T∕ZZB 2090-2021 电主轴车铣复合机床.pdf

ICS 25.040.20 CCS J 53 团体标准 T/ZZB 20902021 电主轴车铣复合机床 lectric spindle turning and milling composite machine tool 2021 - 04 - 24 发布 2021 - 05 - 01 实施浙江省品牌建设联合会 发 布 T/ZZB 20902021 I 目 次 前言 . II1 范围 . 12 规范性引用文件 . 13 术语和定义 . 14 结构示意图和参数 . 15 基本要求 . 36 技术要求 . 37 试验方法 . 78 检验规则 . 99 标志、包装、运输和贮存 . 1010 质量承诺 . 11 T/ZZB 20902021 II 前 言 本文件按照GB/T 1.12020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。本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本文件由浙江省品牌建设联合会提出并归口。 本文件由浙江省标准化研究院牵头组织制定。 本文件主要起草单位：浙江旨恒机床有限公司。 本文件参与起草单位（排名不分先后）：浙江省标准化研究院、温岭市机床装备行业协会、北京凯恩帝数控技术有限公司、温岭深澳机床有限公司、浙江沈工机床有限公司、丽水市特种设备检测院。 本文件主要起草人：李正辉、万娟秀、张悦、朱亚军、李加勉、张锋、叶建达、丁昆、叶伟杰。 本文件评审专家组长：鲍俊。 本文件由浙江省标准化研究院负责解释。T/ZZB 20902021 1 电主轴车铣复合机床 1 范围 本文件规定了电主轴车铣复合机床的术语和定义、结构示意图和参数、基本要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存、质量承诺。 本文件适用于床身最大回转直径至600 mm，线性轴行程至600 mm的电主轴车铣复合机床（以下简称机床）。 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 191 包装储运图示标志 GB/T 5226.1 机械电气安全 机械电气设备 第1部分：通用技术条件 GB/T 6477 金属切削机床 术语 GB/T 90612006 金属切削机床 通用技术条件 GB/T 16462.1 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/T 16462.4 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/T 17421.5 机床检验通则 第5部分：噪声发射的确定 GB/T 262202010 工业自动化系统与集成 机床数值控制 数控系统通用技术条件 JB/T 83562016 机床包装 技术条件 JB/T 10801.1 电主轴 第1部分：术语和分类 JB/T 10801.32007 电主轴 第3部分：数控车床用电主轴 技术条件 JB/T 10889.12008 卧式车铣复合加工中心 第1部分：精度检验 JB/T 10889.22008 卧式车铣复合加工中心 第2部分：技术条件 3 术语和定义 GB/T 6477和JB/T 10801.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 电主轴车铣复合机床 electric spindle turning and milling composite machine tool 以车床为基础，以电主轴为传动结构，具有车和铣功能，带有自动换刀装置，能够进行车、铣复合加工的复合机床。 4 结构示意图和参数 T/ZZB 20902021 2 4.1 结构图示意图 机床的结构示意图见图1。 图1 机床结构示意图 4.2 参数 机床参数见表1。 