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| 标准编号 | GB/T 45379-2025 (GB/T45379-2025) | | 中文名称 | 五轴电火花电弧复合铣削机床 精度检验 | | 英文名称 | Five-axis hybrid electrical discharge and arc milling machines - Testing of the accuracy | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | J59 | | 国际标准分类 | 25.080.99 | | 字数估计 | 30,325 | | 发布日期 | 2025-03-28 | | 实施日期 | 10/1/2025 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 45379-2025: 五轴电火花电弧复合铣削机床 精度检验
ICS 25.080.99
CCSJ59
中华人民共和国国家标准
五轴电火花电弧复合铣削机床
精度检验
Testingoftheaccuracy
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 Ⅳ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 机床主要部件命名 1
5 通则 3
6 几何精度 4
7 定位精度 14
8 工作精度 19
图1 移动摇篮式机床及其坐标轴示意 2
图2 固定摇篮式机床及其坐标轴示意 3
表1 工作台的精度 4
表2 直线运动轴的精度 9
表3 主轴和旋转轴的精度 12
表4 数控轴的定位精度 15
表5 机床工作精度 20
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。
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。
本文件由全国特种加工机床标准化技术委员会(SAC/TC161)归口。
本文件起草单位:中国石油大学(华东)、苏州电加工机床研究所有限公司、北京市电加工研究所有
限公司、首都航天机械有限公司、厦门市松竹精密科技有限公司、上海交通大学、中国航空制造技术研究
院、山东豪迈数控机床有限公司、厦门市标准化研究院、北京理工大学、广东台正精密机械有限公司、
南京宁庆数控机床制造有限公司、深圳市蓝蓝科技有限公司、湖南金岭机床科技集团有限公司,河北冠
石自动化科技有限公司、杭州大天数控机床有限公司。
本文件主要起草人:刘永红、纪仁杰、吴强、何虎、张昆、肖立强、顾琳、傅军英、马继鹏、王少武、吴悦、
郭建梅、李朝将、武鑫磊、夏振坡、蔡晶、王文韬、雷立猛、刘国栋、王元庆。
引 言
随着科技进步和工业发展,新型难切削材料及其复杂构件不断出现,传统铣削的不适应性日渐突
出。因此,现代工业对难切削材料新型高效铣削技术及其机床的需求极为迫切。电火花电弧复合铣削
加工是一种利用高压低能电火花打开能量传输通道,低压高能电弧能量进行材料蚀除加工的方法,具有
不受材料的强度和硬度等影响、加工效率高、成本低和节能环保等优点,近年来,被广泛应用于航空航
天、军工、船舶、机械、石油和化工等高端装备制造领域。但是,电火花电弧复合铣削机床缺乏相关技术
标准,限制了其大规模应用及产业持续发展。
本文件通过为电火花电弧复合铣削机床制定统一的精度要求及检测方法,使新型电火花电弧复合
铣削技术与标准融合,引领放电加工技术及机床的科技进步,推动难切削材料零件制造产业的高质量发
展,为解决高端装备中难切削材料零件加工的“卡脖子”问题提供技术与装备保障,并填补标准空白。本
文件通过规定机床制造精度、工作精度的检测方法及公差值,提高机床设计制造质量和加工应用水
平,能够满足机床研发生产企业的需求,也为机床的制造验收和使用提供规范化依据,能够满足机床应
用企业的产业发展需求。
五轴电火花电弧复合铣削机床
精度检验
1 范围
本文件规定了五轴电火花电弧复合铣削机床的主要部件命名、通则、几何精度、定位精度、工作精
度,以及与上述精度检查项目相对应的公差值。
本文件适用于直线轴行程至1000mm的五轴电火花电弧复合铣削机床精度的检测。
