数控剃齿机精度检验

数控剃齿机精度检验

国家标准 GB/T21946一2008 数控剃齿机精度检验 Numeriealcontrlgearshavingmachines一Testingoftheaceuraey 2008-06-03发布 2009-01-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管蹬委员会国家标准
GB/T21946一2008 前 言 本标准由机械工业联合会提出 本标准由全国金属切削机床标准化技术委员会(SAC/TC22)归口 本标准起草单位:重庆机床(集团)有限责任公司南京二机床有限责任公司 本标准主要起草人:李毅、阎发治、李先广,张大鹏,余宏力、廖承渝,茅海霞
GB/T21946一2008 引 言 随着近年来高新技术的发展,市场及用户对数控剃齿机提出了更高的要求,为满足其需要,进而推 进数控机床产业化,提升国产数控剃齿机的精度水平,积极参与国际竟争,在JB/T8485.2一1998基础 上起草编制数控剃齿机精度检验国家标准是非常必要的 本标准与其有关的配套标准共同构成数控剃齿机的产品标准,作为数控剃齿机设计、制造及验收质 量保证的重要技术依据
GB/T21946一2008 数控剃齿机精度检验 范围 本标准规定了数控剃齿机(以下简称“机床”)几何精度和工作精度检验的要求及方法 本标准适用于最大工件直径125mm500mnm的数控剃齿机 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准 GB/T10095.12001渐开线圆柱齿轮精度第1部分;轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值 (idtIso1328-1:1997) GB/T17421.11998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 eqvIsO230-l:1996 GB/T17421.2一2000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 eqvIsO230-2;:1997) 一般要求 3.1使用本标准时应按GB/T17421.1的规定进行,尤其是精度检验前的安装、主轴和其他部件空运 转的升温、检验方法和检验工具的精度 3.2按GB/T17421.1一1998中3.1调整机床安装水平,将工作台置于行程的中间位置,在工作台中 央放置专用桥板,其上放置水平仪 水平仪在纵向及横向的读数均不应超过0.04/1000. 3.3几何精度检验项目的顺序是按照机床部件排列的,并不表示实际检验顺序 检验时,一般可按装 拆检验工具和检测方便,安排检验顺序 检验机床时,根据结构特点并不是必须检验本标准中的所有项目 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,但这些检验项目必须在机床订货时明确提出 3.5当实测长度与本标准中的规定值不同时,则给定的公差值应按GB/T17421.l一1998中2.3.1.1 的规定折算,折算值小于0.001mm时,仍按0.001mm计
GB/T21946一2008 几何精度检验 检验方法 序号 简 图 检验项目 公差/mm 检验工具 按GB/T17421.1一1998中 工作台最大工件直径 专用桥 5.2.1.2.2.1 导轨在垂 板、精密水 将工作台置于行程的中 三200一 直平面内 200 平仪 间位置 500 的直线度 在工作台导轨上放置专 仅适用于在全长上为 用桥板，在桥板上与工作 工件纵向 台导轨平行放一水平仪 移动的机0.o15 等距离移动桥板检验 0.020 将水平仪的读数依次排 床 列,画出导轨的误差曲线 误差以曲线对其两端点连 线间坐标值的最大代数差 值计 5.4.1.2.7 专用桥 工作台最大工件直径 导轨的平 板、精密水 将工作台置于行程的中 >200- 行度(仅适 平仪 间位置 200 500 在工作台导轨上放置专 用于工件 纵向移动 在全长上为 用桥板在桥板上与工作 的机床 台导轨垂直放一水平仪 0.03 0.04 G2 移动桥板检验 在工作台 1000 1000 导轨全长上至少记录3个 读数 误差以水平仪在全长上 读数的最大代数差值计 指示器、 5.6.1.2.2 左右活最大工件直径 动顶尖轴 检验棒 在左右活动顶尖间顶紧 >200- 线的径向 -根检验棒 固定指示 200 50o 跳动 器,使其测头触及检验棒 在垂 上两端靠近顶尖的表面 a a)及b 直平面内 a)在垂直平面内;b)在水平 面内 旋转活动顶尖 b在水0.004 0.005 G3 平面内 检验 a),b)误差分别计算 误差以指示器读数的最 大差值计
