声明
本文是学习GB-T 31558-2015 五轴联动数控螺旋 锥齿轮磨齿机 精度检验. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
1 范围
本标准规定了五轴联动数控螺旋锥齿轮磨齿机的几何精度、定位精度和工作精度的要求及检验
方法。
本标准适用于最大工件直径至2500 mm
的五轴联动数控螺旋锥齿轮磨齿机(以下简称"机床")。
五轴以下联动的也可参照使用。
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，仅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/T 11365—1989 锥齿轮和准双曲面齿轮 精度
GB/T 17421.1—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
GB/T 17421.2—2000 机床检验通则
第2部分：数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定
3 机床主要结构
机床主要结构及运动轴线见图1。
style="width:7.00668in;height:6.45326in" />
图 1 机床主要结构及运动轴线
GB/T 31558—2015
4 一般要求
4.1 本标准中所有线性尺寸及相应的公差均用毫米(mm)
表示；角度偏差主要用比值表示，但在某些情
况下为了清晰，也用微弧度(μrad)或角秒(")表示。其换算关系见下式：
0.01/1000=10 μrad≈2”
4.2 按 GB/T17421.1—1998
中的3.1调整机床安装水平，在调整安装水平时，各移动部件置于行程的
中间位置。用水平仪测量机床安装水平在纵向和横向的读数均不超过0.02/1000。
4.3 机床精度检验时，环境温度应保持在20℃±2℃内。
4.4 一般可按装拆检验工具和检验方便的要求安排实际检验顺序。
4.5
在用户参与验收时，本标准规定的检验项目不总是需要全部进行检验。用户可根据需要，同制造
商确定相应的检验项目，但应在订货协议中明确。
4.6 工作精度检验时，试件的检验应在精磨后进行。
4.7 当实测长度与本标准规定的长度不同时，允差应根据GB/T 17421.1—1998
中2.3.1.1的规定按能
够测量的长度折算，折算结果小于0.001时，仍按0.001计。
GB/T 31558—2015
5 几何精度检验
砂轮主轴法兰定位锥面的径向跳动
|
简图
|
允差
|
最大工件直径
|
≤320
|
>320～500
|
>500～800
|
>800～1250
|
>1250～1600
|
>1600～2500
|
允差
|
0.002
|
0.003
|
0.004
|
0.005
|
0.006
|
0.008
|
|
检验工具
指示器
|
检验方法(按GB/T 17421.1—1998中5.6.1.2.2的规定)
固定指示器，使其测头垂直地触及砂轮主轴锥面旋转主轴检验。误差以指示器读数的最大差
值计
|
GB/T 31558—2015
砂轮主轴法兰的端面跳动
|
简图
|
允差
|
最大工件直径
|
≤320
|
>320～500
|
>500～800
|
>800～1250
|
>1250～1600
|
>1600～2500
|
允差
|
0.002
|
0.003
|
0.004
|
0.005
|
0.006
|
0.008
|
|
检验工具
指示器
|
检验方法(按GB/T 17421.1—1998中5.6.3.2的规定)
固定指示器，使其测头触及砂轮主轴法兰端面靠近最大直径处旋转主轴检验。误差以指示器读
数的最大差值计
|
GB/T 31558—2015
砂轮主轴轴向窜动
|
简图
|
允差
|
最大工件直径
|
≤320
|
>320～500
|
>500～800
|
>800～1250
|
>1250～1600
|
>1600～2500
|
允差
|
0.002
|
0.003
|
0.003
|
0.004
|
0.004
|
0.005
|
|
检验工具
指示器、球头检验棒
|
检验方法(按GB/T 17421.1—1998中5.6.2.2的规定)