表1 机床参数 项目 内容 单位 参数 加工能力 最大回转直径 mm 320600 最大加工直径（盘类） mm 240500 最大加工直径（轴类） mm 100330 筒夹尺寸 inch 58 卡盘尺寸 inch 810 最大承载 kg 150 X/Z/Y轴 X 轴最大行程 mm 260410 Z 轴最大行程 mm 300600 Y 轴最大行程 mm 215 主轴 主轴孔径 mm 3886 拉管孔径 mm 2874 主轴形式 / A2-4A2-8 主轴最高转速 r/min 4 500 主轴前轴承直径 mm 65100 电主轴功率 kW 315 电主轴最大转矩 Nm 127 机床 设计 床身导轨与水平面倾角 3035 各轴导轨面宽度 mm 25/3035/35 T/ZZB 20902021 3 5 基本要求 5.1 设计研发 5.1.1 根据模块化设计理念，采用计算机辅助软件(如 CAD，CAE，SolidWorks 等)优化设计床身、电主轴、刀架、动力头、安全防护等各个单元，整体结构布局合理。 5.1.2 具备优化机床结构、冷却方式和降低机床噪声的设计能力。 5.2 原材料和零部件 5.2.1 床身采用牌号不低于 HT300 的铸铁，并在铸铁中加入特殊孕育剂。 5.2.2 机床用轴承精度不低于 P4 级。 5.2.3 机床用丝杆精度不低于 C3 级。 5.2.4 机床用导轨精度不低于 H 级。 5.2.5 机床液压系统的压力表应安装在便于观察的明显部位；油箱的注油口旁应设有液位计，便于随时观察液面油量；用于液压系统的油液，注入油箱前应有滤油器过滤。 5.2.6 机床的冷却系统应保证冷却充分、可靠。 5.2.7 机床的润滑系统设计时应确保润滑系统、切削液系统和液压油路系统完全分开；采用自动润滑泵润滑，应保证每个润滑点都能得到充分润滑。 5.2.8 机床的液压、冷却和润滑系统及其他部位均不应漏（渗）油、漏（渗）水。 5.3 工艺及装备 5.3.1 床身、床鞍、滑板、主轴箱等重要铸件材料应进行至少 6 个月的时效处理。 5.3.2 电主轴材料应进行零下 120 零下 160 的深冷技术处理。 5.3.3 电主轴做两次动平衡来保证主轴在高速状态下平稳运转，平衡精度等级为 0.5 gmm。 5.3.4 电主轴采用无尘特殊装配和高精度动平衡调节工艺。 5.3.5 主轴箱加工、装配及检验在恒温、恒湿环境下进行。 5.3.6 丝杆采用预拉伸安装工艺。 5.3.7 床身导轨安装面的加工应采用数控龙门铣床、数控龙门导轨磨床等装备。 5.4 检验检测 应配备激光干涉仪、圆度仪、噪声测量仪、温度测量仪等检测设备，具备对产品几何精度、位置精度、温升、噪声等项目的检测能力。 6 技术要求 6.1 电主轴技术要求 电主轴的最大输出转矩应符合表1的要求，温度不应超过59 。 6.2 外观质量 应符合GB/T 90612006中3.15的规定。 6.3 加工和装配质量 6.3.1 重要固定结合面应紧密贴合，下列结合面应按“重要固定结合面”的要求考核： T/ZZB 20902021 4 a) 主轴箱与床身的固定结合面； b) 动力头安装面与滑板的固定结合面； c) 动力刀塔箱体与滑板的结合面； d) 动力刀座与动力刀塔的固定结合。 6.3.2 特别重要固定结合面应紧密贴合，下列结合面应按“特别重要固定结合面”的要求考核： a) 滚珠丝杠支承座与其相配件的固定结合面； b) 滚珠丝杠螺母座与其相配件的固定结合面； c) 直线滚动导轨与其相配件的固定结合面； d) 滑块与其相配件的固定结合面。 6.3.3 重要和特别重要固定结合面用塞尺检验时，允许局部（1 处2 处）插入深度：宽度上不超过 5 mm，长度上不超过结合面的 1/5，但不大于 100 mm 处则按一处计。 6.4 机床精度 6.4.1 几何精度 机床的几何精度允差应符合表2的要求。 