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/T 14896.1 特种加工机床 术语 第1部分:基本术语
GB/T 17421.1-2023 机床检验通则 第1部分:在无负荷或准静态条件下机床的几何精度
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
GB/T 19660 工业自动化系统与集成 机床数值控制 坐标系和运动命名
3 术语和定义
GB/T 14896.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
用电火花电弧复合铣削方法加工工件的特种加工机床。
4 机床主要部件命名
五轴电火花电弧复合铣削机床(以下简称“机床”)具有三个数控直线轴(X、Y、Z)和两个数控回转
轴(A、B、C 任意组合),机床坐标轴按照GB/T 19660的规定进行命名。本文件以具有三个数控直线轴
(X、Y、Z)和两个数控回转轴(A、C)的立式五轴电火花电弧复合铣削机床为例,该机床包括移动摇篮式
和固定摇篮式两种型式。移动摇篮式机床的示意图和坐标系见图1,固定摇篮式机床的示意图和坐标
系见图2。
标引序号说明:
1 ---床身;
2 ---滑板(X'轴);
3 ---立柱;
4 ---主轴(Z 轴);
5 ---上电结构(碳刷);
6 ---旋转轴(R 轴);
7 ---电极;
8 ---回转工作台(C'轴);
9 ---摇摆平台(A'轴);
10---滑板(Y'轴);
11---电机;
12---绝缘联轴器。
图1 移动摇篮式机床及其坐标轴示意
标引序号说明:
1 ---床身;
2 ---立柱;
3 ---滑板(X 轴);
4 ---滑枕(Y 轴);
5 ---主轴(Z 轴);
6 ---旋转轴(R 轴);
7 ---电极;
8 ---回转工作台(C'轴);
9 ---俯仰工作台(A'轴);
10---电机;
11---绝缘联轴器;
12---上电结构(碳刷)。
图2 固定摇篮式机床及其坐标轴示意
5 通则
5.1 计量单位
在本文件中,所有未标注的线性尺寸、偏差和相应的公差单位均用毫米表示。角度单位用度表
示,角度偏差及相应的公差单位主要用比率表示,但在某些情况下可用微弧度或角秒表示,下列表达式
应用于角度偏差或公差的转换:0.010/1000=10×10-6=10μrad≈2″。
5.2 引用标准
使用本文件时,特别是精度检验前的安装及其他运动件的预热、计量方法的说明和测量仪器的推荐
精度,应符合GB/T 17421.1-2023的要求。
5.3 机床调平
机床精度检测前,应根据机床制造商/供应商的推荐值进行水平调整。
5.4 检验次序
本文件给出的精度检查项目的顺序并不限定检查的实际次序。为了简化仪器或量具的安装,精度
检查可按任意次序进行。
5.5 测量仪器
本文件给出的精度检查项目所指定的测量仪器仅是范例,也可使用具有同样测量范围及相同或更
高精度的其他仪器。线性位移传感器应有0.001mm或更高的分辨力。
5.6 最小公差
在几何精度中,实测长度与本文件给出的长度不同时,公差可通过比例法确定,最小公差值应计到
0.005mm。
5.7 定位精度
定位精度检测按照GB/T 17421.2-2023,特别是在环境条件、机床预热、测量方法及结果的计算和
数据处理等部分。当有其他数控轴时,应由机床供应商/制造商与用户协商一致进行检查。
6 几何精度
6.1 工作台的精度检查项目见表1(G1~G5)。
表1 工作台的精度
项目 G1
回转工作台(C'轴)的工作台面平面度的检查。
简图
公差
在工作台直径500内为0.030;直径每增加200,公差值增加0.010。
注:台面不准许中凸。
测量仪器
精密水平仪、500mm桥板,或平尺、量块和指示器,或光学仪器,或其他仪器。
检测方法引用GB/T 17421.1-2023中12.2.3.2、12.2.4.3、12.2.5
使回转工作台的工作台面保持水平位置,精密水平仪放置在工作台面上,沿径向和圆周方向以同该方向上的长度
相适应的间隔逐步移动精密水平仪,并记下读数。记录并计算平面度误差。
表1 工作台的精度 (续)
项目 G2
回转工作台(C'轴)转动时工作台面轴向圆跳动的检查。
简图
公差
在工作台直径500内为0.040;直径每增加200,公差值增加0.010。
测量仪器
线性位移传感器。
检测方法引用GB/T 17421.1-2023中12.5.2
