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JB／T 13588.2-2019 精密五轴联动高架横梁移动龙门加工中心 第2部分：技术条件.pdf

JB/T13588.22019

JB/T13588《精密五轴联动高架横梁移动龙门加工中心》分为两个部分： 一第1部分：精度检验； 一第2部分：技术条件。 本部分为JB/T13588的第2部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分由中国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：四川长征机床集团有限公司、中航工业成都飞机（集团）有限公司、济南二机床 集团有限公司。 本部分主要起草人：王晓慧、刘立新、郭志平、夏远猛、贾会述、刘桂新。 本部分为首次发布，

住宅建筑设计中的坡屋顶B/T1358822019

精密五轴联动高架横梁移动龙门加工中心 第2部分：技术条件

JB/T13588的本部分规定了精密五轴联动高架横梁移动龙门加工中心的设计、制造和验收要求。 本部分适用于工作台面宽度为1000mm～3000mm的具有5个数控轴线，即3个线性运动轴线 （X、Y、Z）和两个回转运动轴线（A、C）或（B、C）的精密五轴联动高架横梁移动龙门加工中心（以 下简称机床）

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。 GB5226.1—2008 机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件 GB/T6576—2002 机床润滑系统 GB/T7932—2017 气动对系统及其元件的一般规则和安全要求 GB/T9061—2006 金属切削机床通用技术条件 GB15760—2004 金属切削机床安全防护通用技术条件 GB/T17421.5—2015 机床检验通则第5部分：噪声发射的确定 GB/T23570—2009 金属切削机床焊接件通用技术条件 GB/T23572—2009 金属切削机床液压系统通用技术条件 GB/T25373—2010 金属切削机床 装配通用技术条件 GB/T25374—2010 金属切削机床 清洁度的测量方法 GB/T253762010 金属切削机床 机械加工件通用技术条件 IB/T13588.12019 第1部分：精度检验

按本部分验收机床时，应同时对GB/T9061—2006、GB/T25376—2010、GB/T25373—2010中未 本部分具体化的其余有关的验收项目进行检验。

4.1为保证机床的基本性能，应随机供应表1所列附件和工具。

机床使用性能的特殊附件，根据用户的要求按技

5.1机床电气系统的安全应符合GB5226.1一2008的规定。 5.2机床液压系统的安全应符合GB/T23572一2009的规定。 5.3机床的安全防护除应符合GB15760一2004的规定外，还应符合下列要求： a）机床的自动拉刀机构功能应安全可靠； b）机床的变速、换向、停止和锁紧机构应安全可靠： c）运动部件应有限位和防止碰撞的保险装置。 5.4按GB/T17421.5一2015的规定测量整机的噪声，机床运转时不应有不正常的尖 床在空运转条件下噪声声压级不应超过83dB（A）。

5.2机床液压系统的安全应符合GB/T23572一2009的规定。 5.3机床的安全防护除应符合GB15760一2004的规定外，还应符合下列要求： a）机床的自动拉刀机构功能应安全可靠； b）机床的变速、换向、停止和锁紧机构应安全可靠； c）运动部件应有限位和防止碰撞的保险装置。 5.4按GB/T17421.5一2015的规定测量整机的噪声，机床运转时不应有不正常的尖叫声和冲击声，机 床在空运转条件下噪声声压级不应超过83dB（A）。

6.1墙体、工作台、横梁、双摆铣头壳体及座体、滑枕、铣头溜板（滑座）等为重要铸件（或焊接件）， 应在粗加工后进行时效处理或采取其他消除内应力的措施。 。必要时在半精加工后再进行一次时效处理 6.2主轴、丝杠副、高速齿轮、重载齿轮等零部件的易磨损部位应采取与寿命相适应的耐磨措施。 6.3下列导轨副为重要导轨副，应采用与寿命相适应的耐磨措施：

