《双主轴立式加工中心 第2部分：精度检验》

1JB/T14481.2—2022双主轴加工中心第2部分：精度检验本文件规定了双主轴立式加工中心的几何精度检验、定位精度检验和重复定位精度检验及工作精度检验。本文件适用于轴线行程至1000mm，固定工作台式和回转工作台式双主轴立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4一般要求4.1测量单位本文件中所有线性尺寸、偏差和相应的公差的单位均用毫米（mm）表示；角度尺寸的单位用度(°)表示。角度偏差和相应的公差一般用比值表示，但在有些情况下为了清晰，可用微弧度(μrad）或角秒 0.010/1000=10×10-6=10μrad≈2"。4.2执行标准使用本文件时应符合GB/T17421.1-1998的规定，尤其是双主轴立式加工中心（以下简称“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。4.3检验顺序本文件所给出的检验项目的顺序并不表示实际检验顺序，为了装拆检验工具和检验方便起见，可按任意次序进行检验。4.4检验工具2JB/T14481.2—2022本文件在检验项目中所指出的检验工具仅为举例，可以使用测量相同物理量且具有至少相同精度的其他检验工具。指示器应具有0.001mm或更好的分度值/分辨力。4.5简图为简明起见，本文件的几何精度检验项目仅附一种结构形式的简图。4.6软件补偿当软件设备可用来补偿某些项目偏差时，按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，宜在检验项目中标明。4.7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2.3.1.1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。4.8工作精度工作精度的检验应仅在精加工时进行。粗加工时不应进行工作精度检验，以避免产生较大切削力的影响。3JB/T14481.2—20225几何精度检验5.1线性运动的直线度5.1.1检验项目G15.1.1.1X轴线运动的直线度：a）在ZX垂直平面内；b）在XY水平面内。G15.1.1.2简图见图1。5.1.1.3公差：X≤8000.015；800＜X≤10000.020；局部公差：在任意300测量长度上为0.007。5.1.1.4检验工具：a）平尺和指示器或光学仪器；b）平尺和指示器或钢丝和显微镜或光学仪器。4JB/T14481.2—20225.1.1.5检验方法(按GB/T17421.1-1998中5.2.1.1、5.2.3、5.2.3.1.2、5.2.3.2.1和5.2.3.3.1的规定)。对所有结构型式的机床，平尺或钢丝或反射器都应置于工作台上。如主轴能锁紧，则指示器或显微镜或干涉仪可装主轴上，否则检验工具应装在机床的主轴箱上。测量位置应尽量靠近工作台中央。5.1.2检验项目G25.1.2.1Y轴线运动的直线度：a）在YZ垂直平面内；b）在XY水平面内。G25.1.2.2简图见图2。5.1.2.3公差：Y≤5000.010；500＜Y≤8000.015；局部公差：在任意300测量长度上为0.007。5.1.2.4检验工具：a）平尺和指示器或光学仪器；b）平尺和指示器或钢丝和显微镜或光学仪器。5JB/T14481.2—20225.1.2.5检验方法(按GB/T17421.1-1998中5.2.1.1、5.2.3、5.2.3.1.2、5.2.3.2.1和5.2.3.3.1的规定)。对所有结构型式的机床，平尺或钢丝或反射器都应置于工作台上。如主轴能锁紧，则指示器或显微镜或干涉仪可装在主轴上，否则检验工具应装在机床的主轴箱上。测量线应尽量靠近工作台中央。5.1.3检验项目G35.1.3.1Z轴线运动的直线度：a）在平行于Y轴线的YZ垂直平面内；b）在平行于X轴线的ZX垂直平面内。G35.1.3.2简图见图3。Z5.1.3.3公差：Z≤5100.015；局部公差：在任意300测量长度上为0.007。5.1.3.4检验工具。角尺和指示器或钢丝和显微镜或光学方法。6JB/T14481.2—20225.1.3.5检验方法(按GB/T17421.1-1998中的5.2.1.1、5.2.3.1.2、5.2.3.2.1和5.2.3.3.1的规定)。对所有结构型式的机床，角尺或钢丝或反射器都应置于工作台上。如主轴能锁紧，则指示器或显微镜或干涉仪可装在主轴上，否则检验工具应装在机床的主轴箱上。