ICS 25.080.50 J55 备案号：49833—2015
中华人民共和国机械行业标准
JB/T12164.1—2015
数控超精密微型曲面磨床
第1部分：技术条件
Ultra-precision CNC micro curved-surface grinders
-Part1:Specifications
2015-10-01实施
2015-04-30发布
中华人民共和国工业和信息化部发布 JB/T12164.1—2015
目 次
前言范围规范性引用文件
T
2 3 4
般要求.. 附件与工具 5安全卫生.. 6加工和装配质量， 7机床空运转试验.
7.1 温度和温升试验 7.2 主运动和进给运动的检验 7.3 空运转功率试验， 7.4 机床的功能试验. 7.5 机床的连续空运转试验 7.6其他 8机床负荷试验（抽查） 9机床精度检验， 10直线坐标最小设定单位试验
10.1 直线坐标最小设定单位 10.2 试验方法 10.3 误差的计算方法 10.4 允差.. 10.5 检验工具. 11 回转坐标最小设定单位试验 11.1 回转坐标最小设定单位， 11.2 试验方法. 附录A（规范性附录） 机床精度检验环境要求 A.1 温度与湿度 A.2 送风量. A.3 照明. A.4 振动. A.5 供电 A.6 环境噪声
8 8 8
8
表A.1 空气洁净度等级表A.2 噪声频谱限制值（空态）
7
9 JB/T12164.1—2015
前言
JB/T12164《数控超精密微型山面磨床》分为两个部分：
-第1部分：技术条件：第2部分：精度检验。
本部分为JB/T12164的第1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肖削机床标准化技术委员会（SAC/TC22）归口。 本部分起草单位：上海机床厂有限公司、哈尔滨工业大学、国家机床质量监督检验中心。 本部分主要起草人：张家贵、吴晓健、黄海涛、赵清亮、王景贺、张维、李祥文、陈妍言本部分为首次发布。
II JB/T12164.1-2015
数控超精密微型曲面磨床
第1部分：技术条件
1范围
本部分规定了数控超精密微型山面磨床的制造与验收的要求。 本部分适用于最大T件直径为200mm500mm、最大T件长度为50mm~300mmf的数控超精密
散型山面磨床（以下简称机床）。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的，凡是注日期的用文件，仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB5226.1一2008机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件 GB/T90612006金属切削机床通用技术条件 GB/T13574-1992金属切削机床静刚度检验通则 GB15760一2004金属切削机床安全防护通用技术条件 GB/T1800.1-2009 ）产品几何技术规范（GPS）极限与配合第1部分：公差、偏差和配合
的基础
GB/T16769—2008 金属切削机床 噪声声压级测量方法 GB/T23572—2009 金属切削机床 液压系统通用技术条件 GB/T23575—2009 金属切削机床 圆锥表面涂色法检验及评定 GB/T25372—2010 金属切削机床精 精度分级 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/T25376—2010 金属切削机床机械加工件通用技术条件 JB/T12164.2—2015 数控超精密微型山面磨床第2部分：精度检验
3一般要求
3.1本部分是对GB/T9061—2006、GB/T25373—2010、GB/T25376—2010等的具体化和补充。按本部分验收机床时，应同时对上述标准规定的、未经本部分具体化的其余有关验收项目进行检验。 3.2机床为GB/T25372—2010规定的I级精度机床。本系列机床的加.T精度以符合GB/T1800.1-2009 规定的IT1至IT2尺寸公差要求，表面粗糙度Ra不大于15nm。
