ICS 25.040.20 J 50
中华人民共和国国家标准
GB/T 17421.4—2016/ISO 230-4:2005
代替GB/T 17421.4—2003
机床检验通则
第4部分：数控机床的圆检验
Test code for machine tools-
Part 4 :Circular tests for numerically controlled machine tools
(ISO 230-4:2005,IDT)
2016-11-01实施
2016-04-25 发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T 17421.4--2016/ISO 230-4 :2005
前言
GB/T17421《机床检验通则》分为11个部分：
第1部分：在无负荷或精加工条件下机床的几何精度；第2部分：数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定; 第3部分：热效应的确定；第4部分：数控机床的圆检验； -第5部分：噪声发射的确定; 第6部分：体和面对角线位置精度的确定(对角线位移检验）；第7部分：回转轴线的几何精度检验；第8部分：振动（技术报告）； -第9部分：GB/T17421机床检验系列标准的不确定度估算的基本方程式(技术报告）;
第 10 部分:数控机床测量性能的确定;
第11部分：机床几何精度检验用测量仪器（技术报告）。 本部分为GB/T17421的第4部分。 本部分按照GB/T 1.1一2009给出的规则起草。 与本部分中规范性引用的国际文件有一致对应关系的我国文件如下：
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 (eqv ISO 230-1:1996)
本部分代替GB/T17421.4一2003，与GB/T17421.4—2003相比，内容上有如下修改：
3.3 中用双向圆偏差G(b)代替圆滞后 H,因为用一般的计量工具很难评估圆滞后 H,而双向圆偏差G(b)包含了与其相似的信息； -第 3章中增加了平均双向半径偏差 D 的术语和定义；一4.6 中补充了测量和检验的不确定性; 在附录 A 中增加了参数 G(b)和 D; 增加了附录D“使用反馈信号的圆检验”。
本部分使用翻译法等同采用ISO 230-4：2005《机床检验通则第4部分：数控机床的圆检验》。 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：北京北一机床股份有限公司、国家机床质量监督检验中心、四川长征机床集团有
限公司。
本部分主要起草人：胡瑞琳、王禹、张维、李祥文、李书林、陈妍言、王晓慧。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为：
-GB/T 17421.4-2003.
I GB/T 17421.4-—2016/ISO 230-4 :2005
0. 02 mm
说明： + 0
两条实际轨迹的最小二乘方圆的圆心；起始点；实际轨迹，顺时针方向；实际轨迹，逆时针方向。
2
2
双向圆偏差G(b)xy=0.015 mm。
图 1双向圆偏差 G(b)的评定
3.4
圆偏差 circular deviation G 包容一条顺时针或逆时针轮廓轨迹的实际轨迹的两个同心圆（最小区域圆)的最小半径差，还可以
用最小二乘方圆的最大半径差来评定，见图2。
注 1：双向圆偏差 G(b)的注也适用于圆偏差 G。圆偏差 G 和半径偏差 F 之间的区别见附录 A。 注2：G是通过外部测量装置来测量的，即ISO230-1:1996中6.6.3所描述的。使用反馈信号的圆检验的测量结果
称为“使用反馈信号的双向圆偏差G”，见附录D。
0. 02 mm
说明：
-两条实际轨迹的最小二乘圆的圆心；起始点；最小区域圆；实际轨迹。
0 1 2
圆偏差Gxy=0.012 mm。
图 2 圆偏差 G的评定
2 GB/T 17421.4-2016/ISO 230-4:2005
3.5
半径偏差 radial deviation F 实际轨迹与名义轨迹间的偏差，名义轨迹的圆心有下列两种： a）机床上检验工具的圆心; b）最小二乘方圆的圆心。 注1：从圆心向外测量为正偏差，反之为负偏差（见图3）。半径偏差用最大差值Fmax和最小差值Fmin表示。 注2：当仅适用于上述a)的情况时，半径偏差 F包括了安装误差。 注3：半径偏差 F 和圆偏差G两者之间的区别见附录 A。
9. 02 mm
2
min
说明： + 0 1 - 名义轨迹; 2 ——实际轨迹。 半径偏差Fzx,max=十0.008 mm;
名义圆的圆心; 起始点；
Fzx,min = -0.006 mm。
图3 半径偏差 F 的评定
3.6
平均双向半径偏差 mean bi-directional radial deviation D 名义轨迹和两个整圆实际轨迹的最小二乘方圆的半径差，一条轨迹为顺时针轮廓运动，另一条为逆
时针轮廓运动。
注：平均双向半径偏差 D 和双向圆偏差G(b)的区别见附录 A。
3.7
轴线标志 identification of axes 产生实际轨迹的运动轴线的符号表示。
