国家标准 GB/34880.2一2017 五轴联动加工中心检验条件第2部分:立式机床精度检验 Testconditionsforthe5-axissimwltaneousmachiningcenters- Part2:Testingoftheaeeuraeyforvertiealmaehine 2017-11-01发布 2018-05-01实施国家质量监督检验检疫总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB;/T34880.2一2017 目次前言范围规范性引用文件 2 术语和定义 -般要求 4.1测量单位 4.2执行标准 4.3 检验顺序检验项目 4.4 4.5 检验工具 4.0 试件的型式 4" 工作精度 4.8 简图 4.9 托板 .10软件补偿 n 机床结构标志 4.13最小公差几何精度 5 5.1线性运动的直线度 5.2线性运动的角度偏差 5.3线性运动间的垂直度 12 .4主轴 15 工作台或托板 5.5 20 旋转轴线和线性运动间的垂直度 5.6 26 旋转轴线间的垂直度 5.7 29 5.8 旋转轴线间的相交度 30 5.9旋转轴线和线性运动间的平行度 31 32 定位精度和重复定位精度检验 32 6.1线性轴线的定位精度和重复定位精度 32 6.2回转轴线的定位精度和重复定位精度 33 工作精度 33 7.1试件型式及尺寸 33 7.2轮廓加工试件Mn 39 7.3平面眈削试件M2 7.4圆锥台试件M3
GB/T34880.2一2017 附录A规范性附录摆动主轴头式几儿何精度 44 51 附录B(规范性附录回转摆动主轴头式几何精度 57 参考文献
GB;/T34880.2一2017 前言 GB/T34880《五轴联动加工中心检验条件》分为三个部分 -第1部分:卧式机床精度检验; -第2部分:立式机床精度检验; 第3部分:技术条件本部分为GB/T34880的第2部分本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本部分由机械工业联合会提出本部分由全国金属切削机床标准化技术委员会(SAC/TC22)归口本部分起草单位;南通航智装备科技有限公司国家机床质量监督检验中心四川普什宁江机床有限公司、沈阳机床(集团)昆明机床股份有限公司、上海第三机床厂,四川长征机床集团有限公司,大连机床集团有限公司本部分主要起草人;薛佳南,邢松林、李祥文,张勤孙波.,陈伟,王晓慧、付承云
GB;/T34880.2一2017 五轴联动加工中心检验条件第2部分立式机床精度检验范围 GB/T34880的本部分规定了五轴联动立式加工中心的几何精度、定位精度和重复定位精度、工作精度的检验要求、检验方法以及相应的公差本部分适用于线性轴线行程至2000mm的五轴联动立式加工中心(以下简称机床) 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是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/T17421.1一1998机床检验通则第1部分;在无负荷或精加工条件下机床的儿何精度 GB/T17421.2一2016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 GB/T19660-2005工业自动化系统与集成机床数值控制坐标系和运动命名 GB/T25379.1一2010机床通用部件工件随行托板第1部分;名义尺寸至800 mm 的工件随行托板 GB/T25379.2一2010机床通用部件工件随行托板第2部分;名义尺寸大于800 nmm的工件随行托板术语和定义下列术语和定义适用于本文件 3.1 五轴联动立式加工中心5-axissimultaneousmachiningcenterwithverticalspindle 具有五个数控轴线,即三个线性轴线(X、Y、Z)和两个回转轴线(A、B.C任意组合),可实现五轴联动的立式加工中心般要求 4.1测量单位本部分中所有线性尺寸、偏差和相应的公差的单位为毫米(mm);角度尺寸的单位为度('),角度偏差和相应的公差用比值表示,但在某些情况下为了清晰,可用微弧度(urad)或角秒(")表示表达式的等效关系如下 0.01/1000=10×10-"=10丛rad2" 4.2执行标准使用本部分时,机床检验前的安装、主轴和其他运动部件的升温、检验方法和检验工具的推荐精度
