数控车床的检验标准
数控机床国际标准与我国差异
数控机床国际标准与我国差异3.1 我国和国外数控机床检验标准情况及差异3.1.1 概述目前国际上有ISO标准，包括一些检验方法标准和检验标准（加工中心，数控车床与车削中心）。
欧洲各国如德国、英国、法国等将ISO标准转化为本国标准，而美国、日本等也采用国际标准。
随着国际贸易的发展和经济全球化的进程，标准在国际贸易与交流中的作用变得更加重要。
国际标准在贸易中的地位不断提升，特别是在ISO／IEC与XXX协议中规定了一项重要原则，即各成员国制定技术法规和标准都应以国际标准作为基础，以避免造成贸易中的技术壁垒。
因此，ISO 标准成为了国际公认和被广泛采用的标准，达到ISO标准的要求，基本可以达到出口市场和贸易的要求。
与数控机床检验有关的国际标准（ISO）情况详见表27.表27 与数控机床检验有关的国际标准（ISO）情况数控机床检验通用标准标准代号：ISO 230-1:2012ISO 230-2:2014ISO 230-3:2007ISO 230-4:2005ISO 230-5:2005ISO 230-6:2002标准名称：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机床检验通则第2部分：数控机床轴线的定位精度和重复定位精度的确定机床检验通则第3部分：热变性的确定机床检验通则第4部分：数控机床的圆检验机床检验通则第5部分：机床噪声的发射机床检验通则第6部分：对角线位移检验ISO 230-7:2015ISO/TR 230-8:2010ISO/TR 230-9:2009ISO 230-10:2016ISO -1:2014机床检验通则第7部分：回转轴的几何精度检验机床检验通则第8部分：振动机床检验通则第9部分：ISO230机床检验系列标准的不确定度估算的基本方程机床检验通则第10部分：数控机床测量性能的确定机床机床环境评价第1部分：高能效机床设计方法加工中心检验标准ISO -1:2015加工中心检验条件第1部分：卧式和带附加主轴头机床几何精度检验（水平Z轴）加工中心检验条件第2部分：立式或带垂直主回转轴的万能主轴头机床几何精度检验（垂直Z轴）加工中心检验条件：第3部分：针对带水平主回转轴的整体万能主轴头机床进行垂直Z轴的几何精度检验。
数控机床精度及性能检验
数控机床精度及性能检验数控机床的高精度最终是要靠机床本身的精度来保证，数控机床精度包括几何精度和切削精度。
另一方而，数控机床各项性能的好坏及数控功能能否正常发挥将直接影响到机床的正常使用。
因此，数控机床精度和性能检验对初始使用的数控机床及维修调整后机床的技术指标恢复是很重要的。
一、精度检验一台数控机床的检测验收工作，是一项工作量大而复杂，试验和检测技术要求高的工作。
它要用各种检测仪器和手段对机床的机、电、液、气各部分及整机进行综合性能及单项性能的检测，最后得出对该数控机床的综合评价。
这项工作为数控机床今后稳定可靠地运行打下一定的基础，可以将某些隐患消除在考机和验收阶段中，因此，这项工作必须认真、仔细，并将符合要求的技术数据整理归档，作为今后设备维护、故障诊断及维修中恢复技术指标的依据。
1、几何精度检验几何精度检验，又称静态精度检验，是综合反映机床关键零部件经组装后的综合几何形状误差。
数控机床的几何精度的检验工具和检验方法类似于普通机床，但检测要求更高。
几何精度检测必须在地基完全稳定、地脚螺栓处于压紧状态下进行。
考虑到地基可能随时间而变化，一般要求机床使用半年后，再复校一次几何精度：在几何精度检测时应注意测量方法及测量工具应用不当所引起的误差。
在检测时，应按国家标准规定，即机床接通电源后，在预热状态下，机床各坐标轴往复运动几次，主轴故个等的转速运转十多分钟后进行。
常用的检测工具有精密水平仪、精密方箱、直角尺、平尺、平行光管、千分表、测微仪及高精度主轴心棒等。
检测工具的精度必须比所测的几何精度高一个等级。
(一)卧式加工中心几何精度检验1)x 、y 、z 坐标轴的相互垂直度。