表2 机床几何精度 单位为毫米 项目 允差 主轴端部 定心轴径的径向跳动 0.004 周期性轴向窜动 0.003 主轴端面跳动 0.004 主轴孔的径向跳动（测头直接触及） 前锥孔面 0.006 后定位面 0.006 主轴孔的径向跳动（使用检验棒检验） 靠近主轴端面 0.003 距主轴端面300 mm处 0.008 Z轴运动对主轴轴线的平行度 在ZX平面内 0.006 在YZ平面内 0.009 主轴轴线对X轴线在ZX平面内运动的垂直度 在300 mm测量长度上或全行程上（90 ） 0.008 尾座套筒运动对床鞍Z轴运动的平行度L=100 在ZX平面上 0.015 在YZ平面上 0.015 尾座套筒锥孔轴线对床鞍Z轴运动的平行度全行程 在ZX平面内 0.010 在YZ平面内 0.015 刀塔 刀架工具安装基面对主轴轴线的垂直度 100为测量直径 工具安装面与主轴轴线垂直的刀架 （每个工位均应检验） 0.015 工件主轴轴线与刀具主轴轴线在Y方向的位置差 两个主轴相互平行时 每个工位均应检验 0.020 两个主轴相互垂直时 0.020 回转刀架轴线的回转平面对ZX平面的平行度 在300半径内测量 转角30 至少重复三次检验，最大读数差即为平行度误差 0.015 转角60 6.4.2 位置精度 T/ZZB 20902021 5 机床线性轴的位置精度和回转轴的位置允差应符合表3和表4的要求。 表3 机床线性轴的位置精度 单位为毫米 项目 允差 双向定位精度A X轴 0.017 Z轴 0.016 重复定位精度RR X轴 0.004 Z轴 0.004 轴线的反向差值B X轴 0.006 Z轴 0.006 单向定位系统偏差EE X轴 0.006 Z轴 0.006 表4 回转轴的位置允差 检验项目 允差（） 双向定位精度A 20 单向重复定位精度RR 8 反向差值B 8 单向系统定位偏差EE 12 6.4.3 车铣工作精度 机床的车铣工作精度应符合表5和表6的要求，M3试件的简图、尺寸及加工要求参照JB/T 10889.12008中7.5的规定。 表5 车铣工作精度 单位为毫米 项目 允差 外圆加工精度 圆度 0.002 加工直径的一致性 0.010 精车与主轴轴线相垂直平面的平面度 0.004 不同运动条件下机床性能检验 试件精度检验项目见表 6 试件上公称半径为 R，弧度为 100的球面轮廓偏差 公称半径 R=100 0.020 表6 M3 试件检验 单位为毫米 允差代号 检验项目 允差 检验工具 L=80 L=160 a b 中心孔P 圆柱度 孔轴线对基准A的垂直度 0.008 0.008 0.008 0.008 圆度仪 圆度仪 T/ZZB 20902021 6 表6 （续） 单位为毫米 允差代号 检验项目 允差 检验工具 L=80 L=160 c d e 正方形LL 各边的直线度 邻边对基准B的垂直度 对比对基准B的平行度 0.024 0.030 0.030 0.024 0.030 0.030 直尺 方规 高度规 f g 菱形QQ 各边的直线度 60角对基准B的倾斜度 0.024 0.030 0.024 0.030 直尺 三坐标测量仪 h i 圆X 圆度 外圆对基准C的位置度 0.024 0.030 0.024 0.030 圆度仪 三坐标测量仪 j k 斜面 斜面的直线度 斜面对基准B倾斜度 0.024 0.030 0.024 0.030 直尺 三坐标测量仪 n m 镗孔 孔M对基准C的位置度 外孔M对内控N的同轴度 0.02 0.015 0.02 0.015 三坐标测量仪 圆度仪 6.5 机床空运转 6.5.1 功能要求 按7.5.1的规定进行试验后，机床各部件功能应正常、动作灵活、可靠，具体要求见表7。 表7 功能要求 试验项目 功能要求 主轴 正、反转及停止 在手动、MDI 和自动模式下主轴进行试验，产品指令与动作应一致 进给 X 轴、Z 轴 手动模式移动各轴，各轴移动方向应与系统显示方向一致 倍率 用不同的倍率操作移动各轴，移动速度应与选择倍率相同 刀库 刀具 符合设计规定的最大重量、最大长度、最大直径、不超过最大重力矩 换刀动作 灵活、可靠、准确 刀架 刀位号 MDI 模式下调用刀具，实际刀位号应与指令同步 换刀动作 刀架旋转流畅，无异常声响 排屑器 正、反转及停止 对排屑器进行正、反转及停止操作，产品指令与动作应一致 指示器 功能键指标灯 各工作模式选择时，功能键指标灯显示正确 三色灯 执行程序时绿色，停止运行时黄色，系统报警时红色 机床接口 USB 接口/网络接口 机床配置网络接口、标准 USB 接口 6.5.2 整机连续空运转 按7.5.2的规定进行试验，整个运转过程中不应发生故障。 