4附件与工具
4.1机床应配备能保证基本性能的附件和工具，见表1。 4.2根据用户要求，按协议（或合同）的规定提供特殊附件。
I JB/T12164.1—2015
表1
用途吸附工件夹紧工件裴夹砂轮调整机床起卸砂轮卡盘平衡砂轮平衡砂轮
数量一套 3套 2套 1套 1会 1套 1件
备注
名称真空吸盘四爪卡盘
砂轮压紧法兰盘
扳于御砂轮拔头砂轮平衡轴砂轮平衡架
5安全卫生
5.1工作台、砂轮架拖板等往复运动部件以有防撞装置或限位装置。 5.2机床运动工轴旋转部件，导轨，液压缸等有动作顺序要求的机构应有安全联锁装置。 5.3工作台及拖板导轨应有耐用、可靠的防护装置。 5.4砂轮等易造成危险的运动部件应设置安全防护装置。 5.5机床运转时不应有非正常的尖叫声和冲击声。在空运转条件下，机床的噪声声压级应不超过 65dB（A）。机床噪声的测量方法按GB/T16769—2008的规定。 5.6按本部分验收机床时，应同时对GB15760—2004、GB5226.1—2008、GB/T23572—2009规定的未经本部分具体化的其余有关验收项目进行检验。
加工和装配质量
6
6.1床身和T作台不应有裂纹、气孔等缺陷。 6.2下列结合面按特别重要固定结合面的要求考核：
a）头架底座与工作台的结合面： b）工作台与床身的结合面； c）头架移动导轨（X轴）、砂轮架移动导轨（Z轴）的组件问的结合面： d）砂轮架回转底座与拖板的结合面。
6.3头架移动导轨（X轴）、砂轮架移动导轨（Z轴）为重要导轨副，按“静压滑（滚）动导轨”的要求考核。 6.4头架主轴（C轴）和砂轮架回转轴（B轴）的轴承按滑动轴承的要求考核。其刚度的考核按GB/T 13574一1992的规定，在额定载荷的情况下，其静刚度应不小丁表2的规定。
表2
单位为牛顿每微米
静刚度（轴端刚度）
项 日头果主轴砂轮架问转轴
轴向 75 80
价向 120 120
6.5 5工作台导轨副和砂轮架导轨副为重要导轨副，宜采用与寿命相适应的耐磨措施。 6.6砂轮架垫板导向面与砂轮架回转轴箱体的相配面按“移置导轨”的要求考核。 6.7砂轮架磨具主轴、头架主轴以进行动平衡，并校正，其剩余不平衡量引起振动的双振幅值，砂轮 2 JB/T12164.1—2015
架应不大于1.5um，头架不大于2um。 6.8按GB/T25374一2010的规定检验机床部件的清洁度。其中砂轮架及头架部件内部的清洁度按目测法检验，不应有杂质和污物。液压汕箱的清洁度按重量法检验，其中杂质和污物不应超过100mg （抽查）。 6.9头架主轴、砂轮架主轴及其相配的零件的锥体按GB/T23575一2009规定的要求进行检验。其锥体接触应靠近大端，实际接触长度与工作长度的接触比值应不小于85%。
7机床空运转试验
7.1温度和温升试验
工作台导轨和砂轮架导轨以在无负荷状态下进行空运转试验，从最低速度起依次运转至最高速度或设计规定的最高速度，在最高速度时的运转时问不少丁1h，使汕池达到稳定温度。在油池中检验其温度和温度变化，其温度应符合20℃土1℃。 7.2主运动和进给运动的检验
砂轮主轴转速的实际偏差不宜超过设定值的土5%，头架主轴转速的实际偏差不宜超过设定值的土3% 7.3空运转功率试验
砂轮架（带砂轮）空运转功率不以大丁砂轮架电动机空运转功率指标1的115%。在砂轮架电动机尚未确定空运转功率指标时，砂轮架电动机空运转功率可按不大于额定功率的25%考核。也可由设计规定。 7.4机床的功能试验 7.4.1手动功能试验 7.4.1.1用中等速度对工作台和拖板等各直线运动部件进行正、负向的连续起动、停1：10次，试验动作的灵活性和可靠性。 7.4.1.2对无级变速的主轴应按设计规定的低、中、高的转速进行变速操作试验，动作应灵活、可靠。 7.4.1.3对下作台和砂轮架等直线坐标上的数控运动部件，在中等进给速度下连续进行10次正。负向的起动、停止的操作试验，并选择适当的增量进行正、负向的操作试验，动作应灵活、可靠、准确。 7.4.1.4对机床数控系统的手动功能以及机床的各种指示灯、控制按钮逐一进行试验，动作应灵活、 可靠。 7.4.1.5对机床的液压、冷却系统及润滑装置进行试验，运转应正常、可靠。 7.4.2自动功能试验 7.4.2.1头架或砂轮架主轴以中速或设计规定的转速连续进行10次正转的起动、停止的自动操作试验，动作应灵活，可靠。 7.4.2.2对无级变速的主轴应按设计规定的低、中、高速在内的转速进行变速自动操作试验，动作应灵活、可靠。 7.4.2.3对各直线坐标上的运动部件在中等进给速度连续进行正、负向的起动、停山和增量进给方式的自动操作试验，动作应灵活、可靠、准确。