5.2线性运动的角度偏差5.2.1检验项目G45.2.1.1X轴线运动的角度偏差：a）在平行于移动方向的ZX垂直平面内（俯仰）；b）在XY水平面内（偏摆）；c）在垂直于移动方向的YZ垂直平面内（倾斜）。G45.2.1.2简图见图4。5.2.1.3公差：a）0.060/1000（或60μrad或12″b）0.060/1000（或60μrad或12″c）0.060/1000（或60μrad或12″）。7JB/T14481.2—20225.2.1.4检验工具：a）精密水平仪或光学角度偏差测量工具；b）光学角度偏差测量工具；c）精密水平仪。5.2.1.5检验方法(按GB/T17421.1-1998中5.2.3.1.3、5.2.3.2.2、5.2.3.3.2的规定)。检验工具应置于运动部件上：a俯仰）纵向；b偏摆）水平；c倾斜）横向。当X轴线运动引起主轴箱和工件夹持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。在这种情况下，当使用水平仪测量时，基准水平仪应置于机床的非运动部件（工件夹持工作台或主轴箱）上。沿行程在等距离的五个位置进行检验。应在每个位置的两个运动方向测取读数，最大与最小读数的差值应不超过公差。5.2.2检验项目G55.2.2.1Y轴线运动的角度偏差：a）在平行于移动方向的YZ垂直平面内（俯仰）；b）在XY水平面内（偏摆）；c）在垂直于移动方向的ZX垂直平面内（倾斜）。G55.2.2.2简图见图5。5.2.2.3公差：a）0.060/1000（或60μrad或12″b）0.060/1000（或60μrad或12″c）0.060/1000（或60μrad或12″）。8JB/T14481.2—20225.2.2.4检验工具：a）精密水平仪或光学角度偏差测量工具；b）光学角度偏差测量工具；c）精密水平仪。5.2.2.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中5.2.3.1.3、5.2.3.2.2、5.2.3.3.2的规定）。检验工具应置于运动部件上：a俯仰）纵向；b偏摆）水平；c倾斜）横向。当Y轴线运动引起主轴箱和工件夹持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。在这种情况下，当使用水平仪测量时，基准水平仪应置于机床的非运动部件（主轴箱或工件夹持工作台）上。沿行程在等距离的五个位置进行检验。应在每个位置的两个运动方向测取读数。最大与最小读数的差值应不超过公差。5.2.3检验项目G65.2.3.1Z轴线运动的角度偏差：a）在平行于Y轴线的YZ垂直平面内；b）在平行于X轴线的ZX垂直平面内。G65.2.3.2简图见图6。5.2.3.3公差：a）0.060/1000（或60μrad或12″b）0.060/1000（或60μrad或12″）。9JB/T14481.2—20225.2.3.4检验工具。精密水平仪或光学角度偏差测量工具。5.2.3.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中5.2.3.1.3、5.2.3.2.2、5.2.3.3.2的规定）。应沿行程至少在等距离的五个位置进行检验。在每个位置的两个运动方向测取读数。最大与最小读数的差值应不超过公差。当Z轴线运动引起主轴箱和工件夹持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。在这种情况下，当使用水平仪测量时，基准水平仪应置于机床的非运动部件（主轴箱或工件夹持工作台）上。沿行程在等距离的五个位置进行检验。应在每个位置的两个运动方向测取读数。最大与最小读数的差值应不超过公差。5.3线性运动间的垂直度5.3.1检验项目G75.3.1.1Z轴线运动和X轴线运动的垂直度。G75.3.1.2简图见图7。步骤2）5.3.1.3公差。0.020/500。JB/T14481.2—20225.3.1.4检验工具：平尺或平板、角尺和指示器。5.3.1.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中5.5.2.2.4的规定）：步骤1）将平尺或平板应平行于X轴线放置；步骤2）应通过直立在平尺或平板上的角尺检查Z轴线；如主轴能锁紧，则指示器可装在主轴上，否则指示器应装在机床的主轴箱上。应记录角度α的值（小于、等于或大于90°),用于参考和可能进行的修正。5.3.2检验项目G85.3.2.1Z轴线运动和Y轴线运动的垂直度。G85.3.2.2简图见图8。ZZ步骤2）5.3.2.3公差。0.020/500。