在砂轮主轴的中心孔内装入球头检验棒，固定指示器，使其平测头触及芯棒的球面，旋转主轴检
验。误差以指示器读数的最大差值计
|
GB/T 31558—2015
工件主轴端面跳动
|
简图
|
 |
允差
|
最大工件直径
|
≤320
|
>320～500
|
>500～800
|
>800～1250
|
>1250～1600
|
>1600～2500
|
允差
|
0.002
|
0.003
|
0.004
|
0.005
|
0.008
|
0.010
|
|
检验工具
指示器
|
检验方法(按GB/T 17421.1—1998中5.6.3.2的规定)
固定指示器，使其测头触及工件主轴端面靠近最大直径处，旋转主轴检验。误差以指示器读数的
最大差值计
|
GB/T 31558—2015
工件主轴锥孔轴线的径向跳动：
a) 靠近主轴端部；
b ) 距 主 轴 端 部 L 处
|
简图
 a) b)
L
|
允差
|
最大工件直径
|
≤320
|
>320～500
|
>500～800
|
>800～1250
|
>1250～1600
|
>1600～2500
|
L
|
150
|
150
|
150
|
150
|
300
|
300
|
允差
|
a)0.003
b)0.005
|
a) 0.004
b) 0.006
|
a) 0.005
b)0.007
|
a) 0.006
b) 0.008
|
a) 0.007
b)0.011
|
a)0.008
b) 0.013
|
|
检验工具
检验棒、指示器
|
检验方法(按GB/T 17421.1— 1998中5.6.1.2.3的规定)
在工件主轴孔内插入或安装检验棒，固定指示器，使其测头触及检验棒的圆柱面a)、b)两处，旋
转主轴检验。拔出检验棒，并相对主轴锥孔转90°,重新插入检验，依次检验，共四次。
a)、b)值分别计算，误差以指示器四次读数的平均值计。
在相互垂直的两平面内均应检验
|
GB/T 31558—2015
工件主轴轴线对Z轴纵向移动的平行度：
a) 芯棒的上母线；
b)芯棒的侧母线
|
简图
 L
a)
b)
|
允差
|
最大工件直径
|
≤320
|
>320～500
|
>500～800
|
>800～1250
|
>1250～1600
|
>1600～2500
|
L
|
150
|
200
|
250
|
300
|
350
|
350
|
允差
|
a)和b)
|
0.010
|
0.015
|
0.020
|
0.025
|
0.030
|
0.035
|
|
检验工具
检验棒、指示器
|
检验方法(按GB/T 17421.1— 1998中5.4.1.2的规定)
在工件主轴孔内插入或安装检验棒，调整回转台，使B轴归零。
固定指示器，使其测头触及检验棒的上母线，移动工件箱滑台检验垂直面的平行，使其测头触及
检验棒的侧母线，移动工件箱滑台检验水平面的平行。
将工件主轴连同检验棒旋转180°,再测量一次。
a)、b)值分别计算，误差以两次测量的代数和的一半计
|
GB/T 31558—2015
砂轮主轴轴线对工件箱滑台纵向移动的平行度：
a) 芯棒的上母线；
b)芯棒的侧母线
|
简图
 B
A
-
|
L a)
b)
|
允差
|
最大工件直径
|
≤320
|
>320～500
|
>500～800
|
>800～1250
|
>1250～1600
|
>1600～2500
|
L
|
150
|
200
|
300
|
300
|
350
|
350
|
允差
|
a)和b)
|
A
0.012
B及C
0.016
|
A
0.020
B及C
0.025
|
A
0.025
B及C
0.030
|
A
0.030
B及C
0.035
|
A
0.035
B及C
0.040
|
A
0.040
B及C
0.045
|
|
检验工具
检验棒、指示器
|
检验方法(按GB/T 17421.1— 1998中5.4.2.3的规定)
在砂轮主轴法兰端面上安装检验棒，使其轴线与砂轮主轴轴线重合。在工件箱滑台上固定指示
器，使其测头触及检验棒的上母线，移动工件箱滑台检验垂直面的平行，使其测头触及检验棒的侧母
线，移动工件箱滑台检验水平面的平行。
将砂轮主轴连同检验棒回转180°,再测量一次。