GB/T34880.2一2017 按GB/T17421.1一1998的规定;机床的定位精度和重复定位精度检验按GB/T17421.2一2016的规定 4.3检验顺序本部分所列出的检验项目的顺序,并不表示实际的检验顺序为了装拆检验工具和检验方便,可按任意次序进行检验 4.4检验项目检验机床时根据结构特点确定检验项目,并不是必须检验本部分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 4.5检验工具本部分所规定的测量方法和检验工具仅为举例可以使用相同指示量和至少具有相同精度的其他检验工具指示器应具有0omm或"的分辨力 4.6试件的型式本部分中提供了三种型式试件,第一种为轮廓加工试件M1,第二种为平面铁削试件M2,第三种为圆锥台试件M3 试件M1有三种规格,试件M2和试件M3均有两种规格在特殊要求下,例如对机床的性能综合评定,可按制造厂和用户之间的协议确定加工试件的型式和数量 4.7工作精度工作精度检验,应在精切加工后进行 4.8简图为简明起见,本部分的几何精度检验仅附一种结构型式的机床简图 4.9托板对于带有几个托板工作的机床,涉及到托板的固有几儿何特性或与机床轴线有关的运行状态的检验检验项目G15至G20),如果在机床订货协议中没有明确规定,仅对锁紧在工作位置上的任意一个代表性托板进行 4.10软件补偿当软件设备能补偿某些几何偏差时,相关的检验项目可以按制造厂和用户的协议,在用或不用这些补偿的情况下进行检验当使用软件补偿时,宜在检验项目中标明 4.11机床结构本部分中的机床的坐标和运动方向按GB/T19660-2005的规定,图1包含了显示部件沿三个线性轴线和两个回转轴线运动的五轴联动立式加工中心的11种不同典型结构型式及其坐标、运动方向的示例这些结构型式分别用数字01至11标明,如图1所示其结构型式分类见表1 摆动主轴头式和回转摆动主轴头式五轴联动立式加工中心的特有几何精度检验项目按附录A、附录B.
GB;/T34880.2一2017 4.12标志本部分推荐用一种短代码的标志来表示机床的结构型式,这种标志按下列部分给定的顺序组成: “五轴联动立式加工中心”; a b 本部分标准编号数字5代表五轴联动; c d 字母V代表“立式” 图1中相应框图和表1序号栏内标明的数字 e 示例:主轴箱沿Z轴线运动,主轴箱滑板沿X轴线运动,滑板沿Y轴线运动的可倾工作台结构的五轴联动立式加工中心的标志为;五轴联动立式加工中心GB/T34880.25vo1 4.13最小公差当实测长度与本部分规定的长度不同时,公差应根据GB/T17421.l一1998中2.3.1.l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
GB/T34880.2一2017 02 03 01 05 06 04 09 07 08 11 图1五轴联动立式加工中心典型结构型式图
GB;/T34880.2一2017 表1五轴联动立式加工中心典型结构型式分类序号主轴箱可倾工作回转 01 滑板主轴箱工作台滑板台箱体工作台主轴箱可倾工作回转 02 工作台滑板滑板台箱体工作台主轴箱摆动 03 立柱工作台头架滑板主轴箱主轴箱摆动 04 工作台立柱头架滑板主轴箱圆工作主轴箱摆动回转 05 立柱滑板台滑板主轴箱工作台圆工作回转主轴箱摆动 06 立柱台滑板滑板主轴箱工作台大框摆动回转 027 滑枕中框滑板滑板主轴箱工作台工作台主轴箱回转 08 摆动机构工作台滑板滑板主轴头主轴箱可倾工作回转 09 滑板主轴箱滑板台箱体工作台横梁上的主滑板上的摆动回转 1C 工作台轴箱滑板主轴箱主轴箱工作台横梁上的主滑板上的摆动回转主 11 工作台铀箱滑板主轴箱主轴箱轴头
GB/T34880.2一2017 5 几何精度 5.1线性运动的直线度检验项目 G1 X轴线运动的直线度在ZX垂直平面内; a b)在XY水平面内简图公差 a)和b) X<500:0.01o 500GB;/T34880.2一2017 检验项目 Y轴线运动的直线度 a 在YZ垂直平面内在XY水平面内 b 简图公差 a)和b Y<500:0.010 500GB/T34880.2一2017 检验项目 G3 乙轴线运动的直线度 a 在平行于X轴线ZX垂直平面内; b 在平行于Y轴线YZ垂直平面内简图公差 a)和b Z<500:0.010 500一Z<800:0.015 800GB;/T34880.2一2017 5.2线性运动的角度偏差检验项目 X轴线运动的角度偏差在平行于移动方向的ZX垂直平面内;(俯仰) a b 在XY水平面内;(偏摆) 在垂直于移动方向的YZ垂直平面内倾斜简图公差 a),b)和c 0.060/1000或60Arad或12" 检验工具精密水平仪或光学角度偏差测量工具 aa 光学角度偏差测量工具; b 精密水平仪 c 检验方法(按GB/T17421.1一1998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主轴箱或工件夹持工作台) 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上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
