《精密翻板卧式加工中心 第1部分：精度检验》

2JB/T14483.1—2023精密翻板卧式加工中心第1部分：精度检验本文件规定了精密翻板卧式加工中心的轴线运动坐标命名、一般要求、几何精度检验、定位精度和重复定位精度检验及工作精度检验。本文件适用于工作台宽1000mm×长1000mm至宽3000mm×长10000mm的三线性轴（X/Y/Z）及三线性轴和两个回转轴的五轴（X/Y/Z/A/C）精密翻板卧式加工中心精度的检验活动。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/T17421.1-1998机床检验通则第1部分：在无负荷或精加工条件下机床的几何精度GB/T17421.2-2016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3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。4轴线运动坐标命名4.1精密翻板卧式加工中心（以下简称“机床”）的运动轴线和结构型式见图1。4.2轴线的命名如下：——X轴──立柱沿床身导轨水平移动；——Y轴──溜板沿立柱导轨上下移动；——Z轴──滑枕沿溜板前后移动；——A轴──双摆角铣头在竖直平面内绕X轴旋转；——C轴──双摆角铣头在竖直平面内绕Z轴旋转。3JB/T14483.1—2023立柱立柱溜板滑枕床身翻板工作台a）三轴机床双摆角铣头b）五轴机床5一般要求5.1计量单位本文件所有线性尺寸、偏差和相应允差的单位为毫米（mm角度偏差和相应的允差一般用比值表示。但在有些情况下为了清晰，也用微弧度(μrad)或弧秒(″)表示。表达式的等效关系如下：0.010/1000＝10μrad≈2″5.2执行标准使用本文件时应按GB/T17421.1-1998的规定,尤其是机床检验前的安装，主轴和其他运动部件的空运转升温、检验方法和检验工具的推荐精度。5.3检验顺序本文件所给出的检验项目的顺序并不代表实际检验顺序。为了使装拆检验工具和检验方便起见，可按任意次序进行检验。5.4检验项目4JB/T14483.1—2023检验机床时，根据结构特点不是必须检验本文件中的所有项目。为了验收目的而要求检验时，可由用户取得制造厂同意，选择一些感兴趣的检验项目，但这些检验项目应在机床订货时明确提出。5.5检验工具本文件所规定的测量方法和检验工具仅为例子，可以使用相同指示量和具有至少相同精度的其他检验工具。指示器应具有0.001mm或更高的分辨力。5.6工作精度检验工作精度检验应在试件精加工后进行。5.7最小公差当实测长度与本文件规定的长度不同时，公差应根据GB/T17421.1-1998中的2.3.1.1的规定按能够测量的长度折算，折算结果小于0.003mm时，按0.003mm计。5.8软件补偿当软件设备可用来补偿某些检验项目偏差时，按照用户和制造厂的协议，可在使用或不使用这些补偿的情况下进行相关项目的检验。当使用软件补偿时，应在检验项目中表明。5.9环境温度检验时环境温度应保持在20℃±2.0℃内，机床和检具在测量环境中放置足够长时间（不宜少于12h以确保检验前达到稳定状态。5JB/T14483.1—20236几何精度检验6.1线性运动的直线度6.1.1检验项目G16.1.1.1立柱移动（X轴线）的直线度：a)在XY垂直平面内；b)在ZX水平平面内。G16.1.1.2简图见图2。6.1.1.3公差：a)和b)X≤20000.015；测量长度超过2000后，每增加1000,公差增加0.005。局部公差：任意300测量长度上为0.005。6.1.1.4检验工具。自准直仪、精密水平仪或其他光学仪器。6.1.1.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中5.2.3.2.1.3的规定）。自准直仪固定在翻板工作台一端，使光束平行于立柱的X轴线。如果主轴能锁紧，则反射镜可装在主轴上，否则应装在主轴套筒上。移动立柱，在全行程检验。可通过回转准直仪镜头检查立柱移动（X轴线）的直线度：a)准直仪镜头垂直设置；b)准直仪镜头水平设置。