ICS 25.060.99 J 51
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T39954—2021
刀库和自动交换装置 性能试验方法
Tool storage with automatic tool changerSpecification of performance test
2021-10-01实施
2021-03-09发布
国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会
发布 GB/T 39954—2021
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：国家机床质量监督检验中心、江苏德速智能机械股份有限公司、呼和浩特众环工
贸股份有限公司、北京机床研究所有限公司。
本标准主要起草人：王继坤、彭子平、张云峰、张国斌、张维、杜淑、关耀东、陈超、周治水、黄韶娟。
I GB/T39954—2021
刀库和自动交换装置 性能试验方法
1范围
本标准规定了刀库和自动交换装置（以下简称刀库）进行性能试验的试验项日、试验内容及试验方法。
本标准适用于加工中心用带刀具自动交换装置的盘式刀库和链式刀库。其他机床用刀库及其他型式的刀库也可参照执行。
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。凡是注日期的引用文件，仪注日期的版本适用于本文件。凡是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/T3785.1—2010电声学声级计第1部分：规范 GB/T17421.5一2015机床检验通则第5部分：噪声发射的确定 JB/T10791.1—2007带刀具自动交换装置的刀库第1部分：技术条件
3一般要求
3.1试验环境 3.1.1试验环境应满足下列要求：
a）环境温度10℃～35℃； b) 相对湿度35%~75%： c）大气压力86kPa~106kPa。
3.1.2工作电压保持为额定值的85%～110%。 3.2试验仪器
试验所用的测试仪器、量仪应经国家指定的法定计量部门检定或标定，应有检定或标定证书。 3.3试验装置
采用的性能试验装置应安全、可靠，并应满足试验要求。 3.4试验样品
试验样品应是正常生产条件下生产的刀库，并应是按JB/T10791.1一2007检验合格的产品。
4 安装
4.1安装前应按要求在换刀机构中加注润滑油。 4.2应按刀库与试验装置的安装要求，将刀库和试验装置进行连接安装、调试，并应保证正确、安全、 可靠。
SC
1 GB/T39954—2021
5 试验前状态检查
5.1 应对测量仪器的精度、安装、连接等状态进行检查。 5.2 应对试验装置的功能与性能状态进行检查。 5.3 应对刀库的电压、气压、液压等进行检查。 5.4 应对使用的试验刀具(或模拟刀具)进行检查。 5.5 按5.1～5.4检查符合试验要求后，方可进行试验。
6 试验项目
刀库性能试验项日见表1。
表 1 刀库性能试验项目
试验项目功能试验
试验方法 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9
最大刀具重量的刀具交换试验
最大刀具直径(相邻刀位装刀)的刀具交换试验最大刀具直径(相邻刀位空刀)的刀具交换试验
最人刀具重力矩的刀具交换试验最人刀库容重的刀具交换试验
运转噪声试验自动换刀时间试验连续刀具自动交换试验
7 试验内容
7.1 功能试验 7.1.1 试验条件 7.1.1.1 刀库应按使用说明书要求做好产品的维护保养。 7.1.1.2 液压站或气源应符合设计（使用说明书)的规定，系统压力调整为刀库输人压力。 7.1.2 试验方法 7.1.2.1 手动模式操作对刀库进行运行试验，试验其动作的正确性、灵活性和平稳性。
a) 对刀库进行选刀→倒刀→扣刀→拨刀→自动交换装置交换刀具→插刀→自动交换装置返回原