a）横梁与墙体导轨副；

6.4重要固定结合面应紧密贴合，紧固后用0.02mm塞尺检验时塞尺均不应插入。 下列结合面应按“重要固定结合面”的要求考核： a）滑动导轨压板的结合面； b）滚动直线导轨的结合面； c）滚动导轨滑块与其相配件的结合面； d）滚珠丝杠托架的结合面； e）直线电机与其相配的结合面（适用于采用直线电机进给）； f）双摆铣头与其座体的结合面： g）墙体与墙体的结合面（适用于对接墙体）； h）墙体与定梁的结合面（适用于分体结构）； i）工作台与工作台的结合面（适用于对接工作台）。 6.5特别重要固定结合面应紧固贴合，除用涂色法检验外，紧固前、后用0.02mm塞尺检验时塞尺均 不应插入（与水平面垂直的特别重要固定结合面可在紧固后检验）。 下列结合面应按“特别重要固定结合面”的要求考核： a）滚珠丝杠螺母座的结合面； b）镶钢导轨的结合面； c）进给齿轮装置的固定结合面； d）进给齿条的固定结合面； e）双摆铣头与滑枕的结合面。 6.6重要固定结合面和特别重要固定结合面，用塞尺检验时，允许局部（1处或2处）插入深度小 于结合面宽度的1/5，但不大于5mm；若插入部位的长度小于或等于结合面长度的1/5，但不大于 100mm，则按1处计。

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6.7下列导轨副应按“滑（滚）动导轨”的要求考核： a）墙体导轨副； b）横梁导轨副； c）滑枕导轨副。 6.8滑动导轨表面除用涂色法检验外，还应用0.03mm塞尺检验，塞尺在导轨、镶条、压板端部的滑 动面间插入深度不应大于25mm。 6.9两配合件的结合面均是刮研面，用配合件的结合面（研具）做涂色法检验时，刮研点应均匀。按 规定的计算面积平均计算，在每25mmX25mm的面积内，接触点数不应少于表2的规定。

下列导轨副应按“滑（滚）动导轨”的要求考核

6.10两配合件的结合面一个是刮研面，另一个是机械加工面，用配合件的机械加工面检验刮研面的接 触点数时，接触点数不应少于表2规定点数的75%。 6.11采用机械加工方法加工的两配合件的结合面用涂色法检验时，接触应均匀，接触指标不应低于 表3的规定。

6.12多段拼接镶钢导轨的接合处宜留有0.02mm～0.04mm的缝隙。接合处导轨面的错位量应小于 0.005mm。 6.13镶钢导轨淬火后应进行探伤检查，不应有裂纹。 6.14贴塑和涂层导轨与基体应贴合紧密，粘接牢固可靠，不应有缝隙和气泡；与相配导轨的接触应均 匀，并应符合有关规定：导轨边缘应倒角、修圆。 6.15滚动导轨安装的基面应符合设计文件的规定。组装后运动应轻便、灵活，无阻滞现象。 6.16滚珠丝杠副组装后应进行多次运转，线性轴线未补偿的反向间隙不应大于0.03mm/2000mm。 进给箱采用齿轮齿条传动装配时，应保证齿轮齿条的安装距离符合设计要求，组装后应进行多次运转 线性轴线未补偿的反向间隙不应大于0.08mm。 6.17焊接件的质量应符合GB/T23570一2009的规定。重要焊接构件应进行探伤检查，不应有裂纹。 6.18拉刀机构及其他重要机构所用碟形弹簧，组装后进行工作压力试验，应符合图样和技术文件规定 的要求。 6.19重要的压力油缸，组装后应按系统设计压力的150%进行不少于0.5h的保压试验，不应有渗漏 现象。 6.20重要定位销应做涂色法检验，其接触长度不应低于工作长度的60%。 6.21按GB/T25374一2010的规定检验机床的清洁度。一般用目测法、手感法检验，必要时采用重量 法抽查。其杂质、污物限值：主传动箱不应超过400mg/L，液压系统不应超过100mg/L。

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6.22机床采用电主轴、力矩电机时，应配置恒温冷却装置，使用的介质和介质压力、流量、温度应 合电主轴、力矩电机规定的要求，不应有渗漏。 6.23机床电气系统的装配应符合GB5226.1一2008的规定。 6.24机床液压系统的装配应符合GB/T23572一2009的规定。 6.25机床气动系统的装配应符合GB/T7932一2017的规定。 6.26机床润滑系统的装配应符合GB/T6576一2002的规定。

