JB
中华人民共和国机械行业标准
JB/T138172020
滚动直线导轨副 静刚度测试规范
Linear rolling guideSpecification of static rigidity testing
2020-04-16发布
2021-01-01实施 中华人民共和国
机械行业标准
滚动直线导轨副静刚度测试规范
JB/T13817-2020
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机械工业出版社出版发行北京市百万庄大街22号
邮政编码：100037
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210mm×297mm·1印张·27千字 2021年1月第1版第1次印刷
定价：18.00元
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书号：15111·15881 网址：http：//www.cmpbook.com 编辑部电话：（010）88379399 直销中心电话：（010）88379399
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版权专有 侵权必究 目 次
前言， 1范围 2术语和定义 3测量条件...
II
3.1一般要求， 3.2测试起始载荷. 3.3最大测试载荷.. 3.4传感器要求 3.5 配套夹具 4垂直静刚度测试方法. 4.1 安装要求 4.2 测量点的分布.. 4.3 加载方式 4.4 卸载方式， 4.5 数据采集与处理 4.6 垂直静刚度的计算方法 5横向静刚度测试方法 5.1 安装要求 5.2 测量点的分布. 5.3 加载方式、卸载方式、数据采集与处理.. 5.4 横向静刚度的计算方法 6俯仰静刚度测试方法. 6.1 安装要求。 6.2 测量点的分布。 6.3 加载方式、卸载方式、数据采集与处理， 6.4 俯仰静刚度的计算方法 7偏摆静刚度测试方法. 7.1 安装要求 7.2 测量点的分布.. 7.3 加载方式，卸载方式、数据采集与处理 7.4 偏摆静刚度的计算方法 8倾斜静刚度测试方法 8.1 安装要求 8.2 测量点的分布. 8.3 加载方式、卸载方式、数据采集与处理
.........
88888800080080808018080188010088
8
10 .10
倾斜静刚度的计算方法
8.4 图1 垂直载荷、横向载荷、俯仰转矩、偏摆转矩、倾斜转矩示意图图2垂直静刚度测量点位置示意图图3 横向静刚度测量点位置示意图图4俯仰静刚度测量点位置示意图图51 偏摆静刚度测量点位置示意图图6倾斜静刚度测量点位置示意图.
4
8
表1 安装螺钉拧紧力矩 前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国金属切削机床标准化技术委员会（SAC/TC22）归口本标准起草单位：广东高新凯特精密机械股份有限公司、南京理工大学、山东博特精工股份有限公
司、南京工艺装备制造有限公司、大连高金数控集团有限公司、国家机床质量监督检验中心、陕西汉江机床有限公司。
本标准主要起草人：杨炫召、冯健文、欧屹、叶飞原、王禹林、冯虎田、关景开、杜伟、王兆坦、 杨海保、李庆楠、刘建佐、石德福、张维、王继坤、米继峰。
本标准为首次发布。 滚动直线导轨副静刚度测试规范
1范围
本标准规定了滚动直线导轨副垂直静刚度、横向静刚度、俯仰静刚度、偏摆静刚度及倾斜静刚度测试的安装要求、加载方式、数据采集与处理、卸载方式和计算方法。
本标准适用于规格为15一65的滚动直线导轨副（以下简称导轨副）。
2术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
2.1
滚动直线导轨副静刚度linearrollingguidestaticrigidity 滚动直线导轨副在静载荷作用下抵抗变形的能力。
2.2