点的运行试验。检查刀库每个动作是否正确，运转是否正常。 b) 运行过程中需要调整元器件的，调整之后需要重新试验。
7.1.2.2 采用自动模式控制进行刀库的功能试验。
a) 对刀库进行选刀→倒刀→扣刀→主轴松刀→自动交换装置交换刀具→主轴紧刀→自动交换装
置返回原点的运转试验，运转不少于10min；
2 GB/T39954—2021
b) 检查刀库运转是否正常。 7.2最大刀具重量的刀具交换试验 7.2.1试验条件 7.2.1.1按刀库要求选择符合试验要求的最大刀具重量的刀具（或模拟刀具）。 7.2.1.2最大刀具重量的刀具（或模拟刀具）数量应不少于刀库最大容刀数量的10%。 7.2.2试验方法 7.2.2.1刀库中仅装人满足试验要求的刀具（或模拟刀具），均勾分布在刀盘/刀链上。 7.2.2.2驱动刀库进行刀具自动交换试验，刀具在每个刀位自动重复交换次数应不少于5次。 7.2.2.3当对刀位有特殊规定时，应同时在规定刀位进行试验，交换次数应不少于5次。 7.2.2.4试验过程中不应出现掉刀、碰撞、机械结构的异常振动等现象。 7.3最大刀具直径（相邻刀位装刀）的刀具交换试验 7.3.1试验条件 7.3.1.1按刀库要求选择符合试验要求的最大刀具直径的刀具（相邻刀位装刀）（或模拟刀具）。 7.3.1.2最大刀具直径的刀具（相邻刀位装刀）（或模拟刀具）数量应不少于2把 7.3.2试验方法 7.3.2.1在刀库相邻刀位上，装入满足试验要求的刀具（或模拟刀具），并按要求进行加载配重。 7.3.2.2驱动刀库进行刀具自动交换试验，每把刀具交换次数应不少于5次，每个刀位均应进行刀具交换。 7.3.2.3当对刀位有特殊规定时，应同时在规定刀位进行试验，交换次数应不少于5次。 7.3.2.4试验过程中不应出现掉刀、碰撞、机械结构的异常振动等现象。 7.4最大刀具直径（相邻刀位空刀）的刀具交换试验 7.4.1试验条件 7.4.1.1按刀库要求选择符合试验要求的最大刀具直径的刀具（相邻刀位空刀）（或模拟刀具）。 7.4.1.2最大刀具直径的刀具（或模拟刀具）数量应不少于2把。 7.4.2试验方法 7.4.2.1不 在刀库相邻刀位空刀的刀位上，装入满足试验要求的刀具，并按要求进行加载配重。 7.4.2.2驱动刀库进行刀具自动交换试验，每把刀具交换次数应不少于5次，每个刀位均应进行刀具交换。 7.4.2.3 当对刀位有特殊规定时，应同时在规定刀位进行试验，交换次数应不少于5次。 7.4.2.4试验过程中不应出现掉刀、碰撞、机械结构的异常振动等现象。 7.5最大刀具重力矩的刀具交换试验 7.5.1试验条件 7.5.1.1# 按刀库要求选择符合试验要求的最大刀具重力矩的刀具（或模拟刀具）。 7.5.1.2 最大刀具重力矩的刀具（或模拟刀具）的数量应不少于2把。
3 GB/T39954—2021
7.5.2 试验方法
7.5.2.1 刀库中仅装人满足试验要求的刀具（或模拟刀具），并按要求进行加载配重。 7.5.2.2 驱动刀库进行刀具自动交换试验，每个刀位自动重复交换次数应不少于5次。 7.5.2.3 当对刀位有特殊规定时，应同时在规定刀位进行试验，交换次数应不少于5次。 7.5.2.4 试验过程中不应出现掉刀、碰撞、机械结构的异常振动等现象。 7.6最大刀库容重的刀具交换试验 7.6.1试验条件 7.6.1.1按刀库要求选择符合试验要求的刀具（或模拟刀具），选择的刀具都不应超过最大刀具重量、最大刀具直径（相邻刀位装刀）、最大刀具重力矩的允许值。 7.6.1.2 2刀具数量为刀库最大容刀数量；刀具总重量应达到最大刀库容重，不应超过10%。 7.6.2试验方法 7.6.2.1刀库中装满符合试验要求的刀具（或模拟刀具），应使刀具重量均衡分布在刀盘/刀链上。 7.6.2.2 驱动刀库进行自动选刀及刀具自动交换试验，每个刀位的刀具自动交换次数应不少于10次。 7.6.2.3 试验过程中不应出现刀库运转不平稳、定位不准确，换刀参考点变动而导致的掉刀、碰撞等故障。 