3.8
轮廓方向 sense of contouring 表示轮廓线顺时针或逆时针的方向。 注：轮廓线标示的顺序与圆轨迹经过每个轴线正向的顺序相一致。例如，Gxy表示逆时针圆偏差，即表示在 XY平
面的一条逆时针圆轨迹是从十X轴线移向十Y轴线。对于测量结果为双向的,轮廓线标示为第一条圆轨迹的方向。
3 GB/T 17421.4-—2016/ISO 230-4 :2005
4检验条件
4.1检验环境
在环境温度可以控制的场所,温度应设定为20℃。对其他温度下测定的检验工具和机床标称读数
应进行修正，以获得在20℃时检测结果（仅适用于半径偏差的测量）。
机床和有关的检验工具应在检测环境中放置足够长的时间，以确保在检验前达到热稳定状态。应避免气流以及阳光、上置热源等外部辐射的影响。
4.2被检机床
被检验机床应完成装配并经充分运转。在开始检验之前，应完成所有必要的调平和功能检验。 全部圆检验均应在机床无负载，即不带工件的条件下进行。
4.3机床温升
检验前，应按供方/制造厂的规定或供方/制造厂与用户的协议进行适当的升温。 如未规定其他条件，则检验前的准备工作仅限于必要的检验工具的安装。
4.4检验参数
检验参数包括： a）名义轨迹的直径(或半径); b）轮廓进给率; c）按3.8表示的轮廓方向（顺时针或逆时针）; d）产生实际轨迹的机床运动轴线； e）检验工具在机床工作区的位置； f） 温度(环境温度、检验工具的温度、机床的温度)和膨胀系数(机床的膨胀系数和检验工具的膨
胀系数)的补偿,仅用于平均双向半径偏差 D 和半径偏差F 的测量; g） 数据获得方法（当不等于360°时的数据采集范围，实际轨迹的起始点和停止点、用于数字数据
获取的测量点数，是否采用了数据平滑处理）；
h）在检验循环中,机床使用的任何补偿程序; i）非检验轴上的滑动部件或运动部件所处的位置。
4.5检验工具的标定
为了测量平均双向半径偏差 D 和半径偏差 F,应标定检验工具的基准尺寸。 注：利用反馈信号的圆检验，见附录D。
4.6 测量的不确定性
双向圆偏差G(b)和圆偏差G 的测量不确定性主要是由以下原因造成的：一检验装置的测量不确定性;
4 GB/T 17421.4—2016/ISO 230-4:2005
被检机床的重复性，例如：重复的圆检验；被检机床和/或检验装置的温度漂移,例如：根据ISO/TR 16015 所做的漂移检验。
平均双向半径偏差 D 和半径偏差F 的测量不确定性主要是由以下原因造成的：一双向圆偏差G(b)和圆偏差G的测量不确定性（原因见上面）; 一机床和检验装置的温度测量的不确定性L由温度传感器的不确定性和由于温度传感器位置的
不确定性引起的」; 一机床和检验装置的热膨胀系数的不确定性（使用到20℃的补偿）。
5检验方法
为了检验双向圆偏差G(b)和平均双向半径偏差 D，应连续测量两条实际轨迹：一条按顺时针轮廓方向，一条按逆时针轮廓方向。
在评定时，所有与实际轨迹相对应的测量数据(包括反向点的峰值)都应采用。 对于部分圆的半径偏差F，应使安装误差最小。
6结果的表达
以下用数字数据表示的检验结果优先于采用图解法表示： a）双向圆偏差G(b); b）平均双向半径偏差 D,修正到 20 ℃时的值; c）圆偏差G，用于顺时针和/或逆时针轮廓; d）半径偏差 Fmax和 Fmin，用于顺时针和逆时针轮廓,修正到20 ℃时的值。 检验结果表达的典型示例见图 4、图 5 和图 6。 注：为了更加的清楚,在本部分中呈现出了上述3个图解示例。在检验报告中，这3个图解示例可以合并成一个图
示使用。 检验报告应包含以下项目：
检验日期; 机床名称; -测量装置； -检验参数（见4.4）。
应标出图解图形的放大比例。 应标出测量的不确定性，
7 供方/制造广和用户之间的协商要点
供方/制造厂和用户之间的协商要点如下：
机床检验前的预热方法（见4.3);
a）
b）检验参数（见 4.4)；
需要提供的双向圆偏差G(b)、平均双向半径偏差 D、圆偏差G 和/或半径偏差 F[自第6 章中 a)～d)I的检验结果数据。
c）
5 GB/T 17421.4—2016/ISO 230-4 :2005
示例 1:
年間月 冏日
检验日期检验工具：abc 检验参数
机床名称：xyz
40 mm 500 mm/min
名义轨迹的直径：轮廓进给率：轮廓方向：被检机床的轴线(X、Y、Z)：
XY
检验工具的位置
250/250/100 mm 0/0/-80 mm 0/0/30 mm
圆心(X/Y/Z)： -对刀具基准的偏置(X/Y/Z)： -对工件基准的偏置(X/Y/Z)：
获取数据的方法
第四象限第四象限 1 500 无无 Z=150 mm
一起始点：一终点：测量点数(仅用于数字数据）： -数据平滑处理：
使用的补偿：非检验轴线位置：
0. 02 mm 9
说明： +
两个实际轨迹的最小二乘方圆的圆心； -起始点;
粗线一一实际轨迹,从+Y到+X; 细线一一实际轨迹,从十X 到+Y。 双向圆偏差G(b)xy=0.028 mm。 平均双向半径偏差 Dxy=0.001.mm。
图 4 双向圆偏差G(b)和平均双向半径偏差D的数据表达示例
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