2)工作台面的平行度。
3)x 、Z 轴移动时工作台面的平行度。
4)主轴回转轴线对工作台面的平行度。
5)主轴在Z 轴方向移动的直线度：6)x 轴移动时工作台边界与定位基准面的平行度。
7)主轴轴向及孔径跳动。
8)回转工作台精度。
具体的检测项目及方法见表2—1。
数控机床几何精度检验
6
使百分表/千分表读数在平尺的两端相等。手轮模式
下沿X轴线移动工作台，在全行程上进行检验。记录
百分表/千分表读数的最大差值，即为在XY水平面内
X轴线运动的直线度误差
整理、清洁。准备进行下一项目检验，不用的量检具应放回规定的位置，不能随 7
意在检验区域摆放
2．检验Y轴线运动的直线度 检验Y轴线运动的直线度方法见表3-12。
录指示器的最大读数差，即分别为在平行于X轴线的
ZX垂直平面内Z轴线运动的直线度及在平行于Y轴线
的YZ垂直平面内Z轴线运动的直线度
整理、清洁。准备进行下一项目检验，不用的量检具应放回规定的位置，不能 4
随意在检验区域摆放
二、线性运动的角度偏差
线性运动的角度偏差包括X轴、Y轴和Z轴线性运动的角度偏差，现 介绍X轴线性运动的角度偏差检验方法，见表3-14。
1.检验X轴线运动的直线度
检验X轴线运动的直线度方法见表3-11。
表3-11 检验X轴线运动的直线度方法
检验项目G1
X轴线运动的直线度： a)在ZX垂直平面内； b）在XY水平面内
标准
GB/T 18400.2-2010《加工中心检验条件 第2部分：立式或带主回转轴的 万能主轴头机床几何精度检验（垂直Z轴）》规定，G1项公差为：
项目1 数控机床几何精度检验
任务三 立式加工中心几何精度检验验
项目1 数控铣床和立式加工中心几何精度检验 任务三 立式加工中心几何精度检验
国家标准GB/T 18400.2-2010《加工中心检验 条件 第2部分：立式或带主回转轴的万能主 轴头机床几何精度检验（垂直Z轴）》
一、线性运动的直线度
线性运动的直线度包括X轴、Y轴和Z轴的线性运动直线度
数控车床精度检验
(1)定位精度的检验 数控车床定位精度，数控车床是指车床各坐标轴在数控装置控制下运动所能达到的位置精度。数控车床的定位精度又可以理解为车床的运动精度。普通车床由手动进给，定位精度主要决定于读数误差，而数控车床的移动是靠数字程序指令实现的，故定位精度决定于数控系统和机械传动误差。摇臂钻床车床各运动部件的运动是在数控装置的控制下完成的，各运动部件所能达到的精度直接反映加工零件所能达到的精度，所以，定位精度是一项很重要的检测内容。
目前，检测车床几何精度的常用检测工具有精密水平仪、精密方箱、直角尺、平尺、平行光管、千分表、测微仪、高精度检验棒及刚性好的千分表杆等。检测工具的精度必须比所测的几何精度高一个等级，否则测量的结果将是不可信的。每项几何精度的具体检测方法可按照GB／T 21948．2—2008“数控升降台铣床检验条件”、GB／T 18400．9—2007“加工中心检验条件”等有关标准的要求进行，亦可按车床出厂时的几何精度检测项目要求进行。
定位精度主要检测以下内容：
①各直线运动轴的定位精度和重复定位精度；
②直线运动各轴机械原点的复归精度； ③直线运动各Fra bibliotek的反向误差；
④回转运动(回转工作台)的定位精度和重复数控车床定位精度；
⑤回转运动的反向误差；
⑥回转轴原点的复归精度。
车床几何精度的检测必须在车床精调后依次完成，不允许调整一项检测一项，因为几何精度有些项目是相互关联相互影响的。数控车床几何精度的检查在几何精度检测中必须对车床地基有严格要求，应当在地基及地脚螺栓的固定混凝土完全固化后再进行。精调时应把车床的主床身调到较精确摇臂钻床的水平面以后，再精调其他几何精度。有一些几何精度项目是互相联系的，例如在立式加工中心检测中，如发现y轴上数控车床和Z轴方向移动的相互垂直度误差较大，则可以适当调整立柱底部床身的地脚垫铁，使立柱适当前倾或后仰，减小该项误差。但这样也会改变主轴回转轴心线对工作台面的垂直度误差。因此，对各项几何精度检测工作应在精调后一气呵成，不允许检测一项调整一项，否则会造成由于调整后一项几何精度而把已检测合格的前一项精度调成不合格。