JB/T14481.2—20225.3.2.4检验工具。四方尺和指示器。5.3.2.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中5.5.2.2.4的规定）：步骤1）将四方尺上平面两端调平；步骤2）通过四方尺竖直边检验Z轴线运动和Y轴线运动的垂直度；如主轴能锁紧，则指示器可装在主轴上，否则指示器应装在机床的主轴箱上。应记录角度α的值（小于、等于或大于90°),用于参考和可能进行的修正。5.3.3检验项目G95.3.3.1Y轴线运动和X轴线运动间的垂直度。G95.3.3.2简图见图9。Z步骤2）步骤2）5.3.3.3公差。0.020/500。JB/T14481.2—20225.3.3.4检验工具。平尺或平板或角尺和指示器。5.3.3.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中5.5.2.2.4的规定）：步骤1）平尺或平板应平行于X轴线（或Y轴线）放置；步骤2）应通过放置在工作台上并一边紧靠平尺的角尺检验Y轴线（或X轴线）；也可以不用平尺进行本检验，将角尺的一边平行一条轴线，在角尺的另一边上检查第二条轴线。如主轴能锁紧，则指示器可装在主轴上，否则指示器应装在机床的主轴箱上。应记录角度α的值（小于、等于或大于90°),用于参考和可能进行的修正。5.4主轴5.4.1检验项目G105.4.1.1主轴的周期性轴向窜动和主轴端面跳动：a）主轴的周期性轴向窜动；b）主轴端面跳动。G10JB/T14481.2—20225.4.1.2简图见图10。5.4.1.3公差：b）0.015。5.4.1.4检验工具。指示器。5.4.1.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中5.6.2.2.1、5.6.2.2.2、5.6.3.1和5.6.3.2的规定）。应在机床的所有工作主轴上进行检验：a）当使用非预加负荷轴承时，应施加轴向力；b）检验时，尽量靠近外圆。5.4.2检验项目G115.4.2.1主轴锥孔的径向跳动：a）靠近主轴端部；b）距离主轴端部300mm处。G11JB/T14481.2—20225.4.2.2简图见图11。5.4.2.2简图见图11。5.4.2.3公差：b）0.030。5.4.2.4检验工具。检验棒和指示器。5.4.2.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中5.6.1.2.2和5.6.1.2.3的规定）。应在机床所有的工作主轴上进行检验。根据GB/T17421.1-1998中的5.6.1.1.4的注，应至少旋转两整圈进行检验。5.4.3检验项目G125.4.3.1主轴轴线和Z轴线运动间的平行度：a）在平行于Y轴线的YZ垂直平面内；b）在平行于X轴线的ZX垂直平面内。G12JB/T14481.2—20225.4.3.2简图见图12。5.4.3.3公差：a）在300测量长度上为0.015；b）在300测量长度上为0.015。5.4.3.4检验工具。检验棒和指示器。5.4.3.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中5.4.1.2.1和5.4.2.2.3的规定）。X轴线置于行程的中间位置。对于a）：如果可能，Y轴线锁紧。对于b）：如果可能，X轴线锁紧。对于机床所有的工作主轴，其轴线相对Z轴偏离的方向，在a）、b）两个平面内均应相同。应在机床所有的工作主轴上进行检验。5.4.4检验项目G135.4.4.1主轴轴线和X轴线运动间的垂直度。G13JB/T14481.2—20225.4.4.2简图见图13。5.4.4.3公差：0.020/300；300为两测点间的距离。5.4.4.4检验工具。平尺、专用支架和指示器。5.4.4.5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）。如果可能，Z轴线锁紧。平尺应平行于X轴线放置。此垂直度偏差也能从检验项目G7和G12b）推出，其相关偏差之和不超过这里所示的公差。应记录α的值（小于、等于或大于90°),用于参考和可能进行的修正。所有主轴均应检验。对于机床所有的工作主轴，其相对X轴的偏转方向(α值的正、负号）均应相同。JB/T14481.2—20225.4.5检验项目G145.4.5.1主轴轴线和Y轴线运动间的垂直度。G145.4.5.2简图见图14。5.4.5.3公差：0.020/300；300为两测点间的距离。5.4.5.4检验工具。