7.1温升试验及主运动和进给运动检验

手动功能试验（用手动或数控手动方式操作机床各

7.2.1.1对主轴连续进行不少于5次的锁刀、松刀和吹气的动作试验，动作应灵活、可靠、准确。 7.2.1.2用中速连续对主轴进行10次正、反转（如果主轴允许）的起动、停止（包括制动）和定向操 作试验，动作应灵活、可靠、准确。 7.2.1.3无级变速的主轴至少应在低、中、高转速范围内，有级变速的主轴应在各级转速下进行变速 操作，动作应灵活、可靠、准确。 7.2.1.4对各轴线上的运动部件，用中等进给速度连续进行各10次的正向、负向的起动、停止的操作 试验，并选择适当的增量进给进行正向、负向的操作试验，动作应灵活、可靠、准确。 7.2.1.5对进给系统在低、中、高进给速度和快速范围内，进行不少于10种的变速操作试验，动作 应灵活、可靠、准确。 7.2.1.6对AC或BC双摆铣头进行各10次的松开、卡紧、连续分度试验，动作应灵活、可靠、准确。 7.2.1.7对刀库、机械手以任选方式进行换刀试验。刀库上刀具配置应包括设计规定的最大重量、最 大长度和最大直径的刀具；换刀动作应灵活、可靠、准确；机械手的承载重量和换刀时间应符合设计规 定。 7.2.1.8 对机床数字控制的各种指示灯、控制按钮、数据输出输入设备等进行空运转试验，动作应灵 活、可靠。 7.2.1.9对机床的安全、保险、防护装置进行必要的试验，功能应可靠，动作应灵活、准确。 7.2.1.10对机床的液压、润滑、冷却系统进行试验，其应密封可靠，冷却充分，润滑良好，动作灵活、 可靠。各系统不应渗漏。 亿2.1.11对机床的各附属装置进行试验，工作应灵活、可靠。

7.2.2数控功能试验（用数控程序操作机床各部件

7.2.2.1用中速连续对主轴进行10次正、反转（如果主轴充许）的起动、停止（包括制动）和定向

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作试验，动作应灵活、可靠、准确。 7.2.2.2无级变速的主轴至少在低、中、高转速范围内，有级变速的主轴在各级转速下进行变速操作 试验，动作应灵活、可靠。 7.2.2.3对各轴线上的运动部件，用中等进给速度连续进行正、负向的起动、停止和增量进给的操作 试验，动作应灵活、可靠、准确。 7.2.2.4对进给系统至少进行低、中、高进给速度和快速的操作试验，动作应灵活、可靠。 7.2.2.5对机床所具备的轴线联动，轴线选择，机械锁定，定位，直线及圆弧等各种插补，螺距、间 隙、刀具等各种补偿，程序的暂停、急停等各种指令，有关部件、刀具的夹紧、松开以及液压、冷却、 气动、润滑系统的起动、停止等数控功能逐一进行试验，其功能应可靠，动作应灵活、准确。 7.2.2.6对刀库总容量中包括最大重量刀具在内的每把刀具，以任选方式进行不少于3次的自动换刀 试验，动作应灵活、可靠。 7.2.2.7对AC或BC双摆铣头进行低、中、高速度的各种联动功能试验，其功能应可靠，动作应灵活、 准确。

7.3.1连续空运转试验应在完成7.2.1和7.2.2试验之后，精度检验之前进行。 7.3.2连续空运转试验时应用包括各种主要功能在内的数控程序，操作机床各部件进行连续空运转。 时间应不少于48h。 7.3.3连续空运转的整个过程中，机床运转应正常、平稳、可靠，不应发生故障，否则应重新进行连 续空运转试验。 7.3.4连续空运转程序中应包括下列内容： a）主轴转速应包括低、中、高在内的5种以上正转、反转停止和定位。其中高速运转时间一般不 少于每个循环程序所用时间的20%。 b）进给速度应把各轴线上的运动部件包括低、中、高速度和快速的正向、负向组合在一起，在接 近全程范围内运行，并可选任意点进行定位。运行中不允许使用倍率开关，高速进给和快速运 行时间应为每个循环程序所用时间的20%～30%。 c）刀库中各刀位上的刀具不少于2次的自动交换。 d）对AC或BC双摆铣头进行低、中、高速度的各种联动功能试验。 e）各联动轴线的联动运行。 f）各循环程序间的暂停时间不应超过0.5min。 g）特殊附件的联机运转。

机床应做下列负荷试验： a）主传动系统最大扭矩的试验（仅适用于机械式主轴）； b）最大切削抗力的试验（仅适用于机械式主轴）； c）主传动系统机械主轴达到最大功率的试验，电主轴达到最大功率的1/2试验（抽查）。