7.7 运转噪声试验 7.7.1 试验条件 7.7.1.1 测量噪声应使用GB/T3785.1一2010规定的2型声级计，也可使用与2型声级计的准确度相当的其他测量仪器。 7.7.1.2噪声测量空间应充分，避免噪声被周围物体反射的影响，刀库与墙壁等可反射噪声的障碍物之问的距离一股应大于2m。 7.7.1.3噪声测试仪器应避免周围振动、温度、湿度和直接吹向测试仪器的气流的影响。 7.7.1.4刀库的辅助装备（如风泵、液压站、控制柜等），应尽量远离刀库安装位置，以减少辅助装备对刀库噪声测量的干扰。 7.7.1.5刀库的噪声测试应包含正转和反转，双向均应测试。 7.7.1.6按刀库要求选择符合试验要求的刀具（或模拟刀具），选择的刀具中包含最大刀具重量、最大刀具直径（相邻刀位装刀/空刀）、最大刀具重力矩的刀具应至少各有一把。 7.7.2试验方法 7.7.2.1 1刀库中装满符合试验要求的刀具（或模拟刀具），应使刀具重量均衡分布在刀盘/刀链上。 7.7.2.2 驱动刀库进行刀具的自动交换试验，连续运转5min后，进行噪声测试。 7.7.2.3 3测量点的位置沿机床主轴中心周边布置，一股前、后、左、右四个位置，如图1所示。
4 GB/T39954—2021
轴
图1测量点位置
7.7.2.4 测量点与被测刀库的距离：
a) 在扣刀平面内； b）距主轴中心1m远位置。
7.7.2.5刀库连续运转，按规定的测量点位置处进行刀库噪声声压级测量。 7.7.2.6刀库噪声值在各测点噪声的测量值与背景噪声之差大于10dB（A)时不需要修正：当该差值在 3dB（A）～10dB（A）时，则刀库噪声值按GB/T17421.5—2015规定进行修正。当该差值小于或等于 3dB（A）时，测量结果无效，应在测量环境安静时再进行测量。 7.7.2.7噪声测量时声级计的指示值在刀库运转中的最大值为测点位置的噪声值。 7.7.2.8 各测量点位置的噪声声压级的最大值为刀库的噪声值。 7.8自动换刀时间试验 7.8.1试验条件 7.8.1.1 测量自动换刀时间应使用测量传感器、示波器或其他时间计量仪器，计量仪器的显示精度应不低于0.1 s。 7.8.1.2按刀库要求选择符合试验要求的刀具（或模拟刀具），刀具数量应大于2把。 7.8.2试验方法 7.8.2.1刀库连续运转不少于1min后，开始读数。 7.8.2.2刀具自动交换装置从起始状态开始到返回起始状态，完成一次换刀循环所需的时问。 7.8.2.3采用自动测量方式，进行5次～10次测量，确定自动换刀时间。 7.8.2.4在结构、零件等发生变化对自动换刀时间有影响时应重新试验。 7.9连续刀具自动交换试验 7.9.1试验条件
按刀库要求选择符合试验要求的刀具（或模拟刀具），选择的刀具中包含最大刀具重量、最大刀具直径（相邻刀位装刀）、最大刀具重力矩的刀具应至少各有一把。
SNG
5 GB/T39954—2021
7.9.2 试验方法
7.9.2.1 刀库中装满衍合试验要求的刀具（或模拟刀具），应使刀具重量均衡分布在刀盘/刀链上。 7.9.2.2 对刀具的刀位有特殊规定的，应按规定刀位装人规定的刀具。 7.9.2.3 驱动刀库进行连续刀具自动交换试验。 7.9.2.4 对于定点换刀，每个刀位的刀具自动交换次数应不少于5次；对任选换刀，每个刀位的刀具自动交换次数应不少于15次。 7.9.2.5 每个刀位上的刀具均应进行交换。 7.9.2.6 试验过程中不应出现掉刀、碰撞、机械结构的异常振动等现象。
试验结束
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当出现下列情形之一时可结束试验：
规定的试验项目完成时； b) 第7章全部内容试验完成后； c) 当出现不可修复的故障时。
a)
9 试验记录
各项试验结束后应做好记录，并将试验结果汇总记录到性能试验记录表中，性能试验记录表参见附录A。
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