GB/T34880.2一2017 G5 检验项目 Y轴线运动的角度偏差在平行于移动方向的YZ垂直平面内;(俯仰 a b 在XY水平面内;(偏摆在垂直于移动方向的ZX垂直平面内倾斜简图公差 a)、b和c 0.060/1000(或6O4rad或12" 检验工具精密水平仪或光学角度偏差测量工具 aa bb) 光学角度偏差测量工具; 精密水平仪 c 检验方法(按GB/T17421.1一1998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 D)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上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 10
GB;/T34880.2一2017 G6 检验项目乙轴线运动的角度偏差在平行于Y轴线的Y乙垂直平面内;俯仰 a b)在平行于X轴线的ZX垂直平面内;(偏摆在XY水平面内倾斜) 简图公差 a),b和e) 0.060/1000(或60rad或12" 检验工具 D)和b)精密水平仪或光学角度偏差测量工具; e)圆柱形角尺,精密水平仪和指示器或量块和指示器检验方法(按GB/T17421.1一1998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)横向当乙轴线运动引起主轴箱和工件夷持工作台同时产生角运动时,这种角运动应分别测量并给予标明在这种情况下,当使用精密水平仪测量时,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)上对于ce)(倾斜;将圆柱形角尺近似平行于Z轴线放置在工作台上,使装在专用支架上的指示器的测头触及角尺记录指示器的读数并在角尺的相应高度上做出标记沿X轴线移动工作台并回转专用支架使指示器测头在主轴箱另一侧沿相同高度重新触及角尺应考虑X轴线运动可能引起的倾斜偏差并进行测量指示器应重新调零,且应在上述角尺的高度处重新测量并记录读数算出每个测量高度两个读数的差值,选择这些差值中的最大值与最小值，且(最大值一最小值/d的计算结果应不超过公差 “d”为指示器两位置间的距离 1
GB/T34880.2一2017 5.3线性运动间的垂直度 G7 检验项目乙轴线运动和X轴线运动间的垂直度简图步骤1 步骤2 公差 0.020/500 检验工具平尺或平板,角尺和指示器检验方法(按GB/T17421.1一1998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a的值(小于,等于或大于90'),用于参考和可能进行的修正 12
GB;/T34880.2一2017 G8 检验项目乙轴线运动和Y轴线运动间的垂直度简图 oooooo 步骤1 步骤2y 公差 0,020/500 检验工具平尺或平板角尺和指示器检验方法(按GB/T17421.1一1998中5.5.2.2.4的规定) 步骤1)平尺或平板应平行于Y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a的值(小于,等于或大于90'),用于参考和可能进行的修正对于装有可移动式横梁的龙门移动式(见图1中的10和11)的机床,还应检查横梁在产柱上的垂直运动最低位置、中间位置、最高位置 13
GB/T34880.2一2017 G9 检验项目 Y轴线运动和X轴线运动间的垂直度简图步骤l 步骤2 公差 0.020/500 检验工具平尺或平板或角尺和指示器检验方法(按GB/T17421.1一1998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. 也可以不用平尺来进行本检验,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a的值(小于,等于或大于90'),用于参考和可能进行的修正 14
GB;/T34880.2一2017 5.4主轴 G10 检验项目主轴的周期性轴向窜动; a b 主轴端面跳动简图公差 0.005 a bb 0.010 检验工具短检验棒、钢球和指示器检验方法(按GB/T17421.1一1998中5.6.2.2.l;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当使用非预加负荷轴承时,应施加轴向力检验b)时,A的数值应尽可能大 15
GB/T34880.2一2017 G11 检验项目主轴锥孔的径向跳动靠近主轴端部; a b 距主轴端部300 处 mm 简图叶公差 a 0.010 b 0.020 检验工具检验棒和指示器检验方法(按GB/T17421.1一1998中5.6.1.2.2和5.6.1.2.3的规定应在机床的所有工作主轴上进行检验根据GB/T17421.1一1998中5.6.1.1.4的注,应至少旋转两整圈进行检验 16