使回转工作台的工作台面保持水平位置,指示器固定在主轴(Z 轴)上,使其测头垂直触及工作台面靠近边缘
5mm~10mm处,旋转回转工作台360°进行检验。指示器读数的最大差值为误差值。
表1 工作台的精度 (续)
项目 G3
回转工作台(C'轴)中心定位孔的径向圆跳动的检查。
简图
公差
0.010。
测量仪器
线性位移传感器。
检测方法引用GB/T 17421.1-2023中12.5.3
使回转工作台的工作台面保持水平位置,指示器固定在主轴(Z 轴)上,使其测头垂直触及中心定位孔内表面径向
深度不同的两个位置,旋转回转工作台360°进行检验,指示器读数的最大差值为误差值。
表1 工作台的精度 (续)
项目 G4
回转工作台的工作台面:
a) 与X'轴运动之间平行度的检查;
b) 与Y'轴运动之间平行度的检查。
简图
公差
对于a)和b),任意300测量长度上为0.040。
测量仪器
线性位移传感器。
检测方法引用GB/T 17421.1-2023中12.3.2.1、12.3.2.4
使回转工作台的工作台面保持水平位置,线性位移传感器固定在主轴上。
a) 线性位移传感器的触头垂直触及工作台面,移动X'轴,在整个测量长度上记下线性位移传感器读数,记录最
大差值;将回转工作台沿C 轴旋转90°四次,重复测量,记录最大差值。取四次测量差值中较大者为误差值。
b) 沿Y 方向按同样方法重复检验。
表1 工作台的精度 (续)
项目 G5
回转工作台的A 轴与X'轴之间平行度的检查。
简图
公差
对于a)和b),任意300测量长度上为0.030。
测量仪器
角尺和线性位移传感器。
检测方法引用GB/T 17421.1-2023中12.3.2.3.1、12.3.2.3.2
a) 将回转工作台置于水平位置,角尺一测量面平行于Y 轴放置于回转工作台面上;
b) 在机床的固定部位固定指示器,使其测头触及角尺平行于Y 轴的一测量面;
c) 缓慢回转A 轴,调整角尺至测量面与A 轴垂直,并将角尺固定于工作台面上;
d) 在机床X 轴向移动部件上固定指示器,使其测头触及角尺与X 轴线平行的一测量面;
e) 分别在工作台面处于水平和竖直状态下,移动X 轴测量,误差以指示器读数的最大差值计。
6.2 直线运动轴的精度检查项目见表2(G6~G8)。
表2 直线运动轴的精度
项目 G6
X'轴运动直线度的检查:
a) 在XY 水平面内;
b) 在ZX 垂直面内。
简图
公差
对于a)和b),任意300测量长度上为0.030。
测量仪器
直线度校正仪、线性位移传感器,或光学测量仪器。
检测方法引用GB/T 17421.1-2023中8.2.2.1、8.2.2.4、8.2.2.5
使回转工作台的工作台面保持水平位置,线性位移传感器固定在主轴上。
a) 在XY 水平平面内放置直线度校正仪并使其与X'轴平行,线性位移传感器触及直线度校正仪。在整个测量
长度上移动X'轴并记下读数。
b) 在ZX 垂直平面内按同样方法重复检查。
表2 直线运动轴的精度 (续)
项目 G7
Y'轴运动直线度的检查:
a) 在XY 水平面内;
b) 在YZ 垂直面内。
简图
公差
对于a)和b),任意300测量长度上为0.03。
测量仪器
直线度校正仪、线性位移传感器,或光学测量仪器。
检测方法引用GB/T 17421.1-2023中8.2.2.1、8.2.2.4、8.2.2.5
使回转工作台的工作台面保持水平位置,线性位移传感器固定在主轴头上。
a) 在XY 平面内放置平尺并使其与Y'轴平行,线性位移传感器触及直线度校正仪。在整个测量长度上移动Y'
轴并记下读数。
b) 在YZ 平面内按同样方法重复检查。
表2 直线运动轴的精度 (续)
项目 G8
X'轴运动与Y'轴运动之间垂直度的检查。
简图
公差
任意300测量长度上为0.03。
测量仪器
直线度校正仪、垂直度校正仪、线性位移传感器,或光学测量仪器。
检测方法引用GB/T 17421.1-2023中10.3.2.2、10.3.2.4、10.3.2.5
使回转工作台的工作台面保持水平位置,在工作台上调整直线度校正仪,使其与X'轴(或Y'轴)运动平行。将垂
直度校正仪紧靠在直线度校正仪上。
线性位移传感器固定在主轴上并使之触及垂直度校正仪。在整个测量长度上移动Y'轴(或X'轴)并记下读数。
也可以只使用垂直度校正仪,此时:
a) 设置垂直度校正仪使其长边与X'轴(或Y'轴)运动平行;