a)、b）误差分别计算，误差以曲线对其两端点连线间坐标值的最大代数差值计。6JB/T14483.1—20236.1.2检验项目G26.1.2.1溜板移动（Y轴线）的直线度：a)在YZ垂直平面内；b)在XY垂直平面内。G26.1.2.2简图见图3。6.1.2.3公差：a)和b)800<Y≤1250：0.013；1250<Y≤2000：0.016；2000<Y≤3000：0.020。局部公差：任意300测量长度上为0.005。6.1.2.4检验工具。自准直仪、精密水平仪或其他光学仪器。6.1.2.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中的5.2.3.2.1.3规定）。立柱在X轴行程的中间位置。自准直仪固定于地面或整体防护底座支撑面，使光束平行于Y轴线。如果主轴能锁紧，反射镜可固定在主轴上，否则应装主轴套筒上。移动溜板，在全行程检验。a)、b）误差分别计算，误差以曲线对其两端点连线间坐标值的最大代数差值计。7JB/T14483.1—20236.1.3检验项目G36.1.3.1滑枕移动（Z轴）的直线度：a)在XZ水平平面内；b)在YZ垂直平面内。G36.1.3.2简图见图4。6.1.3.3公差：a)和b)500<Y≤800：0.010；800<Y≤1250：0.013。局部公差：任意300测量长度上为0.005。6.1.3.4检验工具。指示器、平尺或光学方法。6.1.3.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中5.2.3.2.1.1或5.2.3.2.1.3的规定）。立柱在其行程的中间位置，溜板位于行程中间位置，工作台处于水平位置。平尺平行于铣头的Z轴线移动方向放置工作台上，a）在水平平面内；b）在垂直面内。如主轴能锁紧，则指示器可以固定在主轴上，否则应装在主轴套筒上。指示器测头应垂直于平尺的基准，调整平尺使指示器读数在平尺的两端相等；移动滑枕，在全行程上检验。a）、b）误差分别计算，误差以指示器读数的最大差值计。8JB/T14483.1—20236.2线性运动的角度偏差6.2.1检验项目G46.2.1.1立柱移动（X轴线）的角度偏差：a)在XY平面内（俯仰）；b)在YZ平面内（倾斜）；c)在ZX平面内（偏摆）。G46.2.1.2简图见图5。6.2.1.3公差：a)、b)和c)0.040/1000；任意300测量长度上为0.020/1000。6.2.1.4检验工具：a)精密水平仪；b)精密水平仪；c)光学角度偏差测量装置。6.2.1.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中5.2.3.2.2.1和5.2.3.2.2.2的规定）。基准水平仪固定在翻板工作台上（工作台处于水平位置），溜板位于Y轴行程的中间位置，滑枕位于Z轴行程的中间位置。精密水平仪或光学角度偏差测量装置应放于运动部件上：a)在XY平面内（俯仰）沿X轴线方向垂直放置；b)在YZ平面内（倾斜）沿Z轴线方向垂直放置；c)在ZX平面内（偏摆）自准直仪水平放置在翻板工作台上（工作台处于水平位置），反射镜固定于主轴或主轴套筒上（主轴锁紧）。当X轴线移动引起立柱和翻板工作台同时产生角度偏差时，这两种角度偏差应分别测量并给予标沿行程至少在五个等距离的位置进行测量，在每个位置的两个运动方向测取读数。a)、b)、c)误差分别计算。误差以最大和最小读数的差值计。9JB/T14483.1—20236.2.2检验项目G56.2.2.1溜板移动（Y轴线）的角度偏差：a)在YZ垂直平面内；b)在XY垂直平面内。G56.2.2.2简图见图6。6.2.2.3公差：a)和b)0.040/1000。6.2.2.4检验工具：a)精密水平仪；b)精密水平仪。6.2.2.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中5.2.3.2.2.1和5.2.3.2.2.2规定）。