GB/T21946一2008 检验方法 简 图 检验项目 公差/mm 检验工具 按GB/T17421.1一1998中 左右活最大工件直径 指示器、 5.4.3.2; 动顶尖轴 检验棒、专 5.4.l.2.4 >200 线对工作 用表座 在左右活动顶尖间顶紧 200 500 -根长度为L的检验棒， 台(或床身 台面)导轨 将专用表座放置在工作台 的等距度 或床身台面)导轨上 固 在垂200 定指示器,使其测头触及 a 300 直平面内 检验棒表面;a)在垂直平而 bb 在水 a)及b) 内;b)在水平面内 移动 平面内 指示器座,在检验棒两端 G4 检验 0.005 0.010 将检验棒旋转180°,再 同样检验一 -水 ),b)误差分别计算 误 a 差以两次测量结果代数和 之半计 剃齿刀最大工件直径 指示器 5.6.1.2.2 固定指示器,使其测头 轴轴颈的 >200- 径向跳动 触及剃齿刀轴表面;a)在垂 200 500 a在垂 直平面内;b)在水平面内 直平面内 旋转剃齿刀轴检验 b) a)及b) G5 b在水 ,b)误差分别计算 a 平面内 误差以指示器读数的最 0.0014 0.003 大差值计 剃齿刀最大工件直径 指示器 5.6.3.2 固定指示器,使其测头 轴轴肩支 200 触及剃齿刀轴轴肩支承 承面的 200 500 跳动 面 旋转剃齿刀轴检验 误差以指示器读数的最 0.004 0.005 大差值计 检验时,应通过剃齿刀 轴轴线施加一个由制造 G6 规定的轴向力F对已消除 轴向游隙的剃齿刀轴可不 加力
GB/T21946一2008 检验方法 简 图 检验项目 公差/mm 检验工具 按GB/T17421.1一1998中 剃齿刀 最大工件直径 指示器 5.4.4.2. 轴轴线对 将活动支承套人剃齿刀 >200 支承孔轴 轴,固定指示器,使其测头 200 500 触及剃齿刀轴轴伸出部分 线的重合 度(仅适用 表面:a)在垂直平面内;b a)及b) 于有外支 在水平面内 锁紧和松开 架结构的0.006 活动支承检验,记录锁紧 0.008 G 时指示器的读数差 机床): -b a) 在垂 将剃齿刀轴旋转180° 直平面内 再同样检验一次 bb 在水 a),b)误差分别计算 误 平面内 差以两次测量结果代数和 之半加上剃齿刀轴与支承 孔间隙之半计 纵向滑最大工件直径 指示器、 5.4.2.2.3 板移动对 检验棒 将长度L为120mm、 >200 左右顶尖 200 300mm、500mm的检验棒 500 轴线的平 先后顶在左右顶尖间 在 在滑板全行程上 刀架上固定指示器,使其 行度 a)及b) a 在垂 测头处在刀架回转中心位 直平面内 置处,并触及检验棒表面 0.004 0.005 b在水 a)在垂直平面内;b)在水平 面内 移动纵向滑 板 平面内 图81仅 检验 适用于工件 将检验棒旋转180°,再 纵向移动的 同样检验一次 a),b)误差分别计算 误 机 床 图 图G8-1 (82仅适 差以两次测量结果代数和 用于刀具 之半计 G8 纵向移动 检验时所用检验棒根数 应根据机床两顶尖最大距 的机床 离确定 图G8-2
GB/T21946一2008 检验方法 简 图 检验项目 公差/mm 检验工具 按GB/T17421.1一1998中 纵向滑最大工件直径 指示器 5.4.2.2.3 专用桥 板移动对 固定指示器,使其测头 >200 剃齿刀轴 板 触及剃齿刀轴表面;a)在垂 200 500 轴线的平 直平面内;b)在水平面内 在刀轴轴颈的全 行度 移动纵向滑板检验(对于 长上a)及b) a》在垂 径向剃齿机，移动桥 板 直平面内 检验). 0.003 0.0014 在水 将剃齿刀轴回转180'" bb 平面内 再同样检验一次 a),b)误差分别计算 误 (图G1仅 适用于工件 差以两次测量结果代数和 之半计 纵向移动的 机 床 图 (G好2仅适 图G9-l 用于刀具 G9 纵向移动 的机床 h 图G9-2 剃齿刀最大工件直径 指示器 5.4.2.2.3 在床身台面上放置专用 轴轴线对 专用桥板 200 桥板,将指示器固定在桥 床身台面<20o0 500 导轨的平 板上,使其测头触及剃齿 在刀具轴颈的全 行度(仅适 刀轴表面:a)在垂直平面 长上a)及b 内;b在水平面内 移动 用于数控 径 向 剃 桥板检验 0.003 0.004 齿机). 将剃齿刀轴回转180" G1o 在垂 再同样检验一次 a) 直平面内 a).,b)误差分别计算 误 bb 在水 差以两次测量结果代数和 平面内 之半计
