GB/T 16462.1－2007新標準與舊標準水平對比分析

王興海

(沈陽機床股份有限公司，遼寧沈陽110142)

新標準是針對中、高檔數控車床和車削中心而進行的標準研究項目，隨著近年來數控機床向著高精、高速、復合、智能、可靠方向的快速發展，傳統的數控車床已不能滿足當前市場的需要，特別是軍工、航空、航天、醫療機械等行業對中、高檔數控機床的需求日益增多，加工零件的復雜程度越來越高。目前我國中、高檔數控車床和車削中心占數控車床總量的比重還很低，用戶需求需大量進口，因此中、高檔數控車床和車削中心已成為數控車床開發的重中之重。開展中、高檔數控車床標準研究，對數控車床和車削中心的快速發展以及滿足當前和未來市場的需求具有十分重要意義。新標準于2003年列入國家標準計劃(計劃號:20031151－T－604)，當時我國數控車床精度檢驗標準只有《GB/T16462－1996數控臥式車床精度檢驗標準(適用于普及型數控臥式車床)》和《JB/T8324.1－1996簡式數控臥式車床 精度檢驗標準(適用于經濟型數控臥式車床)》。這兩個數控車床檢驗標準已經不能滿足未來數控車床和車削中心的需要，制定新的數控車床和車削中心檢驗標準迫在眉睫，經全國金屬切削機床標準化技術委員會決定，立項跟蹤國際標準動態，制定我國數控車床和車削中心檢驗標準，并由沈陽機床(集團)有限責任公司(沈陽車床研究所、沈陽數控機床有限公司)、寧夏長城數控機床有限公司、南京數控機床有限公司、北京機床研究所負責制定。制定標準原則是跟蹤ISO 13041－1標準發展動態，等同或修改采用國際標準。2004年國際上正式頒布了 ISO 13041 － 1:2004［3］數控車床和車削中心檢驗標準，通過對ISO 13041－1:2004國際標準的研究和充分論證，新標準最終修改采用了國際標準，并于2007年頒布。

1 新、舊標準的制定依據

新標準修改采用 ISO 13041－1:2004國際標準，新標準主要技術內容包括數控車床和車削中心的幾何精度檢驗項目、檢驗指標、檢驗工具和檢驗方法，技術指標與國際標準相同，但技術內容比國際標準更完善，更符合國情需要。原標準修改采用英國標準BS 4656－28:1988，技術指標與英國標準相同。

2 新、舊標準技術內容差異

(1)范圍

新標準中機床尺寸范圍是將“床身上最大回轉直徑”作為主參數，且將范圍分為3檔，即:范圍1(D≤250 mm)、范圍2(250 mm＜D≤500 mm)和范圍3(500 mm＜D≤1 000 mm)。而舊標準是以“最大車削直徑”作為主參數，且將范圍分為2檔，即:范圍 1(車削直徑 200～500 mm)和范圍2(車削直徑大于500～1 000 mm)。由于范圍的分檔不同，所以兩個標準的檢驗指標只能參照性的進行比較，這一點在貫徹實施中要特別注意。

注:D為床身上最大回轉直徑。

(2)幾何精度檢驗

新標準幾何精度檢驗包括24項，具體項目如下:

G1、G2:主軸箱主軸檢驗項目，包括:定心軸頸的徑向跳動、周期性軸向跳動、主軸端部跳動和主軸孔的徑向跳動。此兩項檢驗項目對應舊標準的 G5、G6和G9。新標準檢驗指標高于舊標準，檢驗方法相同。

G3:Z軸運動對主軸軸線的平行度，此項檢驗項目對應舊標準的G11。新標準檢驗指標高于舊標準，檢驗方法相同。

G4:主軸軸線對:(a)X軸線在ZX平面內運動的垂直度和(b)Y軸線在YZ平面內運動的垂直度。此項檢驗的(a)項對應舊標準的G12。新標準檢驗指標高于舊標準，檢驗方法相同。(b)項屬于新增項目。