数控机床检修：几何精度检验 GBT 17421-1-1998 直线度测量方法
检验内容、公差测量方法、工具测量原理示意图直线度长度测量法平尺法：在垂直平面内测量平尺应尽可能放在使平尺具有最小重力挠度的两个量块上。
读数表安装在具有三个接触点的支座上并沿导向平尺作直线移动进行测量，三个接触点之一应位于垂直触及平尺的千分表杆的延伸线上。
对平尺的已知误差加以处理。
平尺法：在水平面内测量采用一根水平放置的平尺作为基准面。
读数表在与被检面接触情况下移动，并触及基准面。
放置平尺时，使其在线的两端读数相等，可直接读出该线相对于连接两端点的直线的偏差。
采取翻转法是能把作为基准面的平尺所具有的直线度偏差从测量结果中排除。
钢丝和显微镜法张紧一根直径0.1mm的钢丝，使其尽可能地平行于被检线。
对位于水平面内的MN而言，用一个垂直安装并装有水平测微移动装置的显微镜，即可读出被检线对代表测量基准的张紧钢丝在水平面XY内的偏差。
准直望远镜法当用准直望远镜检验时，所要测量的高度差a 等于望远镜轴线与标靶上显示的标记之间的距离，它可以在十字线上直接读出，或用光学测微计读出。
望远镜的光学轴线构成了测量基准。
准直激光法激光束用作为测量基准。
光束对准沿光束轴线移动的四象限光电二极管传感器。
传感器中心与光束的水平和垂直偏差被测定并传送到记录仪器。
激光干涉法测量基准由双镜反射器确定。
用激光干涉仪和专用光学组件来测定标靶对双镜反射器对称轴线的位置变化。
一条线在一个平面内的直线度在平面内的一条给定长度的线，当其上所以的点均包含在平行于该线的总方向且相对距离与允差相等的两条直线内时，则该线被认为是直线。
在空间内的一条线的直线度在空间内的一条给定长度的线，当其在给定的平行于该线的总方向的两个相互垂直平面上的投影满足平面内的直线度要求时，则认为该空间线为直线。
公差的确定在测量平面内公差 t 由通过两条相隔距离为 t 且平行于代表线 AB 的两条直线来限定。
图中的最大偏差为 MN。
L ≤ L 1, T (L) = T 1L 1 < L < L 2, T (L) = T 1 + (T 2-T 2) * (L-L 1) / (L 2 - L 1)L ≥ L 2, T (L) = T 2角度测量法精密水平仪法精密水平仪沿被检线依次放置，测量基准线为水平线。
数控机床检修：几何精度检验 GBT 17421-1-1998 平面度测量方法
检验内容、公差测量方法、工具测量原理示意图平面度确定平面或者代表面的总方向，是为了获得平面度的最小偏差，通常采用的方法有：- 一个被检平面内适当选择的三点，在靠近边缘部分上存在无关紧要的局部缺陷可以忽略不计。
- 按划分的点用最小二乘法计算的平面。
在被检面上涂上红丹或者用轻油稀释的氧化铬。
将平板放在被检面上进行恰当的往复运动，取下平板并记录被检面每单位面积接触点的分布情况。
在表面的整个范围内接触点的分布均匀，并不少于一个规定值。
这种方法适用于小尺寸较精密的平面（刮过或者磨过的平面）。
用移动平尺所得的一组直线测量首先用一些基准点建立一个理论平面。
在检验面上选择a、b、c三点作为零位标记，将三个等高块放在这三点上。
将平尺放在a、c点上，在检验面的e点放置可调量块，使其与平尺的下表面接触。
再将平尺放在b、e点上即可找到d点的偏差。
用平尺、精密水平仪和千分表测量测量基准由两根借助精密水平仪到达平行放置的平尺提供。
平尺R1、R2应有足够的刚度，使基准平尺的重量产生的挠度忽略不计。
建立一个测量基准，根据测量基准测量出偏差并加以标绘。
标绘是在有规律的方格的不同节点上进行的。
矩形表面的测量基准平面由两条直线OmX和OO'Y确定，此时O、m、O'是被检面上的三个点。
圆形轮廓表面的测量采用沿边缘的圆周和直径进行测量- 在两个垂直直径上- 在连接边缘点的正方形的四边上圆周检验：在一个均衡座A上放置水平仪，并以匀称的间隔绕平板周边移动。