T/ZZB 20902021 7 6.5.3 负荷试验要求 6.5.3.1 机床承载工件最大重量的运转 按7.5.3.1的规定进行试验时，机床运转应平稳、可靠。 6.5.3.2 电主轴达到最大功率要求 按7.5.3.2的规定进行试验时，机床各部分工作应正常、可靠，无明显颤振现象。 6.5.3.3 抗振性切削要求 按7.5.3.3的规定进行试验时，机床不应发生颤振。 6.5.4 最小设定单位进给 6.5.4.1 线性轴线最小设定单位 按7.5.4.1试验，最小设定单位误差Sa应0.005 mm。最小设定单位相对误差Sb应25 %。 6.5.4.2 回转轴线最小设定单位 按7.5.4.2试验，最小设定单位角位移误差a应5。最小设定单位角位移相对误差b应25 %。 6.5.5 原点返回 原点返回偏差见表8。 表8 原点返回偏差 项目 指标 直线运动轴线原点返回偏差R0 0.002 mm 回转轴线原点返回偏差R0 4 6.6 安全卫生 6.6.1 机床的安全防护应符合下列要求： a) 紧急停止按钮在完成紧急停止动作后，不应自动恢复功能； b) 脚踏开关应与主轴的启动互锁； c) 在加工过程中突然停止供电，确保夹紧工件； d) 电气柜应有开门断电的安全装置。 6.6.2 在空运转条件下，机床的噪声声压级应69 dB(A)。 6.7 电气系统 机床对保护联结电路连续性要求、耐压试验要求和绝缘电阻试验要求应符合GB/T 5226.12019中8.2.3、18.3和18.4的规定。 6.8 数控系统 机床的数控系统应符合GB/T 262202010中4.1.5的规定。 7 试验方法 T/ZZB 20902021 8 7.1 电主轴试验方法 电主轴的最大输出转矩、温度和振动分别按JB/T 10801.32007中5.16、5.17和5.18的规定进行。 7.2 外观质量 通过视检和触摸进行检测；错位量和缝隙不均匀值用塞尺等量具进行检测。 7.3 加工和装配质量 7.3.1 重要固定结合面检验 紧固后用0.04 mm塞尺检验。 7.3.2 特别重要固定结合面检验 除用涂色法检验外，紧固前、后的结合面用0.03 mm塞尺检验（与水平面垂直的特别重要固定结合面只能在紧固后检验）。 7.4 机床精度 7.4.1 几何精度按 GB/T 16462.1 的规定进行。 7.4.2 线性轴的位置精度、主轴分度定位精度和主轴分度重复精度按 GB/T 16462.4 的规定进行。 7.4.3 工作精度按 JB/T 10889.12008 中第 7 章的规定进行。 7.5 机床空运转试验 7.5.1 功能试验 用按键、开关或人工操纵对机床进行相应功能动作试验。 7.5.2 整机连续空运转试验 7.5.2.1 用数控程序在全部功能下模拟工作状态做不车铣连续空运转试验，分别在（01 000）r/min，（1 0003 500）r/min，（3 5004 500）r/min 进行连续空运转试验，整个运转过程中不应发生故障。 7.5.2.2 连续空运转时间为 48 h，每个循环时间应15 min，每个循环之间休止时间应1 min。 7.5.3 负荷试验 7.5.3.1 机床承载工件最大重量的运转试验 按GB/T 90612006中4.7.1的规定进行。 7.5.3.2 电主轴达到最大功率试验 按JB/T 10889.22008中8.3的规定进行。 7.5.3.3 抗振性切削试验 按JB/T 10889.22008中8.4的规定进行。 7.5.4 最小设定单位进给试验 7.5.4.1 线性轴线最小设定单位试验 T/ZZB 20902021 9 按JB/T 10889.22008中9.2的规定进行。 7.5.4.2 回转轴线最小设定单位试验 按JB/T 10889.22008中9.3的规定进行。 7.5.5 原点返回试验 直线运动轴线原点返回试验按JB/T 10889.22008中10.2的规定进行，回转轴线原点返回试验按JB/T 10889.22008中10.3的规定进行。 7.6 安全卫生 7.6.1 安全防护通过视检和操作进行检验。 7.6.2 整机噪声按 GB/T 17421.5 的规定进行。 