G5:Y軸運動對X軸運動的垂直度。舊標準沒有對應項目，屬于新增項目。

G6:兩主軸箱主軸的同軸度。舊標準沒有對應項目，屬于新增項目。

G7、G8、G9:Z 軸、X 軸、Y 軸運動的角度偏差檢驗項目，舊標準沒有對應項目，屬于新增項目。

G10:尾座運動對床鞍運動的平行度，此項檢驗項目對應舊標準的G16。新標準檢驗指標與舊標準接近，檢驗方法相同。

G11:尾座套筒運動對床鞍Z軸運動的平行度，此項檢驗項目對應舊標準的G2。新標準檢驗指標比舊標準略低，檢驗方法相同。

G12:尾座套筒錐孔軸線對Z軸運動的平行度，舊標準沒有對應項目，屬于新增項目。

G13:Z軸運動對車削軸線的平行度，此項檢驗項目對應舊標準的G4。新標準檢驗指標與舊標準接近，檢驗方法相同。

G14:工具安裝基面對主軸軸線的垂直度。舊標準沒有對應項目，屬于新增項目。

G15:刀架工具孔軸線對Z軸運動的平行度，此項檢驗項目對應舊標準的G14。新標準檢驗指標高于舊標準，檢驗方法相同。

G16:刀架工具孔軸線對X軸運動的平行度，舊標準沒有對應項目，屬于新增項目。

G17:直排刀架檢驗項目，舊標準沒有對應項目，屬于新增項目。

G18:動力刀具主軸的徑向跳動和端面跳動，舊標準沒有對應項目，屬于新增項目。

G19:動力刀具主軸軸線對Z軸運動的平行度，舊標準沒有對應項目，屬于新增項目。

G20:動力刀具主軸軸線對X軸運動的平行度，舊標準沒有對應項目，屬于新增項目。

G21:工件主軸軸線與刀具主軸軸線在Y方向的位置差，此項檢驗項目與舊標準的G13相近。檢驗指標相同，檢驗方法相近。

G22:刀架轉位的重復定位精度，此項檢驗項目對應舊標準的G15。新標準檢驗指標略低于舊標準，檢驗方法相同。

G23:刀架轉位的定位精度，舊標準沒有對應項目，屬于新增項目。

G24:B軸回轉平面對ZX平面的平行度，舊標準沒有對應項目，屬于新增項目。

(3)新、舊標準檢驗項目與檢驗指標對比(見表1)

表1 新、舊標準檢驗項目與檢驗指標對比

新標準(GB/T 16462.1－2007) 舊標準(GB/T 16462－1996)序號 范圍1 范圍2 范圍3 序號 范圍1 范圍2備 注(新、舊標準指標對比)G10 Z≤1 000， (a)0.020(b)0.030 1 000 ＜Z≤2 000，(a)0.030(b)0.050 G16 DC≤1 500，(a)和(b)0.030 DC ＞1 500，(a)和(b)0.040接近G11 L=50 L=100 L=150(a)0.010 0.015 0.020(b)0.015 0.020 0.025 G2 L=300 L=500(a)0.015 0.030(b)0.020 0.040略低G12 (a)和(b)0.010 0.020 0.025 —— —— 新增項目G13 DC≤500 (a)0.010 (b)0.020 500 ＜DC≤1 000 (a)0.015 (b)0.030 G4 DC≤500(a)0.015 (b)0.020 500＜DC≤1 000(a)0.020 (b)0.025接近G14 0.020/100 —— —— 新增項目G15 0.030 0.030 0.030 G14 0.030 0.040提高G16 0.030 —— —— 新增項目G17 ①(a)0.030 ②(a)和(b)0.025 —— —— 新增項目G18① (a)0.010 0.015 0.020(b)0.015 0.020 0.025② (a)和(b)0.010 0.015 0.020—— —— 新增項目G19 0.020 —— —— 新增項目G20 0.020 —— —— 新增項目G21 (a)和(b)0.030 0.040 0.040 G13 (a)和(b)0.030 0.040 檢驗項目相近;指標相同。G22 L=50 L=100 L=150略低G23 0.030 0.040 0.040 —— ——(a)和(b)0.005 0.010 0.015 G15 L=100(a)0.005 (b)0.010新增項目—— —— G1、G3、G7、G8、G10、G18 見注1新增項目G24 ±30° ±60°0.010 0.020 —— ———— —— G17 略 見注2—— —— P1～P5 略 見注3注1:原標準中G1為導軌直線度、G3為尾座頂尖跳動、G7為主軸定位孔的徑向跳動、G8為推緊套內支承錐面跳動、G10為主軸頂尖跳動、G18為輪廓精度檢驗，新標準沒有對應項目。注2:G1 7為數控軸線的位置精度檢驗項目，新標準沒有對應檢驗。注3:P1～P5為工作精度檢驗，新標準沒有對應檢驗。