基准水平仪固定在翻板工作台上（工作台处于水平位置），立柱位于X轴行程的中间位置，滑枕位于Z轴行程的中间位置。精密水平仪或光学角度偏差测量装置应放于运动部件上：a)在YZ平面内沿Z轴线方向垂直放置；b)在XY平面内沿X轴线方向垂直放置。当Y轴线运动引起溜板和翻板工作台同时产生角运动时，这两种角运动应分别测量并给予标明,沿行程在等距离的五个位置上检测。沿行程至少在五个等距离的位置进行测量，应在每个位置的两个运动方向测取读数。a)、b)误差分别计算。误差以最大与最小读数的差值计JB/T14483.1—20236.2.3检验项目G56.2.3.1滑枕移动（Z轴线）的角度偏差：a)在YZ平面内（俯仰）；b)在XY平面内（倾斜）；c)在ZX平面内（偏摆）。G66.2.3.2简图见图7。6.2.3.3公差：a)、b)和c)0.040/1000。6.2.3.4检验工具：a)精密水平仪；b)精密水平仪；c)光学角度偏差测量装置。6.2.3.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中5.2.3.2.2.1和5.2.3.2.2.2的规定）。基准水平仪固定在翻板工作台上（工作台处于水平位置），立柱位于X轴行程的中间位置，溜板位于Y轴行程的中间位置。对于a)、b)，精密水平仪或光学角度偏差测量装置应放于运动部件上：a)在YZ平面内（俯仰）沿Z轴线方向垂直放置；b)在XY平面内（倾斜）沿X轴线方向垂直放置。对于c)，自准直仪水平放置在翻板工作台上（工作台处于水平位置反射镜固定于主轴或主轴套筒上（主轴锁紧）。当Z轴线运动引起滑枕和翻板工作台同时产生角运动时，这两种角运动应分别测量并给予标明。沿行程在等距离的五个位置上检测。应在每个位置的两个运动方向测取读数。a)、b)、C）误差分别计算。误差以最大与最小读数的差值计。JB/T14483.1—20236.3线性运动间的垂直度6.3.1检验项目G76.3.1.1溜板移动（Y轴线）对立柱移动（X轴线）的垂直度。G76.3.1.2简图见图8。6.3.1.3公差。0.020/1000。6.3.1.4检验工具。平板、角尺、调整块和指示器。6.3.1.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中5.5.2.2.4的规定）。翻板工作台处于水平位置，其上水平放置平板，平板顶面应平行于X轴线放置，平板上放置角尺。如主轴能锁紧，则指示器可以固定在主轴上，否则应装在主轴套筒上。指示器测头沿X轴线方向触及角尺，溜板沿Y轴线方向在测量长度上移动。误差以指示器读数的最大差值计。JB/T14483.1—20236.3.2检验项目G86.3.2.1滑枕移动（Z轴线）对溜板移动（Y轴线）的垂直度。G86.3.2.2简图见图9。6.3.2.3公差。0.012/500。6.3.2.4检验工具。平板、角尺、调整块和指示器。6.3.2.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中5.5.2.2.4的规定）。翻板工作台处于水平位置，其上水平放置平板，平板顶面应平行于Z轴线放置，平板上放置角尺。如主轴能锁紧，则指示器可以固定在主轴上，否则应装在主轴套筒上。指示器测头沿Z轴线方向触及角尺，溜板沿Y轴线方向在测量长度上移动。误差以指示器读数的最大差值计。JB/T14483.1—20236.3.3检验项目G96.3.3.1滑枕移动（Z轴线）对立柱移动（X轴线）的垂直度。G96.3.3.2简图见图10。6.3.3.3公差。6.3.3.4检验工具。平尺、角尺、调整块和指示器。6.3.3.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中5.5.2.2.4的规定）。翻板工作台处于水平位置，其上水平放置平尺，平尺应平行于X轴线放置；在平台上放置角尺，角尺的一边紧靠平尺。如主轴能锁紧，则指示器可以固定在主轴上，否则应装在主轴套筒上。指示器测头触及角尺另一边，滑枕沿Z轴线方向在测量长度上移动。或将角尺的一边平行于X轴线，指示器测头触及角尺的另一边，滑枕沿Z轴线方向移动测量。