GB;/T34880.2一2017 G12 检验项目主轴轴线和乙轴线运动间的平行度在YZ垂直平面内; a b)在ZX垂直平面内简图公差 a)和b 在300测量长度上为0.015 检验工具检验棒和指示器检验方法(按GB/T17421.1一1998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轴线锁紧对于装有可移动式横梁的龙门移动式(见图1中的型式10和型式1l)的机床,还应检查横梁在产柱上的垂直运动(最低位置、中间位置、最高位置 17
GB/T34880.2一2017 G13 检验项目主轴轴线和X轴线运动间的垂直度简图公差 0.020/300 300为两测点间的距离检验工具平尺、量块、专用支架和指示器检验方法(按GB/T17421.1一1998中5.5.1.2.1l;5.5.1.2.3.2和5.5.1.2.4的规定如果可能，乙轴线锁紧如果主轴可摆动时,首先要调到零位平尺应平行于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角度a的值(小于,等于或大于90'),用于参考和可能进行的修正 18
GB;/T34880.2一2017 Gl4 检验项目主轴轴线和Y轴线运动间的垂直度简图公差 0.020/300 300为两测点间的距离检验工具平尺、量块、专用支架和指示器检验方法(按GB/T17421.1一1998中5.5.1.2.1l;5.5.1.2.3.2和5.5.1.2.4.2的规定如果可能,Z轴线锁紧如果主轴可摆动时,首先要调到零位平尺应平行于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角度a的值(小于,等于或大于90'),用于参考和可能进行的修正 19
GB/T34880.2一2017 5.5工作台或托板 G15 检验项目工作台”面的平面度简图公差 L '<500:;0.020 500GB;/T34880.2一2017 Gl6 检验项目工作台”面和X轴线运动间的平行度简图公差 X500:0.020 00GB/T34880.2一2017 G17 检验项目工作台”面和Y轴线运动间的平行度简图公差 Y500:0.020 500GB;/T34880.2一2017 G18 检验项目 0°位置时工作台”的 a)纵向中央或基准T形槽;或 b纵向定位孔的中心线(如果有);或纵向侧面定位器和X轴线运动间的平行度简图 b 公差 a)和b)和c) 在300测量长度上为0.015 检验工具平板、角尺或圆柱形角尺、指示器检验方法(按GB/T17421.1一1998中5.5.2.2.2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平尺应紧靠标准销放置固定工作台,回转工作台或一个在应有位置锁紧的代表性托板 23
GB/T34880.2一2017 G19 检验项目工作台中心孔和工作面跳动工作台"中心孔的径向跳动(当中心孔用于定位目的时); a 工作台工作面的端面圆跳动" b 简图公差 a)0.025 b) L"<500;0.030 500GB;/T34880.2一2017 G20 检验项目工作台回转轴线与定为基准的相交度和等距度: 工作台”回转轴线与: -纵向中央T形槽,或两定位孔间,或横向椎槽(如果有)的中心线的相交度; 定位孔与工作台”回转轴线的等距度简图 b 公差 0.03 检验工具平尺,量块和指示器检验方法(按GB/T17421.1一1998的有关条文) 在机床的固定部位固定指示器,使其测头触及平尺并调整零移开平尺,工作台旋转180°" a 将平尺重新靠近量块或标准销的另一侧误差以指示器读数的最大差值计如果有定位孔时,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位固定指示器,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绕相应改变轴线名称的垂直或水平轴线回转的所有工件夹持工作台均应检验 a),b)误差分别计算误差以指示器读数的最大差值计固定工作台,回转工作台或一个在应有位置锁紧的代表性托板 25
GB/T34880.2一2017 5.6旋转轴线和线性运动间的垂直度 G21 检验项目旋转轴线A和Y轴线运动间的垂直度简图公差 0.015/300 检验工具方箱和指示器检验方法(按GB/T17421.1一1998中5.5.1.2.l;5.5.1.2.3.2的规定将旋转工作台置于水平位置,方箱一测量面平行于Y轴放置于工作台面上在机床的固定部位固定指示器,使其测头触及方箱平行于Y轴的一测量面缓慢转动A轴,调整方箱使测量面与A轴垂直,将方箱固定于工作台面上移动Y轴测量,误差以指示器读数的最大差值计 26