3 新、舊標準水平分析

從表1中可以看出，新、舊標準技術指標可對比項為11項，其中:新標準5項高于舊標準，1項相同，3項接近，2項略低。新標準檢驗項目24項，全部為幾何精度檢驗項目;舊標準檢驗項目23項，其中:幾何精度檢驗項目17項(G1～G16、G18)、數控軸線位置精度檢驗項目1項(G17)、工作精度檢驗項目5項(P1～P5)。

可見，除可比項目新標準技術指標高于舊標準外，新標準比舊標準多出7項幾何精度檢驗，且新增項目多數為高檔數控車床和車削中心檢驗項目，如:

(1)G7、G8、G9:Z 軸、X 軸、Y 軸運動的角度偏差檢驗項目，此3項檢驗代替了舊標準的導軌直線度檢驗，反映了運動軸線的空間誤差，對保證加工零件工作精度更具有影響力。

(2)G18、G19、G20:動力刀具主軸檢驗項目，適合車削中心機床檢驗。

(3)G24:B軸回轉軸線對ZX平面的平行度，適合高檔車削中心或車銑中心機床檢驗。

因新標準中沒有包括數控軸線的位置精度和工作精度檢驗項目，所以新、舊標準只進行了幾何精度對比，經對比分析，新標準不論是從技術指標還是項目的先進性看，整體水平都高于舊標準。

注:現行位置精度檢驗標準見GB/T 16462.4 － 2007［4］。工作精度檢驗暫仍按舊標準中執行。待將ISO 13041－6:2009［5］轉化為國家標準后再執行新的工作精度檢驗標準。

4 貫徹實施幾點建議

(1)充分理解新標準的技術內容，可在新產品上試貫，待成熟后全面貫徹。

(2)新標準沒包括數控軸線的位置精度檢驗和工作精度檢驗。對數控軸線的位置精度檢驗，應執行GB/T 16462.4－2007標準;對于工作精度檢驗，建議暫繼續執行舊標準中P1～P5檢驗項目或按技術協議執行。

(3)貫徹過程中出現的問題和建議要及時反饋給行業歸口單位或起草單位，以便問題及時解決和統一貫標思想。

5 結語

新標準屬于先進制造業前沿技術標準，它的完成不僅為我國數控車床行業提供市場急需的標準，還為我國數控車床和車削中心的科研、開發、生產提供了必要的技術支撐，特別是對提高國產產品的市場占有率有現實意義，同時為促進行業科技進步取得良好的社會效益。

［1］全國金屬切削機床標準化技術委員會.GB/T 16462.1 －2007，數控車床和車削中心檢驗條件第1部分:臥式機床幾何精度檢驗［S］.北京:中國標準出版社，2007.

［2］全國金屬切削機床標準化技術委員會.GB/T 16462－1996，數控臥式車床精度檢驗［S］.北京:中國標準出版社，1997.

［3］The International Organization for Standardization.ISO 13040－1:2004，Test conditions for numerically controlled turning machines and turning centres－Part1:Geometric test for machine with a horizontal workholding spindle［S］.Published in Switzerland，ISO Copyright Office，2004.

［4］全國金屬切削機床標準化技術委員會.GB/T 16462.4 －2007，數控車床和車削中心檢驗條件第4部分:線性和回轉軸線的定位精度及重復定位精度檢驗［S］.北京:中國標準出版社，2007.

［5］The International Organization for Standardization.ISO 13041－6:2004 Test conditions for numerically controlled turning machines and turning centres－Part6:Accuracy of a finished test piece［S］.Published in Switzerland，ISO Copyright Office，2004.