、可靠。

6.4.3主运动和进给运动

6.4.3.1对各线性轴线的运动部件，分别用低、中、高速进给速度和快速进给空运转试验，其运动应

平稳可靠，高速无振动，低速无明显爬行现象；

6.4.3.2在空运转条件下，X/Y/Z轴最大进给速度≥40m/min,有级传动的主轴转速和进给速度的实际

偏差，不应超过设定值的-2%～+6%；无极变速传动的主轴转速和进给量的实际偏差，应符合GB/T

18400.6—2001中K1、K2的规定(±5%）。

6.4.4手动功能要求

加工中心的手动功能应灵活、可靠、准确。

6.4.5数控功能要求

加工中心的数控功能应灵活、可靠、准确。

振动要求

加工中心振动速度不大于0.3mm/s。

连续空运转要求

连续空运转试验应符合JB/T8801—2017中7.3的要求。

负荷试验

加工中心负荷试验应按照JB/T8801—2017中第8章的要求。

最小设定单位误差

加工中心最小设定单位误差：

a)Sa≤0.003mm；

b)Sb≤25%。

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原点返回误差

原点返回误差：

a)R0≤0.003mm；

b)S0≤0.001mm。

精度要求

6.10.1加工中心的线性运动直线度要求详见表2。

表2线性运动直线度要求

单位：毫米

线性直线度允差

行程

X轴Y轴Z轴

≤5000.0100.0100.010

＞500～8000.0150.0150.015

＞800～12500.0200.0200.020

＞1250～21000.0250.0250.025

注：局部允差为在任意300测量长度上为0.005。

6.10.2加工中心的线性运动角度偏差要求详见表3。

表3线性运动角度允差要求

单位：毫米

线性角度允差

检验项目

X轴Y轴Z轴

在平行于移动方向的ZX垂

直平面内(俯仰)

在XY水平面内(偏摆)0.060/10000.060/10000.060/1000

在垂直于移动方向的YZ重

直平面内(倾斜)

6.10.3加工中心的X轴和Y轴、Y轴和Z轴、Z轴和X轴线性运动间的垂直度应不大于0.020/500mm。

6.10.4加工中心旋转轴线A轴和Z轴线性运动间的垂直度及旋转轴线A轴和Y轴线性运动间的垂直

度应不大于0.030/500mm。

6.10.5加工中心旋转轴线A轴轴线和B轴轴线运动间的垂直度(转台台面低于A轴中心)及A轴线运

动和Y轴线运动间的垂直度应不大于0.080/300mm。

6.10.6主轴几何精度要求详见表4。

表4主轴几何精度

单位：毫米

检验项目主轴几何精度允差

主轴的周期性轴向窜动0.005

靠近主轴端部的主轴锥孔径向跳动0.007

整体主轴距主轴端部300mm处的主轴锥孔径向跳动0.015

主轴轴线和Z轴线运动间的平行度0.015/300

主轴轴线和X轴线运动间的垂直度0.015/300

主轴轴线和Y轴线运动间的垂直度0.015/300

6.10.7工作台或托板

6.10.7.1工作台的几何精度要求详见表5。

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T/ZZB3874—2024

表5工作台的几何精度

单位：毫米

几何精度允差

行程工作台中心孔的径向跳动

工作台面的平面度工作台工作面的端面跳动。

(当中心孔用于定位目的时)

