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标准编号 | GB/T 17421.2-2023 (GB/T17421.2-2023) | 中文名称 | 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 | 英文名称 | Test code for machine tools - Part 2: Determination of accuracy and repeatability of positioning of numerically controlled axes | 行业 | 国家标准 (推荐) | 中标分类 | J50 | 国际标准分类 | 25.040.20 | 字数估计 | 46,450 | 发布日期 | 2023-08-06 | 实施日期 | 2024-03-01 | 旧标准 (被替代) | GB/T 17421.2-2016 | 起草单位 | 通用技术集团机床工程研究院有限公司、上海机床厂有限公司、武汉重型机床集团有限公司、重庆机床(集团)有限责任公司、沈机集团昆明机床股份有限公司、沈阳机床(集团)有限责任公司、江苏高精机电装备有限公司、四川普什宁江机床有限公司、秦川机床工具集团股份公司、烟台环球机床装备股份有限公司、齐重数控装备股份有限公司、广东科杰技术股份有限公司、杭州蕙勒智能科技有限公司、济南章力机械有限公司、浙江亿洋智能装备科技股份有限公司、浙江永力达数控科技股份有限公司、深圳市蓝蓝科技有限公司、安徽新诺精工股份有限公司、北京广宇大成数 | 归口单位 | 全国金属切削机床标准化技术委员会(SAC/TC 22) | 提出机构 | 中国机械工业联合会 | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 |
GB/T 17421.2-2023: 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
ICS 25.040.20
CCSJ50
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 17421.2-2016
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
(ISO 230-2:2014,IDT)
2023-08-06发布
2024-03-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅲ
引言 Ⅴ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 检验条件 5
4.1 环境 5
4.2 被检机床 6
4.3 温升 6
5 检验程序 6
5.1 操作方法 6
5.2 目标位置的选择 6
5.3 测量 7
6 结果的评定 8
6.1 行程至2000mm的线性轴线和行程至360°的回转轴线 8
6.2 行程超过2000mm的线性轴线和行程超过360°的回转轴线 8
7 制造商/供方和用户之间的协商要点 9
8 结果的表达 9
8.1 表达方法 9
8.2 参数 10
附录A(资料性) 线性定位测量的测量不确定度估算 简易方法 17
A.1 扩展测量不确定度的估算 17
A.2 测量不确定度的促成因素 17
A.3 参数A、A↑、A↓、E、E↑、E↓、R、R↑、R↓、B 扩展不确定度的估算 22
A.4 估算扩展不确定度的举例 24
附录B(资料性) 阶梯循环 30
附录C(资料性) 周期性定位误差 31
C.1 总则 31
C.2 已知周期间隔的周期性定位误差 31
附录D(资料性) 用标准球阵列或步距规进行线性定位误差测量 33
D.1 总则 33
D.2 用球阵列和线性位移多传感器装置测量 34
D.3 用球阵列或步距规和接触式触发测头测量 34
附录E(资料性) 最小增量步长 35
E.1 总则 35
E.2 检验条件 35
参考文献 37
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件是GB/T 17421《机床检验通则》的第2部分。GB/T 17421已经发布了以下部分:
---第1部分:在无负荷或准静态条件下机床的几何精度;
---第2部分:数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定;
---第3部分:热效应的确定;
---第4部分:数控机床的圆检验;
---第5部分:噪声发射的确定;
---第6部分:体和面对角线位置精度的确定(对角线位移检验);
---第7部分:回转轴线的几何精度;
---第10部分:数控机床探测系统测量性能的测定。
本文件代替GB/T 17421.2-2016《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》。与GB/T 17421.2-2016相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:
a) 增加了“规范性引用文件”一章(见第2章);
b) “定义与符号”一章修改为“术语和定义”,增加了“3.3作用点”“3.9标准不确定度”“3.10合成
标准不确定度”“3.28采样点”等术语和定义(见第3章,2016年版的第2章);
c) 更改了“实际位置”和“位置偏差”的定义,将定义中“运动部件”更改为“作用点”(见3.5、3.6,
2016年版的2.4、2.5);
d) 术语名称增加了“定位偏差”“某一位置的反向误差”“轴线反向误差”“轴线平均反向误差”“轴
线单向定位误差”“轴线双向定位误差”(见3.6、3.15、3.16、3.17、3.26、3.27,2016年版的
2.5、2.12、2.13、2.14、2.23、2.24);
e) 将术语“轴线单向定位系统偏差”“轴线双向定位系统偏差”“轴线双向平均定位系统偏差”分别
更改为“轴线单向定位系统误差”“轴线双向定位系统误差”“轴线双向平均定系统误差”(见
3.23、3.24、3.25,2016年版的2.20、2.21、2.22);
f) 更改了操作方法中对进给速度的相关规定(见5.1,2016年版的4.1);
g) 更改了检验程序目标位置的选择中对“r”的有关说明,增加了复检或验收时目标位置选择的要
求(见5.2,2016年版的4.2);
h) 增加了测量线性轴和回转轴的几种装置和仪器举例,增加了在检验报告中明确仪器和检具位
置的相关要求(见5.3.1);