7.7 电气系统 机床的保护联结电路连续性试验、耐压试验和绝缘电阻试验按GB/T 5226.12019中18.2.2、18.3和18.4的规定进行。 7.8 数控系统 按GB/T 262202010中5.2的规定进行。 8 检验规则 8.1 检验分类和检验项目 产品检验分为出厂检验和型式检验，具体检验项目见表9。 表9 检验项目及分类 序号 检验项目 项目分类 型式检验 出厂检验 技术要求 试验方法 1 电主轴 最大输出转矩 A 6.1 7.1 温度 振动 2 外观质量 A 6.2 7.2 3 加工和装配质量 B 6.3 7.3 4 机床精度 几何精度 B 6.4.1 7.4.1 位置精度 6.4.2 7.4.2 车铣工作精度 6.4.3 7.4.3 5 机床空运转 功能试验 A 6.5.1 7.5.1 整机连续空运转试验 A 6.5.2 7.5.2 负荷试验 A 6.5.3 7.5.3 最小设定单位进给试验 A 6.5.4 7.5.4 原点返回试验 A 6.5.5 7.5.5 T/ZZB 20902021 10 表9 （续） 序号 检验项目 项目分类 型式检验 出厂检验 技术要求 试验方法 6 安全卫生 安全防护 A 6.6.1 7.6.1 噪声 6.6.2 7.6.2 7 电气系统 A 6.7 7.7 8 数控系统 A 6.8 7.8 注：标有“”的为应检验项目，标有“”的为不需要检验项目。 8.2 出厂检验 产品出厂时，每台产品应检验合格后出厂，特殊情况下经用户同意可在产品使用处进行检验。 8.3 型式检验 8.3.1 型式检验项目包括本标准第 6 章规定的全部项目。有下列情况之一时，应进行型式检验： a) 新产品或老产品转产试制定型时； b) 正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时； c) 正式生产后，定期或累计一定产量后，应周期性进行一次型式检验。检验周期一般为一年； d) 产品长期停产后，恢复生产时； e) 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时。 8.3.2 型式检验应从出厂检验合格的产品中抽取 1 台。 8.4 检验判定 型式检验全部项目符合标准时，判定为型式检验合格；若所检项目中有一项及以上A类项目不合格 或二项及以上B类项目不合格，则判定为型式检验不合格。 9 标志、包装、运输和贮存 9.1 标志 9.1.1 产品应在明显的位置固定产品铭牌，应标明下列内容： a) 制造单位名称、地址、通讯方式； b) 产品商标； c) 产品名称和型号； d) 制造年月或出厂编号。 e) 执行标准。 9.1.2 产品的各种管线、接插件接口均应标识清楚、规范。 9.1.3 产品的各种警示标牌齐全、规范，符合相应标准要求。 9.2 包装 9.2.1 包装前应将产品清理干净，涂防锈油脂。 9.2.2 包装前应将产品可动零部件移到产品平衡位置后固定。 9.2.3 包装箱外表面应刷标志，标志内容应符 JB/T 83562016 中 6.2 的标准要求。 9.2.4 包装储运图示标志应按 GB/T 191 的有关要求。 T/ZZB 20902021 11 9.2.5 产品发运时，应附有以下文件： a) 产品出厂合格证； b) 产品使用说明书； c) 装箱单； d) 随机备件、附件清单； e) 安装图样。 9.2.6 机床应备有表 10 规定的附件和工具。 表10 附件和工具 名称 数量 卡盘或弹簧夹头 1 件或 1 套 调整垫铁 1 套 专用调整工具 1 套 9.3 运输和贮存 产品的运输和贮存需注意以下事项： a) 防止曝晒、雨雪淋湿； b) 保持通风干燥，不得重压，防变形、锈蚀； c) 远离化学物质、液体浸蚀； d) 采用安全可靠的运输工具运输，运输中应避免包装箱移动和碰撞。 10 质量承诺 10.1 制造商承诺自交付之日起，在合规储运、使用条件下，但由于操作不当或存放时间过长造成的外观或内部的损坏除外，产品整机在 1 年内或电主轴在 3 年内出现质量问题，提供免费维修服务。 10.2 制造商应在客户提出问题后 48 h 以内提出解决方案。 _