GB/T21946一2008 检验方法 简 图 检验项目 公差/mm 检验工具 按GB/T17421.1一1998中 剃齿刀 最大工件直径 指示器、 5.4.l.2.2 塞尺、角 轴轴线和 在左右活动顶尖间顶紧 >200 左右活动 尺、专用 -根直径等于剃齿刀轴轴 200 500 顶尖轴线 桥板 颈的检验棒 在工作台导 应在同 轨(或床身台面)上放置专 0.10 0.15 平面内(图 用桥板,桥板上放置角尺 (Gll-1l 使角尺检验面紧靠在检验 仅 适用于 棒表而上或剃齿刀轴轴 边 柱正面布 颈表面上) 用塞尺测量 角尺检验面与剃齿刀轴轴 置型式的 " 颈表面检验棒表面)间的 床 仅 G11-2" 间隙 适用于立 误差以塞尺测得的数 柱侧面布 值计 置型式的 Gl1 图G11-1 机床 图G11-2 刀架滑 在100长度指示器 5,5.l.2.2 板移动对上为0.050 在工作台(或床身台面 角尺 上放置角尺,将指示器固 工作台(或 床身台面 定在滑板上,使其测头垂 导轨的垂 直触及角尺表面,移动滑 直度 板在其工作行程上进行 检验 误差以指示器读数的最 G12 大差值计
GB/T21946一2008 检验方法 简 图 检验项目 公差/mm 检验工具 按GB/T17421.1一1998中 专用桥 剃齿刀 当L=100时 5.4.3.2. 架回转后刀为0.010 板、平尺、 在工作台导轨上放置专 轴轴线对工 指示器 用桥板,其上放置平尺,在 作台面的等 平尺上固定指示器,使其 距度 测头触及剃刀轴颈的下 母线 将刀架分别旋转到刀架 回转轴线最大行程的两个 位置上，移动专用桥板和 平尺检验 误差以指示器读数的最 大差值计 最大回转行程位置 G13 最大回转行程位置 -刀轴端部至刀架回转中心的距离
GB/T21946一2008 检验方法 简 图 检验项目 公差/mm 检验工具 按GB/T17421.1一1998中 专用桥 工作台 在切向行程 5.4.3.2 或刀架上a)及b)0,020板,指示器 在工作台导轨上放置专 用桥板,在刀架上固定指 切向移动 示器,使其测头触及专用 对剃齿刀 架(或工作 桥板 台)的平行 在垂直平面内3 n) 度(仅适用 b)在水平面内 于数控万 切向移动工作台(或刀 齿 能 剃 架)在全行程内检验 机 误差以指示器读数的最 a) 大差值计 垂直 平面内 b 水平 面内 图Gl41 仅适用于工 作台切向移 动的机床 图Gl42仅 适用于刀 架切向移 动的机床 图G14-1 G14" 图G14-2
GB/T21946一2008 检验方法 简 图 检验项目 公差/mm 检验工具 按GB/'T17421.2一2000中 纵向滑 a)测量行程 激光干涉 在纵向滑板纵向移动的 板移动Xx400,A个或A仪等或具有轴线行程上,按每1000mm 轴)轴线的为0.020;测量行类似精度的至少5个,全测量行程不少 定位精度程>400,A个或其他测量系于5个均布的目标位置 单向A,为0.022. 统(见(GByT测量 a 定位精度 b)测量行程7421. 纵向滑板从一个基准 A个或A;<400,R或R 1998 点,快速趋近各目标位置 单向为0.o0;测量行 而后快返回,经各目标 bb 重复定位精程>400,R个或 位置回到基准点,如此重 度 R 或 R为0.012 复5次,测量任意目标位置 P R 处的位置偏差; X X X X ， 平均位置偏差 =(X个+X X 个/5 x，，=(x，十X X/5 单向标准不确定度的估 算值 G15 S X 单向定位精度A个 以 各目标位置的 十2S个)中的最大 值与(一2s个)中的 最小值之差或X 十2S中的最大值与 X一2S中的最小 值之差的较大值计; b 单向重复定位精度 R或R 以各目标位置的单向重 复定位精度 R A4S 或R，4S，)中的最大 值计 注纵向进给轴线为非数控轴的机床不作此项检验