L≤5000.0200.030

500＜L≤8000.0250.040

0.025

800＜L≤12500.0300.050

1250＜L≤21000.0400.060

注：L为工作台或托板的较短边

6.10.7.2工作台和轴线运动间的平行度要求详见表6。

表6工作台和轴线运动间的平行度

单位：毫米

平行度允差

行程在互成90°的四个回转位置处工作台a在互成90°的四个回转位置处工作台a面

面和X轴线运动间的平行度和Y轴线运动间的平行度

≤5000.0200.020

＞500～8000.0250.025

＞800～12500.0300.030

＞1250～21000.0400.040

6.10.7.3工作台和轴线运动间的几何精度要求详见表7。

表7工作台和轴线运动间的几何精度

单位：毫米

检验项目几何精度允差

在互成90°的四个回转在垂直于主轴轴线的XY垂直平面内0.015/300

位置处工作台面和Y轴

线运动间的垂直度在平行于主轴轴线的YZ垂直平面内0.015/300

工作台回转轴线与纵向中央工形槽,或两定位孔间，或

0.030

横向榫槽(如果有)的中心线的相交度

定位孔与工作台回转轴线的等距度0.030

0°位置时工作台"的纵向中央或基准T形槽;或纵向定位孔的中心线

0.015/300

(如有)；或纵向侧面定位器和X轴线运动间的平行度

0位置时工作台的横向定位孔中心线(如果有)；或横向侧面定位器和Z

0.015/300

轴线运动间的平行度。

6.10.8定位精度和重复定位精度

6.10.8.1加工中心线性轴线行程至2100mm的定位精度和重复定位精度允差应符合表8的要求。

表8线性轴线行程至2100mm的定位精度和重复定位精度允差

单位：毫米

轴线行程

序号检验项目≤500＞500～800＞800～1250＞1250～2100

允差（mm）

1双向定位精度A0.0060.0080.0100.012

2单向定位精度A↑和A↓0.0160.0200.0250.030

3双向重复定位精度R0.0040.0060.0070.008

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表8线性轴线行程至2100mm的定位精度和重复定位精度允差（续）

轴线行程

序号检验项目≤500＞500～800＞800～1250＞1250～2100

允差（mm）

4单向重复定位精度R↑和R↓0.0060.0080.0100.013

5反向差值B0.0100.0100.0120.012

6平均反向差值B0.0060.0060.0080.012

7双向定位系统偏差E0.0150.0180.0230.030

�

8单向定位系统偏差E↑和E↓0.0100.0120.0150.018

9平均双向位置偏差范围M0.0100.0120.0150.020

6.10.8.2加工中心的回转轴线行程至360°的定位精度和重复定位精度允差应符合表9的要求。

表9回转轴线定位精度和重复定位精度允差

单位：毫米

序号检验项目允差(″)

1双向定位精度A10

2单向定位精度A↑和A↓10

3双向重复定位精度R6

4单向重复定位精度R↑和R↓5

5反向差值B5

6平均反向差值B4

7双向定位系统偏差E10

�

8单向定位系统偏差E↑和E↓7

9平均双向位置偏差范围M6

6.10.8.3加工中心的工作精度应符合GB/T34880.1—2017中第7章的要求。

6.10.8.4加工中心的RTCP精度应不大于0.02mm。

操作界面

用按键/开关或人工操作对产品进行下列动作试验（手动功能试验），试验其动作的灵活性和功能

的可靠性，具体性能见表10。

表10操作界面性能要求

单位：毫米

检测项目性能要求

起动各模式下按下“启动”，均能运行设定程序

起停性能暂停各模式下按下“暂停”，X/Y/Z轴及主轴停止动作

急停按下“急停”按钮，加工中心所有动作停止，连续7次验证，确促动作与指令的一致性

手轮模式手轮模式下，除手轮之外其它按键开关不得起到控制加工中心的作用

MDI模式MDI模式下，只能执行单段程序指令，确保执行指令与动作的一致性

模式选择

手动模式手动模式下，手轮及程序输入指令无效

自动模式自动模式下，编制的程序可自动执行，确保程序运行的可靠性

润滑系统

润滑系统应符合GB/T6576的有关要求，油位计位置应正确，明显可识别可靠标识。油路应畅通，

无阻塞，不应有渗漏。

切削冷却系统

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切削冷却系统应避免冷却液、切屑飞溅造成的滑倒、伤人等危险；加工中心应尽可能容纳和有效回