b) 检查Y'轴(或X'轴)运动与垂直度校正仪短边之间的平行度。
6.3 主轴和旋转轴的精度检查项目见表3(G9~G11)。
表3 主轴和旋转轴的精度
项目 G9
主轴(Z 轴)垂直运动
a) 与X'轴运动之间垂直度的检查;
b) 与Y'轴运动之间垂直度的检查。
简图
公差
对于a)和b),任意300测量长度上为0.03。
测量仪器
垂直度校正仪、平板、线性位移传感器,或光学测量仪器。
检测方法引用GB/T 17421.1-2023中10.3.2.2、10.3.2.4、10.3.2.5
使回转工作台的工作台面保持水平位置,平板放置在工作台上,调整平板使其平面与X'轴和Y'轴的移动均平行。
垂直度校正仪放置在平板上,线性位移传感器固定在主轴上。
a) 使线性位移传感器沿X 方向触及垂直度校正仪,在整个测量长度上沿Z 方向移动主轴并记下读数。读数轨
迹参照直线对垂直基准线的斜度即为垂直度误差。
b) 在Y 方向上按同样方法重复检查。
表3 主轴和旋转轴的精度 (续)
项目 G10
旋转轴轴线对Z 轴运动平行度的检查:
a) 在XZ 平面内;
b) 在YZ 平面内。
简图
公差
对于a)和b),任意100测量长度上为0.02。
测量仪器
检验棒、线性位移传感器。
检测方法引用GB/T 17421.1-2023中10.1.4.3
将线性位移传感器固定在工作台上。
a) 使回转工作台的工作台面保持水平位置,在ZX 平面内使线性位移传感器触及检验棒,转动旋转轴找到跳动
的平均位置。沿Z 方向移动主轴并在若干位置记录读数。读数轨迹参照直线对基准线的斜度即为平行度
误差。
b) 在YZ 平面内按同样方法重复检查。
表3 主轴和旋转轴的精度 (续)
项目 G11
旋转轴电极夹持器径向圆跳动的检查:
a) 接近旋转轴轴端处;
b) 距离轴端100mm处。
简图
公差
a) 0.01;
b) 0.02。
测量仪器
检验棒和线性位移传感器。
检测方法引用GB/T 17421.1-2023中12.5.2
检验棒固定在旋转轴上。
使回转工作台的工作台面保持水平位置,线性位移传感器固定在工作台上。
在接近旋转轴的轴端处,使线性位移传感器触及检验棒,转动旋转轴并记录读数。
在距离轴端100mm处用同样方法重复检查。
7 定位精度
机床数控轴的定位精度检查项目见表4(P1~P5)。
表4 数控轴的定位精度
项目 P1
X'轴运动的定位精度、重复定位精度和定位反向差值的检查。
简图
标引序号说明:
1---激光头;
2---干涉仪;
3---反射器。
定位精度
公差
轴线行程L≤500 轴线行程L >500
双向定位精度 A 0.025 0.035
单向重复定位精度 R和R 0.013 0.018
反向差值 B 0.013 0.018
测量仪器
激光测量设备或线性标尺。
检测方法引用GB/T 17421.1-2023中8.3.2,GB/T 17421.2-2023
使回转工作台的工作台面保持水平位置。
检验时线性标尺或激光测量设备的光束轴与被检轴平行。
原则上采用快速进给定位,但也可由用户和供应商/制造商协商采用适宜的进给速度。
表4 数控轴的定位精度 (续)
项目 P2
Y'轴运动的定位精度、重复定位精度和定位反向差值的检查。
简图
标引序号说明:
1---激光头;
2---干涉仪;
3---反射器。
定位精度
公差
轴线行程L≤500 轴线行程L >500
双向定位精度 A 0.025 0.035
单向重复定位精度 R和R 0.013 0.018
反向差值 B 0.013 0.018
测量仪器
激光测量设备或线性标尺。
检测方法引用GB/T 17421.1-2023中8.3.2,GB/T 17421.2-2023
使回转工作台的工作台面保持水平位置。
检验时线性标尺或激光测量设备的光束轴与被检轴平行。
原则上采用快速进给定位,但也可由用户和供应商/制造商协商采用适宜的进给速度。
表4 数控轴的定位精度 (续)
项目 P3
Z 轴运动的定位精度、重复定位精度和定位反向差值的检查。
简图
标引序号说明:
1---激光头;
2---干涉仪;
3---反射器。
定位精度 公差
双向定位精度 A 0.025
单向重复定位精度 R和R 0.013
轴的反向差值 B 0.013
测量仪器
激光测量设备或线性标尺。
检测方法引用GB/T 17421.1-2023中8.3.2,GB/T 17421.2-2023
使回转工作台的工作台面保持水平位置。