直径检验：按照对一条线的直线度测量的任何一种方法进行。
用平板测量用平板和千分表测量测量装置由平板和千分表组成，千分表装在具有一个基座的支架上，基座在平板上运动。
有两种测量方法：- 被测部件放在平板上：平板尺寸和千分表支架开度足够大使整个表面都能测量。
- 平板与被测面相对放置：用一个尺寸与被测面尺寸相似的平板进行测量。
用平尺测量平面度用精密水平仪测量平面度当测量工具从一个位置移向另一个位置时，这是目前所知的能够保持测量基准方向恒定（水平）的唯一方法。
车床标准
车床标准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/T17421.2-2000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GB/T17421.3-2009机床检验通则第3部分：热效应的确定GB/T17421.4-2003机床检验通则第4部分：数控机床的圆检验GB/T17421.4-2016机床检验通则第4部分：数控机床的圆检验GB/T17421.5-2015机床检验通则第5部分：噪声发射的确定GB/T17421.6-2016机床检验通则第6部分：体和面对角线位置精度的确定（对角线位移检验）GB/T17421.7-2016机床检验通则第7部分：回转轴线的几何精度GB/T20957.1-2007精密加工中心检验条件第1部分：卧式和带附加主轴头机床几何精度检验(水平Z轴)GB/T20957.2-2007精密加工中心检验条件第2部分：立式或带垂直主回转轴的万能主轴头机床几何精度检验(垂直Z轴)GB/T20957.4-2007精密加工中心检验条件第4部分：线性和回转轴线的定位精度和重复定位精度检验GB/T20957.5-2007精密加工中心检验条件第5部分：工件夹持托板的定位精度和重复定位精度检验GB/T20957.7-2007精密加工中心检验条件第7部分：精加工试件精度检验GB/T16462.1-2007数控车床和车削中心检验条件第1部分:卧式机床几何精度检验GB/T16462.4-2007数控车床和车削中心检验条件第4部分:线性和回转轴线的定位精度及重复定位精度检验GB/T16462.7-2009数控车床和车削中心检验条件第7部分：在坐标平面内轮廓特性的评定GB/T16462.8-2009数控车床和车削中心检验条件第8部分：热变形的评定。
数控车床完好标准
数控车床完好标准数控机床完好标准频道：机床发布时间：2008-05-27本标准适用范围：各类（型）数控机床、加工中心、柔性加工单元等。
数控锻压机床可参照标准考核。
一．精度1．数控机床的精度以国家标准、专业标准、部标准为依据制定的精度完好标准考核。
尚未有国家标准、专业标准和部标准的机型，参照出厂标准制定精度完好标准考核。
2．数控机床列入完好考核的精度项目应结合精度调整每年检验1-2次，并作为设备完好的主要鉴定依据之一。
床身水平每年检查一次。
3．未列入精度项目的其他检验内容及机床的定位精度、传动精度、运动精度和运动平稳性均应稳定可靠，满足生产工艺要求。
4．本标准中未列入的机型其精度完好标准和考核原则是：关键项目按出厂标准的1-1.25倍考核；一般项目按出厂标准的1.5-2倍考核；次要项目可不考核。
其定位精度按出厂标准的1.5倍考核。
并制定标准，形成文件，经企业总工程师批准扣执行。
5．数控机床的定们精度检验周期由企业视条件自定，一般应每年做一次检验。
机床若经搬迁应及时检验其定位精度。
6．数控机床精度检验参照《金属切削机床精度检验通则JB2670-82》、数字控制机床位置精度评定方法（国际报批稿）》及机床出厂标准执行。
二．传动系统1．机床运转时，不得有明显振动、不规则冲击和异常噪音。
2．主传动和进给运动调速在规定范围内运转正常。
3．机床主轴轴承达到稳定温度时，主轴轴承的温度和温升均应符合标准。
三．液压、润滑系统1．液压系统的运动件在所在速度下，不应发生振动。
不应有民常噪音和显著的冲击，不就有停滞和爬行现象。