1） 选择装配质量较好的砂轮架10，测量其究运转功率（测量及检验时均应扣除电动机空载功率》，取其平均
值作为砂轮架电动机空运转功率指标。 JB/T12164.1-2015
7.4.2.4对进给系统至少进行低、中、高进给速度和快速的变速白动操作试验，动作应灵活、可靠。 7.4.2.5对机床的联动，定位以及数控系统的补偿，磨循环等功能遂一进行试验，具功能应可靠，动作应灵活、准确。 7.5机床的连续空运转试验
在7.4.1～7.4.2试验之后，几何精度检验之前，模拟工作状态按上要加工功能在内的程序操作机床做不切削的连续空运转试验。
机床的连续空运转试验时间应不少于表3的规定。
表3
单位为小时
机床控制形式数控控制（<3轴）数控控制（≥3轴）
连续运转时间
36 48
连续空运转的整个过程中，机床运转应正常、平稳、可靠、不发生故障。若发生故障，停机时问不超过1min，否则应重新进行空运转试验。 7.6其他 7.6.1工作台移动的平稳性
将工作台移动速度调至中等速度，在运转行程的两端与中问三段使用激光干涉仪进行检验，工作台在移动时，低速不应有爬行，高速换问不应有冲击。 7.6.2拖板移动的平稳性
将拖板速度调至中等速度，在运转行程的两端与中问三段使用激光干涉仪进行检验，拖板在移动速度为0.1m/min时不应有爬行，高速换向不应有冲击。
8机床负荷试验（抽查）
本系列机床不做最大工件重量的运转试验，仅采用最大磨削直径试件的磨削试验代替砂轮架电动机达到最大功率的试验，磨削规范和试验的条件由制造厂规定。
9机床精度检验
9.1机床精度检验应在洁净室内进行，其环境要求应符合附录A的规定。 9.2精度检验按JB/T12164.2—2015的规定进行。 9.3JB/T12164.2一2015的G4、G5为热检项目，应在机床达到稳定温度时检验。 9.4工作精度检验的磨削规范按制造厂的规定进行。
10直线坐标最小设定单位试验
10.1直线坐标最小设定单位
X轴:0.05μm; z轴:0.05μm
4 JB/T12164.1—2015
10.2试验方法
先以快速使直线坐标上的运动部件向正（或负）向移动一定距离，停山后，向同方问给出数个最小设定单位的指令，再停止，以此位置作为基准位置，每次给出一个，共给出20个最小设定单位的指令，向同方向移动2，测量各个指令的停山位置。从上述的最终位置，继续向同方向给出数个最小设定单位的指令，停止后，向负（或正）向给出数个最小设定单位的指令，使运动部件大约返回到上述的最终测量位置，这些正向或负向的数个最小设定单位指令的停止位置不做测量。然后从上述的最终位置开始，每次给出一个，共给出20个最小设定单位的指令，继续向负（或正）向移动，测量各指令的停山位置，如图1所示。
至少在行程的中问及两端的三个位置分别进行试验，各直线坐标均以进行。按10.3的规定计算误差，以三个位置上的最大误差值作为最小设定单位误差。各直线坐标分别计算。
、实际位移
数个最小设定单位指令的停止位置不做测量
000 2000
008 0000800 Q0ooo00 0000
0
0008
00 0000g 00000 00
测量范围
Q
000 Q00
最小设定单位
图1
10.3误差的计算方法 10.3.11 最小设定单位误差Sa按公式（1）计算：
(1)
Sa =L, -
式中：
直线坐标最小设定单位误差，单位为毫米（mm）：第1个最小设定单位指令的实际位移3，单位为毫米（mm）：个最小设定单位指令的理论位移，单位为毫米（mm）。
Sa Li 0
10.3.2最小设定单位相对误差Sb按公式（2）计算：
122-20
S i=l
(2)
maxX100%*
20m
式中： S 最小设定单位相对误差：
2) 要注意实际移动方向。 3）实际位移的方向若与给出的方向相反，其位移应为负值。
5