误差以指示器读数的最大差值计。JB/T14483.1—20236.4主轴6.4.1检验项目G106.4.1.1主轴的周期性轴向窜动。G106.4.1.2简图见图11。6.4.1.3公差。0.003.6.4.1.4检验工具。指示器。6.4.1.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中5.6.2.2.1和5.6.2.2.2的规定）。在主轴中心孔内放置一钢球。指示器侧头触及钢球表面，旋转主轴检验，并测取读数。误差以指示器读数的最大差值计。如使用非预加负荷的轴承时，应施加轴向力F，F的数值和方向由生产厂家给予规定。JB/T14483.1—20236.4.2检验项目G116.4.2.1主轴锥孔的径向跳动：a)靠近主轴端部；b)距主轴端部300mm处。G116.4.2.2简图见图12。6.4.2.3公差：a)0.004；b)0.010。6.4.2.4检验工具。检验棒、指示器。6.4.2.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中5.6.1.2.2和5.6.1.2.3的规定)。翻板工作台处于水平位置。将指示器固定在翻板台上，检验棒插入主轴锥孔中。指示器测头尽可能靠近主轴端部，旋转主轴检验，并测取读数。在距主轴端部300mm处重复上述检验。拔出检验棒，相对主轴旋转90°,重新插入主轴锥孔中，依次重复检验3次。a）、b）误差分别计算。误差以4次测量结果的算术平均值计。JB/T14483.1—20236.4.3检验项目G126.4.3.1主轴轴线和Z轴轴线运动间的平行度：a)在YZ垂直平面内；b)在ZX水平平面内。G126.4.3.2简图见图13。6.4.3.3公差：a)和b)在300测量长度上为0.010。6.4.3.4检验工具。检验棒、指示器。6.4.3.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中5.4.1.2.1和5.4.2.2.3的规定）。翻板工作台处于水平位置。立柱位于X轴线行程中间位置，溜板置于Y轴线中间位置；指示器固定在翻板台上，检验棒插入主轴锥孔中，a）指示器测头在X方向触及检验棒，滑枕沿Z轴线方向移动，b）指示器测头在Y方向触及检验棒，滑枕沿Z轴线方向移动。a)、b)误差分别计算。误差以最大与最小读数的差值计。JB/T14483.1—20236.4.4检验项目G136.4.4.1主轴轴线和X轴线运动间的垂直度。G136.4.4.2简图见图14。6.4.4.3公差。6.4.4.4检验工具。6.4.4.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中5.5.1.2.1；5.5.1.2.3.2和5.5.1.2.4的规定）。翻板工作台处于水平位置。立柱置于X轴线行程中间位置，溜板置于Y轴线中间位置。在工作台中间位置且在水平平面内平行于X轴线移动方向放置一平尺。在主轴上固定指示器，使其测头触及平尺检验面，测取读数。然后将主轴回转180°,再测取读误差以两次读数的最大差值计。JB/T14483.1—20236.4.5检验项目G146.4.5.1主轴轴线和Y轴线运动间的垂直度。G146.4.5.2简图见图15。6.4.5.3公差。0.010/300。其中300为两个测量点间的距离。6.4.5.4检验工具。角（平）尺、专用支架、指示器。6.4.5.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中5.5.1.2.1；5.5.1.2.3.2和5.5.1.2.4.2的规定）。翻板工作台处于水平位置。立柱置于X轴线行程中间位置，溜板置于Y轴线中间位置。在工作台中间位置且在垂直平面内平行于Y轴线移动方向放置一平尺。在铣头上固定指示器，使其测头触及角（平）尺检验面，测取读数。然后将主轴回转180°,再测取读数；误差以两次读数的最大差值。