i) 删除了行程至2000mm的线性轴线的检验中“特殊情况(如重型机床)按附录B”的要求(见
2016年版的4.3.2);
j) 增加了轴线行程超过4000mm时的检验(见5.3.3);
k) 更改了协商要点,增加了“最低和最高环境温度”(见第7章,2016年版的第6章);
l) 更改了在检验报告上应列明的项目(见8.1,2016年版的7.1);
m) 增加了“关于轴线定位误差要素的相关术语的说明”(见8.2.4);
n) 将“测量不确定度的估算”更改为“扩展测量不确定度的估算”,并细化了估算方法(见 A.1,
2016年版的A.1);
o) 更改了温度测量可能误差范围的表示形式,如0.7℃表示为 ±0.35℃,并更改了测量装置的
膨胀系数α的说明(见A.2.4.2,2016年版的A.2.4.2);
p) 将“漂移试验”更改为“环境变化误差试验”(见A.2.5,2016年版的A.2.5)。
本文件等同采用ISO 230-2:2014《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》。
本文件做了下列最小限度的编辑性改动:
---在第1章“范围”中增加了资料性附录E的描述信息;
---纳入了ISO 230-2:2014/Amd.1:2016(E)的修正内容;
---将规范性引用文件ISO 230-3:2007移入参考文献中,并在参考文献中增加ISO 230-10。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国机械工业联合会提出。
本文件由全国金属切削机床标准化技术委员会(SAC/TC22)归口。
本文件起草单位:通用技术集团机床工程研究院有限公司、上海机床厂有限公司、武汉重型机床集
团有限公司、重庆机床(集团)有限责任公司、沈机集团昆明机床股份有限公司、沈阳机床(集团)有限责
任公司、江苏高精机电装备有限公司、四川普什宁江机床有限公司、秦川机床工具集团股份公司、烟台环
球机床装备股份有限公司、齐重数控装备股份有限公司、广东科杰技术股份有限公司、杭州蕙勒智能科
技有限公司、济南章力机械有限公司、浙江亿洋智能装备科技股份有限公司、浙江永力达数控科技股份
有限公司、深圳市蓝蓝科技有限公司、安徽新诺精工股份有限公司、北京广宇大成数控机床有限公司。
本文件主要起草人:张维、黄祖广、于春平、陈妍言、薛瑞娟、赵钦志、芦华、徐皓莉、喻可斌、何春树、
谭智、刘正东、杨成兵、文晓妮、李军、王静、李书林、张越东、聂应新、胡巍、李涛、卢艳辉、孙庆海、唐安伟、
郑勇、王文韬、李琴、于启军。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:
---1989年首次发布为GB/T 10931-1989;
---2000年第一次修订为GB/T 17421.2-2000;2016年第二次修订,本次为第三次修订。
引 言
GB/T 17421《机床检验通则》属于机床检验通用标准,确立了机床精度和性能检验的原则和要求。
GB/T 17421拟由以下部分构成:
---第1部分:在无负荷或准静态条件下机床的几何精度。目的在于规范机床在无负荷或准静态
条件下几何精度和工作精度的检验方法。
---第2部分:数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定。目的在于规范检验和评定数控机床
轴线的定位精度和重复定位精度的方法。
---第3部分:热效应的确定。目的在于规范机床环境温度、主轴及线性轴热变形的检验方法。
---第4部分:数控机床的圆检验。目的在于规范数控机床轮廓特性的检验和评定方法。
---第5部分:噪声发射的确定。目的在于规范机床及其相关辅助装置的噪声测试方法。
---第6部分:体和面对角线位置精度的确定(对角线位移检验)。目的在于规范机床空间精度的
检验方法。
---第7部分:回转轴线的几何精度。目的在于规范机床回转轴线几何精度的检验方法。
---第8部分:振动。目的在于提供机床振动评估的一般程序。
---第9部分:ISO 230机床检验系列标准的不确定度估算的基本方程。目的在于提供机床检验
的测量不确定度评估的方法。
---第10部分:数控机床探测系统测量性能的测定。目的在于规范检验和评定数控机床探测系统
性能的方法。
---第11部分:机床几何精度检验用测量仪器。目的在于提供机床几何精度检验测量仪器特性的
信息。
---第12部分:精加工试件。目的在于规范各类机床精加工试件特征的评定。
本文件是GB/T 17421的第2部分,主要规范了检验和评定数控机床轴线的定位精度和重复定位
精度的方法,还提供了估算测量不确定度的方法,可为各类机床产品定位精度和重复定位精度检验提供
依据和指导。
本文件涉及数控轴线的定位精度和重复定位精度的检验程序,此项检验是用来测量机床夹持刀具
的部件与夹持工件的部件之间的相对运动。
机床制造商/供方负责提供机床按规定精度运行所需要的环境温度条件,用户负责在安装现场提供
制造商/供方要求的测试温度环境,否则便要接受机床性能的降低。ISO 230-3:2007的附录C给出了
机床环境温度的指南。
如果环境温度不符合制造商/供方提供的环境温度指南并使机床性能产生大的不确定性或者变
化,则需要放宽预期精度。如果机床不满足性能规范,分析由机床精度补偿引起的不确定度(见本文件
的A.2.4)以及由环境变化误差引起的不确定度(见本文件的A.2.5)可以帮助识别问题的来源。
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
1 范围
本文件规定了通过直接测量机床的单个轴线来检验和评定数控机床轴线的定位精度和重复定位精
度的方法。这种方法对线性轴线和回转轴线(直线运动和回转运动)同样适用。
本文件适用于机床的型式检验,验收检验,比较检验,定期检验,也可用于机床的补偿调整检验。
本文件不适用于需同时检验几个轴线的机床。
检验方法涉及每个位置上的重复测量。本文件给出了与检验有关的参数的定义和计算方法。
ISO/T R230-9:2005的附录C中描述了不确定度的估算方法。
附录A提供了估算测量不确定度的方法。
附录B描述了可供选择应用的阶梯循环。这一循环的结果既不用在与本文件有关的技术文献
中,也不用于验收,除非制造商/供方与机床用户之间签订有特殊的书面协议。出于机床验收目的考
虑,使用本文件的标准检验循环始终是正确的选择。
附录C给出了周期性定位误差相关内容。
附录D描述......
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