滚动直线导轨副坐标系linearrollingguidecoordinatesystem 以滚动直线导轨副滚道对称轴线与滑块两端面之间对称面的交点为坐标系原点，分别以通过坐
标系原点且垂直于滑块侧面、顶面和端面的直线作为坐标系的X轴、Y轴、Z轴（见图1）。
Y
C
F
Mc
图1垂直载荷、横向载荷、俯仰转矩、偏摆转矩、倾斜转矩示意图
2.3
垂直载荷verticalload Fv 作用在滑块顶面上的载荷，包括拉载荷和压载荷，载荷作用线沿导轨副坐标系的Y轴（见图1）。
2.4
横向载荷 斤horizontalload 2.5
俯仰转矩pitchingtorque MA' 在外部载荷作用下，滑块绕导轨副坐标系X轴旋转产生的转矩（见图1）
2.6
偏摆转矩yawingtorque MB' 在外部载荷作用下，滑块绕导轨副坐标系Y轴旋转产生的转矩（见图1）
2.7
倾斜转矩 rolling torque Mc 在外部载荷作用下，滑块绕导轨副坐标系Z轴旋转产生的转矩（见图1）。
2.8
垂直静刚度 vertical static rigidity Rv 导轨副在外部垂直载荷作用下抵抗变形的能力，它表示产生垂直位移变形量为1um时所需的垂直
载荷。 2.9
横向静刚度horizontal static rigidity RH 导轨副在外部横向载荷作用下抵抗变形的能力，它表示产生横向位移变形量为1um时所需的横向
载荷。 2.10
俯仰静刚度pitching static rigidity RA 导轨副在外部俯仰转矩作用下抵抗变形的能力，它表示产生俯仰角位移变形量为1rad时所需的俯
仰转矩。 2.11
偏摆静刚度yawing static rigidity RB 导轨副在外部偏摆转矩作用下抵抗变形的能力，它表示产生偏摆角位移变形量为1rad时所需的偏
摆转矩。 2.12
倾斜静刚度rolling staticrigidity Rc 导轨副在外部倾斜转矩作用下抵抗变形的能力，它表示产生倾斜角位移变形量为1rad时所需的倾
斜转矩。
3测量条件
3.1一般要求 3.1.3在受到同样载荷作用下夹具的变形量相对于导轨副的变形量可忽略不计。 3.2测试起始载荷 3.2.1静刚度测试时，需先对导轨副施加起始载荷，以消除各部件之间的间隙。 3.2.2垂直静刚度和横向静刚度测试时，起始载荷为导轨副额定动载荷的1%。 3.2.3俯仰、偏摆、倾斜静刚度测试时，起始转矩载荷为导轨副对应额定静转矩的1%。 3.3最大测试载荷 3.3.1最大测试载荷不能过大，确保在导轨副弹性变形范围之内进行静刚度测试。 3.3.2垂直静刚度和横向静刚度测试时，对于滚珠导轨副，最大测试载荷为导轨副预加载荷的3倍；对于滚柱导轨副，最大测试载荷为导轨副预加载荷的2倍。 3.3.3俯仰、偏摆、倾斜静刚度测试时，最大测试转矩载荷为导轨副对应额定静转矩的30%。 3.4传感器要求 3.4.1位移传感器
测量范围≥1mm，线性误差在土0.5%F.S范围内。 3.4.2力传感器 3.4.2.1垂直载荷、横向载荷测量范围：大于或等于最大测试载荷的3倍，线性误差在土0.05%F.S范围内。 3.4.2.2转矩载荷测量范围：根据配套夹具的作用力臂，力传感器的测量范围大于或等于最大测试转矩载荷所对应作用力的3倍，线性误差在土0.05%F.S范围内。 3.5配套夹具
根据所需测量的静刚度（垂直、横向、俯仰、偏摆、倾斜）要求及导轨副型号尺寸等选用配套夹具。配套夹具厚度应至少为导轨副高度的1.5倍。导轨、滑块夹具安装面（测量面）的表面粗糙度 Ra≤0.8μm，夹具面的平面度误差≤3μm
4垂直静刚度测试方法
4.1安装要求
安装导轨夹具、导轨副和滑块夹具应保证滑块顶面中心正对加载方向，载荷作用线通过滑块顶面中心并垂直于导轨安装面。导轨和滑块各安装孔使用12.9级螺钉按表1力矩拧紧。
表1安装螺钉拧紧力矩
单位为牛米 M16 330
螺钉规格 M4 拧紧力矩 4.6 4.2测量点的分布
M8 39
M10 77
M14 215
M5 9.5
M6 16
M12 135
如图2所示，在滑块四个角的方向上对称分布四个位移测量点（S1～S4），以测量滑块上表面与导