JB/T14483.1—20236.5翻板工作台6.5.1检验项目G156.5.1.1翻板工作台面：a)翻板工作台面对立柱X轴移动的平行度；b)翻板工作台面对溜板Y轴移动的平行度。G156.5.1.2简图见图16。6.5.1.3公差：a)和b）在1000测量长度上为0.020，每增加1000增加0.010。6.5.1.4检验工具。量块、指示器。6.5.1.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中5.4.2.2.2.2的规定)。翻板工作台处于竖直位置并夹紧，在主轴上或主轴套筒上且靠近主轴处固定指示器；主轴锁紧，指示器测头应垂直触及量块表面或工作台面。a)距翻板工作台顶部200，左侧200处作为第一个点；沿X方向移动立柱，间隔500测量。b)沿Y方向移动溜板，每隔200取一个测量点。a)、b)误差分别计算。误差以每条测量线最大与最小读数差值中最大的计。JB/T14483.1—20236.6双摆角铣头（仅适用于五轴机床的检验）6.6.1检验项目G166.6.1.1C轴旋转轴线对：a)立柱移动X轴的垂直度；b)溜板移动Y轴的垂直度。G166.6.1.2简图见图17。6.6.1.3公差：a)和b)0.02/300。6.6.1.4检验工具。平尺或平板、指示器。6.6.1.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中5.5.2.2.4的规定)。X轴、Y轴位于其行程中间位置，Z轴固定；翻板工作台处于水平位置。a）工作台中间位置放置一平尺，且与X轴移动方向平行。调整主轴垂直于Z轴线，A轴固定，指示器固定在主轴壳体上，使其测头触及平尺检验面，指示器调零。C轴旋转180°,记录指示器读数。误差以两次读数的差值除以测量点间的距离计。b）将平尺平行于Y轴线移动方向放置，重复上述检验，测取读数计算误差。JB/T14483.1—20236.6.2检验项目G176.6.2.1A轴旋转轴线与C轴旋转轴线的垂直度。G176.6.2.2简图见图18。6.6.2.3公差。0.025/300。6.6.2.4检验工具。检验棒、指示器。6.6.2.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中5.5.2.2.3的规定)。Y轴位于行程中间位置固定，A轴位于90°或-90°位置，翻板工作台处于水平位置。1）调整主轴头座（C轴）的角度位置，使指示器在主轴处于左右位置时的两个读数相等（A轴线垂直于X轴线），将指示器调零，并在检验棒的接触点做出标记。2）A轴旋转90°,使主轴调至水平位置（在YZ平面内移动Z轴和X轴，使指示器测头重新触及标记点，记录读数。3）将C轴旋转180°,重复1）和2）的测量。误差以2）中两次测量差之半除以测量点与A轴轴线间的距离计。此项检测可在补偿后进行。JB/T14483.1—20236.6.3检验项目G186.6.3.1主轴轴线与A轴轴线的垂直度。G186.6.3.2简图见图19。6.6.3.3公差。0.02/300。6.6.3.4检验工具。检验棒、指示器。6.6.3.5检验方法（按GB/T17421.1-1998的规定)。Y轴固定，A轴位于90°或-90°位置，翻板工作台处于水平位置；1）调整主轴头座（C轴）的角度位置，使指示器在主轴处于左右位置时的两个读数相等（A轴线垂直于X轴线），将指示器调零，并在检验棒的接触点做出标记。2）沿X轴方向移动，测取指示器在检验棒300mm长度上的差值该值即为误差。此项检测可在补偿后进行。JB/T14483.1—20236.6.4检验项目G196.6.4.1主轴轴线与A轴轴线在同一个平面内的相交度。G196.6.4.2简图见图20。6.6.4.3公差。0.015。6.6.4.4检验工具。检验棒、指示器。6.6.4.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中6.5.1的规定)。X轴与Y轴固定于行程的中间位置，翻板工作台处于垂直位置。调整A轴轴线使检验棒在ZX水平面内平行于X轴线；指示器固定在工作台上，测头触及检验棒表面，指示器调零。