检验时线性标尺或激光测量设备的光束轴与被检轴平行。
原则上采用快速进给定位,但也可由用户和供应商/制造商协商采用适宜的进给速度。
表4 数控轴的定位精度 (续)
项目 P4
A'轴运动的定位精度、重复定位精度和定位反向差值的检查。
简图
标引序号说明:
1---自准直仪;
2---多棱镜。
定位精度 公差
双向定位精度 A 60″
单向重复定位精度 R和R 30″
轴的反向差值 B 30″
测量仪器
自准直仪和多棱镜,旋转式编码器,带分度盘的激光角度干涉仪。
检测方法引用GB/T 17421.2-2023
将回转工作台的工作台面置于水平位置。
当测量行程≤90°时,最少测量3个目标位置,其中0°、90°应包括在内;当90°< 测量行程≤180°时,最少测量5个目
标位置,其中0°、90°、180°应包括在内;当180°< 测量行程≤360°时,最少测量8个目标位置,其中0°、90°、180°和270°
应包括在内。
当测量行程超过360°至1800°时,可通过在每个方向对每转至少8个目标位置进行一次单向趋近检验。当制造
商/供方和用户商定在正常工作范围的某一360°角度内检测时,应按上述要求进行。
每个目标位置在每个方向上应测量5次。
表4 数控轴的定位精度 (续)
项目 P5
C'轴运动的定位精度、重复定位精度和定位反向差值的检查。
简图
标引序号说明:
1---自准直仪;
2---多棱镜。
定位精度 公差
双向定位精度 A 40″
单向重复定位精度 R和R 20″
轴的反向差值 B 20″
测量仪器
自准直仪和多棱镜,旋转式编码器,带分度盘的激光角度干涉仪。
检测方法引用GB/T 17421.2-2023
将回转工作台的工作台面置于水平位置。
当测量行程≤90°时,最少测量3个目标位置,其中0°、90°应包括在内;当90°< 测量行程≤180°时,最少测量5个目
标位置,其中0°、90°、180°应包括在内;当180°< 测量行程≤360°时,最少测量8个目标位置,其中0°、90°、180°和270°
应包括在内。
当测量行程超过360°至1800°时,可通过在每个方向对每转至少8个目标位置进行一次单向趋近检验。当制造
商/供方和用户商定在正常工作范围的某一360°角度内检测时,应按上述要求进行。
每个目标位置在每个方向上应测量5次。
8 工作精度
为了确保机床加工出的产品满足设计要求,达到预期的加工精度和表面质量,需要对机床的工作精
度进行检测,机床工作精度的检测有助于实现生产的标准化,确保不同机床或不同批次生产的产品具有
一致性,表5给出了机床工作精度的检查项目(M1~M3)。
表5 机床工作精度
项目 M1
加工条件下的尺寸精度。
简图
加工材料:高温合金GH4169或钛合金TC4的
正方形块;
加工形状:直径50mm圆槽;
圆槽深度:5mm;
电极:直径20mm石墨棒;
加工条件:峰值电流400A~600A,峰值电压
150V~200V,电火花脉冲宽度100μs~
400μs,电火花脉冲间隔100μs~400μs,电弧
脉冲宽度1ms~10ms,电弧脉冲间隔1ms~
10ms,电极旋转速度500r/min~2000r/min;
加工过程:使回转工作台的工作台面保持水平
位置,垂直工件设定加工深度5mm的圆槽
项目 公差
圆槽出口直径的尺寸精度 0.05
圆槽深度的尺寸精度(槽宽中间位置) 0.05
测量仪器
游标卡尺。
检测方法
分别测量0°、90°、180°、270°处的圆孔直径,取最大差值为实际公差值。
分别测量0°、90°、180°、270°处的圆孔底面深度,取最小、最大深度差值为实际公差值。
表5 机床工作精度 (续)
项目 M2
加工条件下的电极补偿精度。
简图
加工材料:高温合金GH4169或钛合金TC4的
正方形块;
加工形状:沟槽;
沟槽深度:5mm;
电极:直径10mm石墨棒;
加工条件:峰值电流400A~600A,峰值电压
150V~200V,电火花脉冲宽度100μs~
400μs,电火花脉冲间隔100μs~400μs,电弧
脉冲宽度1ms~10ms,电弧脉冲间隔1ms~
10ms,电极旋转速度500r/min~2000r/min;
加工过程:使回转工作台的工作台面保持水平
位置,平行于X 轴设定铣削加工深度5mm、长
度200m......
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