B.2主传动系统最大扭矩的试验（仅适用于机械式

，采用铣削方式进行试验。改变进绘 度或切削深度，使机床主传动系统达到设计文件规定的最大扭矩。

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8.3最大切削抗力的试验（仅适用于机械式主轴）

度或切削深度，使机床达到设计文件规定的最大切削抗力。 8.3.2切削试件材料为HT200灰铸铁；切削刀具为面铣刀。 8.3.3试验时机床工作应正常，各运动机构应灵活、可靠，过载保护装置应正常、可靠

8.4主传动系统达到最大功率的试验（仅适用于机械式主轴》

或切削深度，使机床达到主电动机的额定功率或设计规定的最大功率。 4.2切削试件材料为45钢；切削刀具为面铣刀。 4.3试验时，机床各部分工作应正常、可靠，无明显的颤振现象，并记录金属切除率【单位为立方 米每分（cm/min）]。

5.1在机床主轴恒功率调速范围内，选择一适当的主轴转速，采用铣削方式进行试验，改变进给速 或切削深度，使机床达到主电动机设计规定最大功率的1/2。 5.2切削试件材料为2A12硬铝合金；切削刀具为面铣刀。 5.3试验时，机床各部分工作应正常、可靠，无明显的颤振现象，并记录金属切除率【单位为立方 米每分（cm/min）]。

机床最小设定单位试验包括直线运动轴线和回转运动轴线两种时，应分别进行试验。试验某一轴 时，其他运动部件原则上置于行程的中间位置。试验可在使用螺距误差补偿和反向间隙补偿的条件 进行。

9.2直线运动轴线最小设定单位试验

先以快速使直线运动轴线上的运动部件向正（或负）向移动一定距离后停止，再向同方向给出数个 最小设定单位指令，使运动部件停止在某一位置，以此位置作为基准位置。然后仍向同方尚每次给出1 个，共给出20个最小设定单位指令，使运动部件连续移动、停止，并测量其在每个指令下的停止位置。 从上述的最终测量位置，继续向同方向给出数个最小设定单位指令，使运动部件移动并停止。再向负 （或正）向给出数个最小设定单位指令，使运动部件大约返回到上述最终的测量位置，在这些正向和负 向的数个最小设定单位指令下运动部件的停止位置均不做测量。然后从上述的最终测量位置开始，仍 向负（或正）向每次给出1个，共给出20个最小设定单位的指令，继续使运动部件连续移动、停止， 大约返回到基准位置，测量其在每个指令下的停止位置，如图1所示。 注：要注意实际移动的方向。

至少在行程的中间及靠近两端的3个位置上分别进行试验。各直线运动轴线均应进行试验。误差按 9.2.2的规定计算，以3个位置上的最大误差值计

至少在行程的中间及靠近两端的3个位置上分别进行试验。各直线运动轴线均应进行试验。误差按 9.2.2的规定计算，以3个位置上的最大误差值计

误差分为最小设定单位误差和最小设定单位相对误差。 9.2.2.2最小设定单位误差S.

9.2.2.2最小设定单位误差S

最小设定单位误差按公式（1）计算

式中： Sa一 最小设定单位误差，单位为毫米（mm）； Li—某个最小设定单位指令的实际位移，单位为毫米（mm） 7 一个最小设定单位指令的理论位移，单位为毫米（mm） 注：实际位移的方向如果与指令的方向相反，其位移量为负值。

9.2.2.3最小设定单位相对误差S

最小设定单位相对误差按公式（2）计算

S一一最小设定单位相对误差； 一连续20个最小设定单位指令的实际位移之和，单位为毫米（mm）。

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允差应符合以下要求： 一Sa：根据机床的具体情况由制造厂自行规定（推荐不大于5个最小设定单位）： Sh：不宜大于25%。

9.3回转运动轴线最小设定单位试验

先以快速使回转运动轴线上的回转部件向正（或负）尚转动一定角度后停止，再向同方向给出数个 最小设定单位指令，使回转部件停止在某一位置，以此位置作为基准位置。然后仍向同方向每次给出1 个，共给出20个最小设定单位指令，使回转部件连续转动、停止，并测量其在每个指令下的停止位置。 从上述的最终测量位置，继续向同方向给出数个最小设定单位指令，使回转部件转动并停止。再向负（或 正）向给出数个最小设定单位指令，使回转部件大约返回到上述最终的测量位置，在这些正向和负向的 数个最小设定单位指令下回转部件的停止位置均不做测量。然后从上述的最终测量位置开始，仍向负 （或正）向每次给出1个，共给出20个最小设定单位指令，继续使回转部件连续转动、停止，大约返 回到基准位置，测量其在每个指令下的停止位置，如图2所示。 注：要注意实际移动的方向。