GB/T21946一2008 检验方法 简 图 检验项目 公差/mm 检验工具 按GB/'T17421.2一2000中 垂直滑 a测量行程 激光干涉 在垂直滑板径向移动的 板径向移400,A个或A为仪等或具有轴线行程上,按每1000mm 动2轴0.015;测量行程类似精度的至少5个,全测量行程不少 轴线的定>400.A个或A|其他测量系于5个均布的目标位置 位精度 ，为0.020. 统见GB/T测量 a单向b测量行程17421.1 垂直滑板从一个基准 定位精度<400,R个或 R 1998 点,快速趋近各目标位置 A或A;，为0.008;测 而后快速返回各目标位置 b单向量行程>400. 回到基准点，如此重复 重复定位精R个或R，为 5次,测量任意目标位置P 或 度R 0.010 处的位置偏差; R， 平均位置偏差: Z，十Z Z 单向标准不确定度的估 算值: Gl6 Z a 单向定位精度A" 个或 以各目标位置的(Z，个 2s个)中的最大值与(Z" 2S个)中的最小值之差 或(Z，十2s，)中的最大 值与(Z，一2S)中的最 小值之差的较大值计 单向重复定位精度 b R个或R 以各目标位置的单向重 复定位精度R，个4S个 或R4s)中的最大 值计 注径向进给轴线为非数控轴的机床不作此项检验 10
GB/T21946一2008 检验方法 简 图 检验项目 公差/mm 检验工具 按GB/'T17421.2一2000中 切向滑 aA个或A， 激光干涉 在切向滑板切向移动轴 板切向移为0,020 仪等或具有线的测量行程上,对5个均 动Y轴 b)R个或R类似精度的布的目标位置进行测量 轴线的定为0.01o 其他测量系切向滑板从一个基准 统见GB/T 位精度 点 ,沿切向轴线移动,快迷 17421.1 单向 趋近各目标位置,而后快 a) 定位精度 1998 速返回，经各目标位置回 到基准点,如此重复5次. A个或A; b单向 测量任意目标位置P处的 重复定位精 位置偏差 或 度R ， R， 平均位置偏差: Y，， Y，Y Y，/5 单向标准不确定度的估 算值: y G17 Y a 单向定位精度A个或 各 目 标位置的 十2S个)中的最大值 与(一2s个)中的最小 值之差或(Y，十2s)中 的最大值与(Y，一2s 中的最小值之差的较大 值计; 单向重复定位精度 b R个或R， 以各目标位置的单向重 复定位精度R个4S个 或R4s，中的最大 值计 注:切向进给轴线为非数控轴的机床不作此项检验
GB/T21946一2008 检验方法 简 图 检验项目 公差/(" 检验工具 按GB/T17421. .22000中 a测量范围 在刀架回转运动的圆狐 刀架回 多面校 转运动轴<土20",A个或体及自准周上，当测量范围s 线的定位A，为26;测量直仪或精士30"或<士45°时,选取3 多 精度 范围>士20'" 齿 分 个目标位置数测量(只有 舒 ,A a单向 或A，为32度台及凶当调量行程>上行时， D)》测量范围光角度选取 个目标位置数测 定位精度 A个或A<士20".R个或涉仪(或商量》 b》单向R，为13测量级编码器 回转运动从以垂直方向 重复定位精范围>士20,R或具有类似为0"的基准点,分别按顺 度R个或个或R，为16 精度的其他时针及逆时针方向共两 R 测量系统遍)快速旋转趋近各目标 见GB/T 位置，而后又快速旋转返 回,经各目标位置回到基 17421.1" 1998 准点,如此重复5次,测量 任意目标位置P处的位 置偏差 平均位置偏差 C 顺时针旋转趋近示意图 /5 单向标准不确定度的估 G18 算值: C Puss -c， a单向定位精度A个或 逆时针旋转趋近示意图 以顺时针及逆时针旋转趋 近(见示意图)的各目标位置 (C 十2s,个)中的最大值与 -2S个)中的最小值 之差或(c，十2s,)中的 最大值与(C，一2S，，)中 的最小值之差的较大 值计; b单向重复定位精度R 或R， 以顺时针及逆时针旋转 趋近的各目标位置的单向 重复定位精度R 4S个)或R4S)中 的最大值计 注:刀架回转运动轴线为非数控轴的机床不作此项检验， 12
GB/T21946一2008 工作精度检验 检验 检验 检验方法 序号 试件参数 切削条件 公差 检验工具 性质 项目 按GB/T17421.1一1998中 在机床上剃削一个精剃 用A级 单个a)偏差 a)齿轮 在机床上精剃齿轮后 a a 7级精度(或7级以下 剃齿刀精剃 距 偏 值应比剃前测量仪; 断 按GB/T100951一2001的 精度)的直齿圆柱齿轮 直齿圆柱齿差 b)齿面规定，用齿轮测量仪进行 减少3%; 试件: 轮，切削规 b齿面 bR最粗糙度检检验; 材料;中碳钢(正火 范由制造厂粗糙度Ra大允许值为查仪(或粗 在端平面上,在接近齿高 d=(0.5~1)d a.8nm 糙度样块中部的一个与齿轮轴线同 确定 =(0.51)m 心的圆上,实际齿距与理论 m, 齿距的代数差 式中 P1 用齿面粗糙度检查仪 b -最大工件直径,mm; 或粗糙度样块),对两齿廓 试件直径,mm; -最大模数,mm; 面进行检验 检验不应少 m,一试件模数,nmm1 于4个齿,每齿相隔应均匀 13