2．液压系统各元件动作灵敏、可靠，各部压力符合要求。
3．润滑系统各装置完整无缺，管路齐全清洁，油路畅通，润滑部位油质油量应符合规定要求。
4．油位的标志醒目，油位清晰，润滑油注入显示正常。
四．数字控制装置1．数字控制装置各组成部分保持完整，功能齐全、性能稳定，工作状态良好。
2．装置内部清洁，布线整齐，线路无老化，各线路标志明显。
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数控车床的检验
一般数控的检验是依据国标GB1182-80 形状和位置公差术语及定义；国标GB10931-89 数字控制机床位置进度的评定方法；和机械行业标准JB2670-82 金属切削机床精度检验通则等标准进行检验。
检验的步骤及方法：
一.检验各零部件是否符合图纸的要求，
二.装配:装配时应先找基准，逐步进行安装，同时也应逐步
检验，在符合要求的情况下，再进行下一步的安装，这
部分的检验是几何精度的检验。
1.首先是床身的装配，就按安装直线导轨的机床来说，第
一步安装第一根直线导轨，安装时必须保持结合面的清
洁，在结合面平整的情况下锁紧螺钉，固定导轨。
在安
装第二根导轨时，必须按照第一根导轨为基准，校准直
线度和平行度后锁紧；（在测量时必须基准稳定，不可以
摇摆测量的工具）
2.安装横向导轨时，必须以纵向的导轨为基准，用框式水
平仪进行校准，同时也按上述步骤安装第二根导轨。
3.丝杆的安装和检验：
丝杆是安装前必须保持清洁，首先安装两端的轴承座，
用专用的芯轴校准垂直和水平的两个面，校准后固定两
轴承座，钻孔安装锥度销，然后卸下检验芯棒安装丝杆，
调整丝母的间隙，（单螺母的丝杆不用调整间隙）使其运动平稳，然后把丝母座固定在纵、横向的拖板上，安装电机，安装时必须保证电机和丝杆同轴；
4.床身部分全部安装完成后，用百分表检验床身安装箱体
的平面是否达到要求，符合的话可以安装箱体，（此时的箱体是全部安装完成的）反之需铲刮进行修正平面，在安装时，首先校准检验芯棒，再检验垂直和水平两个的平行度，在检验垂直向时尽量考虑主轴远端高0.02毫米，检验水平面是考虑主轴远端向操作面倾斜0.02毫米，（这是考虑在加工时工件与刀具的作用力）校准后锁紧箱体，同时钻孔安装锥度销定位，（同时还应该检验主轴的轴向窜动、径向跳动和主轴内锥孔的同轴度
5.安装尾座时，用专用的测量芯棒，用前后两个顶尖顶住
检验芯棒，移动纵向拖板校准垂直和水平两面的平行度，一般控制在尾座端高0.02毫米，向操作面倾斜0.02毫米，（同时还需检验尾座套筒本身的精度）（一般尾座的加工是在本身的机床上进行的，尾座孔与主轴基本能保证同轴度）
6.以上部分全部安装完成后，就可以把其余的附件按要求
进行安装，完成后进行试车检验，首先进行纵、横向丝杆的检验，用激光干涉仪进行丝杆的精度检验，要求一
般控制在每移动50毫米误差在0.005-0.010毫米，如果不能达到这一要求，需对滚珠丝杆的螺母进行调整，（丝杆本身的精度是在3-4级的要求），然后再对电动刀架的重复定位精度进行检验，要求的重复定位精度在0.01毫米以内；
7.完成上述的检验后，进行切削加工检验，首先用棒料加
工，加工的长度一般在150-200毫米，（加工长度）加工完成后测量两端的尺寸是否统一，（这是检验主轴与纵向运动是否平行）然后进行台阶加工，测量加工的直径和台阶的长度，（这是检验横向和纵向丝杆加工是的精度，还有电机和联轴器等的精度）
8.尾座顶尖和主轴顶尖顶住加工工件，长度150-200毫米，
加工外圆后测量两端的尺寸是否统一，（这是检验尾座和主轴的同轴度、及与纵向运动的平行度）
9.夹盘类工件，直径一般控制在按本机的最大回转直径以
内，加工端面，要求加工完成后保证中心低0.02毫米以内，
10.螺纹的加工和检验：
首先编程加工螺纹，完成后用工具显微镜放大螺距进行检验。
11特殊工件的加工：
编程后加工特殊表面的工件，加工后检测表面的几何尺寸和表面粗糙度，（机床的配置不同，表面的粗糙度有一定的区别）。