平尺、专用支架和指示器。5.4.5.5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）。如果可能，Z轴线锁紧。平尺应平行于Y轴线放置，或在测量中应考虑该平行度偏差。此垂直度偏差也能从检验项目G8和G12a）推出，其相关偏差之和不超过这里所示的公差。应记录α的值（小于、等于或大于90°),用于参考和可能进行的修正。所有主轴均应检验。对于机床所有的工作主轴，其相对Y轴的偏转方向(α值的正、负号）均应相同。JB/T14481.2—20225.4.6检验项目G155.4.6.1两主轴轴线的间距。G155.4.6.2简图见图15。ZL为两主轴中心距。5.4.6.3公差。0.020。5.4.6.4检验工具。专用检棒和外径千分尺。5.4.6.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中5.4.1.2.1的规定）。外径千分尺靠近检棒侧母线，分别在上、中、下三处进行检验，测量值以读数值减去检棒直径计，误差以三处测量值的最大值计。JB/T14481.2—20225.4.7检验项目G165.4.7.1两主轴端面高度的一致性。G165.4.7.2简图见图16。5.4.7.3公差。0.030。5.4.7.4检验工具：专用检验棒和指示器。5.4.7.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中5.4.1.2.1的规定）：步骤1）指示器固定于工作台上。先将指示器触头置于一个检验棒端部并调零；步骤2）滑鞍沿X轴运动，使另一主轴上的检棒端部经过指示器测头；误差以两读数最大差值计。JB/T14481.2—20225.5工作台的精度检验5.5.1检验项目G175.5.1.1工作台面的平面度。G175.5.1.2简图见图17。5.5.1.3公差：L≤5000.020；500＜L≤8000.025；800＜L≤12500.030；L为工作台或托板的较短边的长度。局部公差：在任意300测量长度上为0.012。5.5.1.4检验工具。精密水平仪或平尺、量块和指示器或光学仪器。5.5.1.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中5.3.2.2、5.3.2.3和5.3.2.4的规定）。X轴线和Y轴线置于其行程的中间位置。对于回转工作台面的平面度应检验两次，一次回转工作台锁紧，一次不锁紧（如适用的话）。两次测定的偏差均应符合公差要求。JB/T14481.2—20225.5.2检验项目G185.5.2.1工作台面和X轴线运动间的平行度。G185.5.2.2简图见图18。5.5.2.3公差：X≤5000.020；50＜X≤8000.025；800＜X≤10000.030。5.5.2.4检验工具。平尺、量块和指示器。5.5.2.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中5.4.2.2.1和5.4.2.2.2的规定）。如果可能，Y轴线锁紧。指示器测头近似地置于刀具的工作位置。指示器测头可直接对工作台面测量，也可在平行于工作台面放置的平尺上进行测量。如主轴能锁紧，则指示器可装在主轴上，否则指示器应装在机床的主轴箱上。回转工作台应在互成90°的四个回转位置处测量。JB/T14481.2—20225.5.3检验项目G195.5.3.1工作台面和Y轴线运动间的平行度。G195.5.3.2简图见图19。5.5.3.3公差：Y≤5000.020；500＜Y≤8000.025。5.5.3.4检验工具。平尺、量块和指示器。5.5.3.5检验方法(按GB/T17421.1-1998中5.4.2.2.1和5.4.2.2.2的规定）。如果可能，X轴线和Z轴线锁紧。指示器测头近似地置于刀具的工作位置。指示器测头可直接对工作台面测量，也可在平行于工作台面放置的平尺上进行测量。如主轴能锁紧，则指示器可装在主轴上，否则指示器应装在机床的主轴箱上。回转工作台应在互成90°的四个回转位置处测量。JB/T14481.2—20225.5.4检验项目G205.5.4.1工作台的：a）纵向中央或基准T形槽；或b）纵向定位孔的轴心线（如果有的话）；或c）纵向侧面定位器。和X轴线运动间的平行度。G205.5.4.2简图见图20。a)b)c)5.5.4.3公差：a）在500测量长度上为0.025；b）在500测量长度上为0.025；c）在500测量长度上为0.025。5.5.4.4检验工具。指示器、平尺和标准销（如果需要）。5.5.4.