收冷却液；固定冷却液喷嘴的装置，应能方便、安全、可靠地固定在所需的位置上；冷却液开关或流量

控制器的位置应确保调整时操作者的安全。

气动系统

气动系统应符合GB/T7932的有关要求。确保气动系统没有泄漏及相关危险隐患，气压正常，具有

调整功能且防超压功能，确认压力保险装置调整到出厂范围。

噪声

空运转时不应有尖叫声，不带工件的各级转速条件下进行噪声测量，整机噪声声压级不应超过表11

的规定。

表11整机噪声声压级

加工中心质量t≤10＞10

噪声声压级dB(A)≤78≤80

电气安全

电气安全应满足下述要求：

a)保护接地试验电阻小于0.1Ω；

b)绝缘电阻应大于10MΩ；

c)耐压试验的最大试验电压值1500V，无闪络和击穿现象；

d)应有机电联锁保护和限位保护；

e)带电部位应有警示标志；

f)除用于PELV电路外，插头/插座组合应有保护联接触头（接地触头）。

7试验方法

试验准备

7.1.1加工中心应按使用说明书要求调整，在22℃（±2℃）环境温度下，将加工中心安装和调整好，

一般自然调平，使其处于水平位置。

7.1.2试验时应按整机进行，但对运转性能、精度无影响的零件、部件和附件可除外。

外观质量

按照GB/T9061—2006中4.3.2的规定进行。

加工和装配质量

按照JB/T8801—2017中第6章的规定进行。

结构

操作验证，五轴同步加工，45°B轴立卧转换。

空运转试验

7.5.1动作试验

按照GB/T9061—2006中4.6.4的规定进行。

7.5.2温升试验

按照JB/T8801—2017中7.1.1的规定进行。

7.5.3主运动和进给运动检验

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T/ZZB3874—2024

按照JB/T8801—2017中7.1.2、7.1.3的规定进行。

7.5.4手动功能要求

按照JB/T8801—2017中7.2.1的规定进行。

7.5.5数控功能要求

按照JB/T8801—2017中7.2.1的规定进行。

振动要求

按照GB/T16768的规定进行。

连续空运转试验

按照JB/T8801—2017中7.3的规定进行。

负荷试验

按照JB/T8801-2017中第8章的规定进行。

最小设定单位进给试验

按照JB/T8801—2017中第9章的规定进行。

原点返回误差试验

按照JB/T8801—2017中第10章的规定进行。

精度检测

7.11.1几何精度检验

按照GB/T34880.1—2017中第5章的规定进行。

7.11.2定位精度检验

按照GB/T34880.1—2017中第6章的规定进行。

7.11.3工作精度检验

按照GB/T34880.1—2017中第7章的规定进行。

7.11.4RTCP精度

按照GB/T39953的规定进行。

操作界面

按照GB/T9061—2006中4.6.6的规定进行。

润滑系统

通过视检方法进行。

切削冷却系统

通过视检方法进行。

气动系统

通过视检方法进行。

噪声

按照GB/T17421.5或GB/T9061—2006中4.6.6的规定进行。

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T/ZZB3874—2024

电气安全

电气安全应作下述试验或检查：

a)保护接地电阻检查应按GB/T5226.1—2019中18.2的试验1进行；

b)绝缘电阻试验应按GB/T5226.1—2019中18.3进行；

c)耐压试验应按GB/T5226.1—2019中18.4进行；

d)联锁保护检查应按GB/T5226.1—2019中9.3的要求进行；

e)目测，带电部位应有警示标志，按GB/T5226.1—2019中16.2的要求；

f)目测，插头/插座组合应符合GB/T5226.1—2019中13.4.5的要求。

8检验规则

检验分类和检验项目

8.1.1检验分类

检验分出厂检验和型式检验。

8.1.2检验项目

检验项目按表12的规定。

表12检验项目

序号检验项目技术要求试验方法出厂检验型式检验

1外观质量6.17.2√√

2加工和装配质量6.27.3√√

3结构6.37.4√√

动作试验6.4.17.5.1√√

温升试验6.4.27.5.2-√

空运转主运动和进给

46.4.37.5.3√√

试验运动

手动功能要求6.4.47.5.4√√

数控功能要求6.4.57.5.5√√

5振动要求6.57.6-√

6连续空运转试验6.67.7√√

7负荷试验6.77.8-√

8最小设定单位6.87.9-√

9原点返回误差6.97.10