立式机床精度检验GB/T34880.2-2017

在现代制造业中，高精度机床是生产高质量零件的关键。而其中最为常见的机床之一就是立式机床。与其他类型的机床相比，立式机床具有结构简单、刚性好、易于自动化等优点，在各种零件加工领域得到了广泛应用。对于需要高精度加工的零件来说，立式机床的精度检验显得尤为重要。

2017年发布的国家标准GB/T 34880.2-2017《五轴联动加工中心检验条件第2部分：立式机床精度检验》规定了立式机床的精度检验方法和标准，可供参考和执行。

立式机床的精度检验项目

根据GB/T 34880.2-2017标准规定，立式机床的精度检验项目主要包括以下几个方面：

几何精度（包括位置误差、圆度误差等）
运动精度（包括动态误差、静态误差等）
加工精度（包括表面粗糙度、形状偏差等）
传动精度（包括传动误差、回转精度等）

以上各项检验内容的详细标准和方法均在GB/T 34880.2-2017标准中有所规定，这里不再赘述。

立式机床的精度检验过程

下面以对圆度误差的检验为例，简单介绍一下立式机床的精度检验过程：

将测量基准放置在工作台上，并进行调整使其水平。
安装圆度检测仪及相应测头，并调整到适当位置。
通过控制机床的运动，将测头与工作台表面接触，自动扫描获取表面数据。
使用专业软件处理数据并生成圆度误差报告。

通过以上步骤，就可以得到立式机床在圆度误差方面的精度检验结果。对于其他精度检验项目，也可以按照相应的方法进行检验和处理。

结语

立式机床是现代制造业中不可或缺的一种高精度机床，在各种零部件加工领域得到了广泛应用。而对于需要高精度加工的零件来说，立式机床的精度检验显得尤为重要。GB/T 34880.2-2017《五轴联动加工中心检验条件第2部分：立式机床精度检验》规定了立式机床的精度检验方法和标准，能提供可行的参考和执行标准。通过遵循这一标准，可以有效地确保立式机床的精度和稳定性，提高加工质量和效率。

当然，GB/T 34880.2-2017标准并不是唯一的立式机床精度检验标准，还有其他国内外标准和规范可供选择。因此，在进行立式机床精度检验时，应根据具体情况选择适合的标准，并严格按照标准要求进行操作。

总结

本文主要介绍了五轴联动加工中心检验条件的第二部分——立式机床精度检验GB/T34880.2-2017，包括精度检验项目、检验过程以及标准和规范等方面。希望此文能够对需要进行立式机床精度检验的读者提供一些参考和帮助。