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中5.4.1.2.1、5.4.1.3、5.4.3.2的规定）。如果可能，Y轴线锁紧。如主轴能锁紧，则指示器可装在主轴上，否则指示器应装在机床的主轴箱上。当有定位孔时，应使用两个与该孔配合并具有相同直径突出部分的标准销，平尺应紧靠它们放置。按机床状况，a)、b)、c)可任选一种进行检测。JB/T14481.2—20225.5.5检验项目G215.5.5.1工作台的：a）横向定位孔中心线（如果有的话）或（仅适用于回转工作台式b）横向侧面定位器。（仅适用于回转工作台式）和Y轴线运动间的平行度。G215.5.5.2简图见图21。a)b)5.5.5.3公差：a）在500测量长度上为0.025；b）在500测量长度上为0.025。5.5.5.4检验工具。指示器、平尺和标准销（如果需要）。5.5.5.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中5.4.1.2.1,5.4.1.3,5.4.3.2的规定）。如果可能，X轴线锁紧。如主轴能锁紧，则指示器可装在主轴上，否则指示器应装在机床的主轴箱上。当有定位孔时，应使用两个与该孔配合并具有相同直径突出部分的标准销，平尺应紧靠它们放置。JB/T14481.2—20225.5.6检验项目G225.5.6.1工作台中心孔的径向圆跳动、工作台工作面的端面圆跳动：a）工作台中心孔的径向圆跳动（当中心孔用于定位目的时）；b）工作台工作面的端面圆跳动。G225.5.6.2简图见图22。a)b)5.5.6.3公差：a）0.025；b）L≤5000.030；500＜L≤8000.040；800＜L≤12500.050；L为工作台较短边的长度。5.5.6.4检验工具：a）指示器；b）量块和指示器。5.5.6.5检验方法（按GB/T17421.1-1998中5.6.1.2.3和5.6.3.2的规定）。如主轴能锁紧，则指示器可装在主轴上，否则指示器应装在机床的固定部位：a）如果可能，X轴线和Y轴线锁紧。指示器测头触及中心孔表面；b）如果可能，Z轴线锁紧。量块放在工作台面上，指示器测头触及量块工作面，半径R应尽可能缓慢连续旋转工作台检验。误差以指示器最大读数差值计。JB/T14481.2—20225.5.7检验项目G235.5.7.1工作台回转轴线与：a）纵向中央T形槽或两定位孔间或横向榫槽（如果有的话）的中心线的相交度；b）定位孔与工作台回转轴线的等距度。G235.5.7.2简图见图23。a)b)5.5.7.3公差：a)0.030；b)0.030。5.5.7.4检验工具：a）平尺、量块或标准销和指示器；b）标准销和指示器。5.5.7.5检验方法（按GB/T17421.1-1998的规定）：a）在机床的固定部位固定指示器，使其测头触及平尺并调零。移开平尺，工作台旋转180°。将平尺重新靠近量块或标准销的另一侧，指示器重新读数应不超过公差值；b）如果有定位孔时，应使用两个与该孔配合并具有相同直径突出部分的标准销来代替量块。在机床的固定部分固定指示器，使其测头触及一标准销，回转工作台使其测头触及另一标准销。测量结果以指示器读数的最大差值计。JB/T14481.2—20226定位精度和重复定位精度检验P16.1检验项目P1P16.1.1线性轴线的定位精度和重复定位精度。6.1.2公差见表1。序号检验项目代号及符合轴线的测量≤500>500~1000公差公差1双向定位精度A0.0220.0322单向定位精度↓0.0160.0253双向重复定位精度R0.0120.0184单向重复定位精度R↑和R↓0.0060.0105轴线的反向差值B0.0100.0126平均反向差值0.0060.0087双向定位系统偏差E0.0150.0238单向定位系统偏差E↑和E↓0.0100.0159轴线的平均双向位置偏差范围0.0100.0156.1.3检验工具。激光干涉仪。6.1.4检验方法（按照GB/T17421.2-2016中4.3.2的规定）。应在刀具位置和工件位置之间进行测量。当使用激光干涉仪时，干涉仪固定在坚实的基础上，反射器应放置在夹持刀具的部件上且激光干涉仪的光束轴线应与被检轴平行。使用激光干涉仪时，应参照GB/T17421.1-1998中A13所规定的注意事项。在检验过程中，三个基本线性轴线中的非检验轴线的运动部件，应尽可能置于其工作行程的中间位置，否则应置于影响测量偏差最小的位置处。检验过程和结果的表达应符合GB/T17421.2-2016中的第4章、第5章和第7章的规定。对线性轴线X轴、Y轴、Z