在回转范围内的任意3个位置上分别进行试验。各回转运动轴线均应进行试验。误差按9.3.2 算，以3个位置上的最大误差值计。

误差分为最小设定单位角位移误差和最小设定单位角位移相对误差。

最小设定单位角位移误差按公式（3）计算。

式中： のa—最小设定单位角位移误差，单位为角秒（"）； 6;一—某个最小设定单位指令的实际角位移，单位为角秒（”） 一个最小设定单位指令的理论角位移，单位为角秒（”）。 注：实际角位移的方向如果与指令的方向相反，其角位移为负值。

2.3最小设定单位角位移相对误差0h

最小设定单位角位移相对误差按公式（4）计算

式中： b一 最小设定单位角位移相对误差； 连续20个最小设定单位指令的实际角位移之和，单位为角秒（"）。

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0,=[0melmax

20mg max×100% U 20mg

运动部件原则上置于行程的中间位置。试验可在使用螺距误差补偿和反向间隙补偿的条件下进行。

10.2直线运动轴线原点返回试验

分别使各直线运动轴线上的运动部件，从行程上的任意点按相同的移动方向，以快速进行5次返回 某一设定原点Po的试验。测量运动部件每次实际位置Pio与原点理论位置Po之差值，即为原点返回偏 差 Xio (i=1、2、3、4、5), 如图 3 所示。

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各直线运动轴线均应至少在行程的中间及靠近两端的3个位置上分别进行试验。误差按10.2 定计算，以3个位置上的最大误差值计。

线运动轴线均应至少在行程的中间及靠近两端的3个位置上分别进行试验。误差按10.2.2的规 以3个位置上的最大误差值计。

原点返回误差，以在各直线运动轴线上至少3个位置试验中通过计算得到的原点返回偏差的最大 准不确定度的估算值的4倍计，按公式（5）计算。

式中： Ro一一原点返回误差，单位为毫米（mm)； So—原点返回偏差的最大标准不确定度的估算值，单位为毫米（mm） 注：S。根据GB/T17421.2—2016中的公式进行计算，

SJG 48-2018 深圳市道路工程建筑废弃物再生产品应用技术规程10.3回转运动轴线原点返回试验

分别使各回转运动轴线 同的转动方向，以快速进行5次返回 一设定原点Poe的试验。测量回转部件每次实际位置Pi与原点理论位置Poe之差值，即为原点返回 差 Gio (i=1、2、3、4、5), 如图 4 所示,

各回转运动轴线均应至少在回转范围内的任意3个位置上分别进行试验。误差按10.3.2的规定计 算，以3个位置上的最大误差值计

回转运动轴线均应至少在回转 内的任意3个位置上分别进行试验。误差按10.3.2的规定计 （3个位置上的最大误差值计

原点返回误差，以在各回转运动轴线上至少3个位置试验中通过计算得到的原点返回偏差的最大标 维不确定度的估算值的4倍计，按公式（6）计算。

Roo—原点返回误差，单位为角秒（"）； Sos一原点返回偏差的最大标准不确定度的估算值，单位为角秒（"）。 注：Soc根据GB/T17421.2中的公式进行计算。

根据机床的具体情况由制造厂自行规定（推荐Roe不大于重复定位精度的1/2）。 10.3.4检验工具 自准直仪和多面体DB34／T 2917-2017 高速公路养护工程质量检验与评定标准，

11.1机床的几何精度检验，按JB/T13588.1一2019进行，其中G8、G12、G13、G14项的检验应在机 床主轴达到中速稳定温度时进行。 11.2机床的线性及回转运动轴线定位精度和重复定位精度检验应在负荷试验后、工作精度检验前进行 11.3精加工试件精度应一次交验合格。 11.4精加工试件的铣削平面表面粗糙度Ra最大允许值为2.5μm，镗削孔表面粗糙度Ra最大允许值 为1.6um。

12.1机床使用说明书应随机供应2份。