a)、b)的误差分别计算，误差值以两次测量结果的代数和之半计。
A点为砂轮主轴中心与工件主轴中心等高时的零点位置，B点为砂轮主轴上移的极限工作位置，
C点为砂轮主轴下移的极限工作位置，三个位置分别进行检验
|
GB/T 31558—2015
砂轮主轴轴线与工件主轴轴线的重合度：
a)靠近工件主轴处；
b ) 距 工 件 主 轴 L 处
|
简 图
 b) a)
L
|
允差
|
最大工件直径
|
≤320
|
>320～500
|
>500～800
|
>800～1250
|
>1250～1600
|
>1600～2500
|
L
|
150
|
150
|
150
|
150
|
300
|
300
|
允差
|
a) 0.025
b) 0.008
|
a) 0.030
b) 0.010
|
a) 0.040
b) 0.012
|
a) 0.050
b) 0.015
|
a) 0.070
b) 0.025
|
a) 0.080
b) 0.030
|
|
检验工具
检验棒、指示器
|
检验方法(按GB/T 17421.1 — 1998中5.4.4.2的规定)
调整回转台，使工件主轴轴线与工件箱滑台导轨平行。移动砂轮主轴箱，使砂轮主轴中心线与工
件主轴中心线同轴。
将检验棒插入工件主轴孔中，在砂轮主轴端面固定指示器，使其测头触及检验棒圆柱面b)点，旋
转砂轮主轴、移动砂轮箱中心，校验使指示器跳动量为最小、能调出的最小跳动值即为b)点测量值；
测头触移至a)点、旋转砂轮主轴，检出a)点的跳动值即为a)点测量值。
然后，将工件主轴连同检验棒旋转180°,再以同样方法再测量一次。
a)、b)的误差分别计算，误差值以两次测量结果的代数和之半计
|
GB/T 31558—2015
砂轮主轴箱水平移动对Z轴导轨的垂直度：
a) 靠近方箱的端部处；
b)距方箱的端部L处
|
简图
 a)
b)
|
允差
|
最大工件直径
|
≤320
|
>320～500
|
>500～800
|
>800～1250
|
>1250～1600
|
>1600～2500
|
L
|
150
|
200
|
200
|
250
|
250
|
300
|
允差
|
a)和b)
|
0.010
|
0.020
|
0.030
|
0.040
|
0.050
|
0.060
|
|
检验工具
检验方箱、指示器
|
检验方法(按GB/T 17421.1— 1998中5.5.2的规定)
将检验方箱水平置于回转台底座的上工作面上，用指示器调整方箱的一边与工件箱导轨精确地
平行，将指示器固定在砂轮主轴箱上，使测头触及方箱的另一边，水平移动砂轮主轴箱，在a)、b)两点
处检验 。
误差以指示器读数的最大差值计
|
GB/T 31558—2015
砂轮主轴箱垂直移动对工件箱滑台导轨的垂直度：
a) 靠近方箱的端部；
b) 距方箱的端部L处
|
简图
|
允差
|
最大工件直径
|
≤320
|
>320～500
|
>500～800
|
>800～1250
|
>1250～1600
|
>1600～2500
|
L
|
150
|
200
|
200
|
250
|
250
|
300
|
允差
|
a)和b)
|
0.010
|
0.020
|
0.030
|
0.040
|
0.050
|
0.060
|
|
检验工具
检验方箱、指示器
|
检验方法(按GB/T 17421.1— 1998中5.5.2的规定)
将检验方箱垂直置于回转台底座的上工作面上，并使方箱的上侧面与工件箱滑台导轨平行。将
指示器固定在砂轮主轴箱上，使其测头触及方箱的垂直面上，垂直移动砂轮主轴箱，在a)、b)处检验。
误差以指示器读数的最大差值计
|
GB/T 31558—2015
砂轮主轴轴线对砂轮主轴箱水平移动的等高度：
a) 靠近主轴端部；
b)距主轴端部L,处
|
简图
a) b) 母
 11
|
允差
|
最大工件直径
|
≤320
|
>320～500
|
>50
|
>800～1250
|
>1250～1600
|
>1600～2500
|
L1
|
150
|
200
|
300
|
300
|
350
|
350
|
L2
|
150
|
200
|
200
|
250
|
250
|
300
|
允差
|
a)0.008
b) 0.012
|
a) 0.010
b)0.015
|