移动X轴和Z轴以避免碰撞。A轴旋转180°,移动X轴和Z轴，使检验棒重新与指示器接触。调整A轴，使检验棒在另一边重新平行于X轴线，测取读数。误差以指示器读数最大差值的1/2计。JB/T14483.1—20236.6.5检验项目G206.6.5.1主轴在水平位置相对于C轴旋转轴线的重合度：a)在包含A轴线和C轴线的AC垂直平面内；b)在垂直于AC面的垂直平面内。G206.6.5.2简图见图21。6.6.5.3公差：a)0.012；b)0.025。6.6.5.4检验工具。检验棒、指示器。6.6.5.5检验方法（按GB/T17421.1-1998的规定)。X轴和Y轴固定于行程中间位置，翻板工作台处于水平位置；调整A轴轴线，使主轴轴线和C轴轴线件的平行度偏差最小。固定指示器，测头在主轴近端处触及检验棒表面，将指示器调零。旋转C轴90°四次，测取读数。a）和b）误差分别计算，误差以指示器读数最大差值的1/2计。此项检测可在补偿后进行。JB/T14483.1—20236.6.6检验项目G216.6.6.1A轴旋转轴线与C轴旋转轴线在同一平面的相交度。G216.6.6.2简图见图22。6.6.6.3公差。0.015。6.6.6.4检验工具。角尺、指示器。6.6.6.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中6.5.1规定）。翻板工作台处于水平位置。角尺应平行于YZ平面放置。指示器固定在主轴端面，主轴固定。调整A轴轴线和C轴轴线，使主轴垂直于角尺，指示器调零。同时旋转A轴、C轴180°,测取读数。误差以指示器读数最大差值的1/2计。JB/T14483.1—20237数控定位精度和重复定位精度检验7.1检验项目P17.1.1立柱沿床身导轨水平移动（X轴）的定位精度和重复定位精度。7.1.2简图见图23。7.1.3公差。7.1.4检验工具。激光测量装置。7.1.5检验方法（按GB/T17421.2-2016的4.3.2、4.3.3的规定）。激光测量装置的光束轴线应调整与移动轴线平行。原则上，快速进给速度是用来定位的，但如果用户和供货厂商达成协议，那么任意的进给速度均可用来定位。检验时，应记录起始点。（行程2000mm以内建议采用标准检验循环，行程超过2000mm建议采用阶梯循环。）JB/T14483.1—20237.2检验项目P27.2.1溜板沿立柱导轨上下移动（Y轴）的定位精度和重复定位精度。7.2.2简图见图24。7.2.3公差。7.2.4检验工具。激光测量装置。7.2.5检验方法（按GB/T17421.2-2016的4.3.2、4.3.3的规定）。激光测量装置的光束轴线应调整与移动轴线平行。原则上，快速进给速度是用来定位的，但如果用户和供货厂商达成协议，那么任意的进给速度均可用来定位。检验时，应记录起始点。（行程2000mm以内建议采用标准检验循环，行程超过2000mm建议采用阶梯循环。）JB/T14483.1—20237.3检验项目P37.3.1滑枕沿溜板前后移动（Z轴）的定位精度和重复定位精度。7.3.2简图见图25。7.3.3公差。7.3.4检验工具。激光测量装置。7.3.5检验方法（按GB/T17421.2-2016的4.3.2、4.3.3的规定）。激光测量装置的光束轴线应调整与移动轴线平行。原则上，快速进给速度是用来定位的，但如果用户和供货厂商达成协议，那么任意的进给速度均可用来定位。检验时，应记录起始点。（行程2000mm以内建议采用标准检验循环，行程超过2000mm建议采用阶梯循环。）JB/T14483.1—20237.4检验项目P47.4.1A轴线、C轴线的定位和重复定位精度。7.4.2简图见图26。7.4.3公差。A轴(≤180°)C轴(≤360°)8″8″5″5″5″5″7.4.4检验工具。多面体和自准直仪或带反射镜的标准分度台和自准直仪或带角度干涉仪的标准分度台。7.4.5检验方法（按GB/T17421.2-2016中的第3章、第4章和第7章的规定）。当使用标准分度台时，将其置于倾斜铣头上，使其回转轴线平行并靠近铣