a) 0.015
b) 0.020
|
a)0.020
b)0.025
|
a)0.025
b) 0.030
|
a)0.030
b)0.040
|
|
检验工具
检验棒、指示器、平尺
|
检验方法(按GB/T 17421.1— 1998中5.4.3的规定)
将检验棒装在砂轮主轴的法兰端面上，在床身或工件箱滑台上置一平尺和指示器，使指示器的测
头触及检验棒的上母线，水平移动砂轮主轴箱，再沿平尺移动指示器，在a)、b)两处进行检验。将砂
轮主轴连同检验棒旋转180°,再同样测量一次。
a)、b)的误差分别计算，误差值以两次测量结果的代数和之半计。
应在X轴L。的行程下进行检验
|
GB/T 31558—2015
砂轮修整器主轴的径向跳动：
a)靠近主轴端部；
b)距主轴端部L处
|
简图
 1,
b) a)
|
允差
|
最大工件直径
|
≤320
|
≤320～500
|
>500～800
|
>800～1250
|
>1250～1600
|
>1600～2500
|
L
|
150
|
150
|
150
|
150
|
150
|
150
|
允差
|
a)0.003
b)0.005
|
a) 0.003
b) 0.005
|
a) 0.004
b)0.006
|
a) 0.004
b) 0.006
|
a) 0.005
b)0.007
|
a) 0.006
b)0.008
|
|
检验工具
检验棒、指示器
|
检验方法(按GB/T 17421.1— 1998中5.6.1.2.3的规定)
在砂轮修整器的转接盘上安装一根检验芯棒，使指示器的测头触及检验棒的圆柱表面a)、b)两
点，旋转主轴进行检验。
在a)点和b)点两处分别进行检测和计算。误差以指示器读数的最大差值计
|
GB/T 31558—2015
砂轮修整器主轴轴线对工件箱滑台移动的平行度：
a) 芯棒的上母线；
b)芯棒的侧母线
|
简图
 L
a)
b)
|
允差
|
最大工件直径
|
≤320
|
>320～500
|
>500～800
|
>800～1250
|
>1250～1600
|
>1600～2500
|
L
|
150
|
150
|
150
|
150
|
150
|
150
|
允差
|
a)和b)
|
0.005
|
0.006
|
0.008
|
0.010
|
0.012
|
0.016
|
|
检验工具
检验棒、指示器
|
检验方法(按GB/T 17421.1— 1998中5.4.1.2的规定)
调整机床，使修整轮主轴和工件箱滑台移动方向平行。
在砂轮修整器的转接盘上安装一根检验棒，使指示器的测头触及检验棒的圆柱表面，移动工件箱
滑台，在L行程长度范围内进行检验，上母线a)和侧母线b)分别进行检验和计算。误差以指示器读
数的最大差值计
|
GB/T 31558—2015
6 定位精度检验
简图
 P₁ P₂ P,-: P
|
允差
|
轴线的测量行程
|
≤500
|
>500～800
|
>800～1250
|
>1250～2000
|
单向定位精度A↑或A V
|
0.008
|
0.010
|
0.012
|
0.015
|
单向重复定位精度R↑或R √
|
0.006
|
0.008
|
0.010
|
0.013
|
反向差值B
|
0.004
|
0.005
|
0.007
|
0.007
|
|
检验工具
激光干涉仪，或具有类似精度的其他测量系统
|
检验方法(按GB/T 17421.2—2000中4.3.2的规定)
在检验过程中，三个基本线性轴线中的非检验轴线的运动部件，应尽可能置于其工作行程的中间
位置，否则应置于影响测量偏差最小的位置处。
当使用激光测量装置时，反射镜应置于能随测量轴运动的部件上，干涉镜应固定置于机床内，激
光干涉仪应固定置于机床外。
检验程序和结果的表达应符合GB/T
17421.2—2000中第4章、第5章和第7章的有关规定
|
GB/T 31558—2015
工件主轴及根锥角调整回转轴线的：
a)单向定位精度A↑或A √ ;
b)单向重复定位精度R↑或R √ ;
c ) 反 向 差 值 B
|
简图
|
 P3
|
/₂
Pi
|
P₄ P
|
Ps'
|
₇
/
|
允差
|
单向定位精度A↑或A
|
10"
|
单向重复定位精度R↑或R
|
5"
|
反向差值B
|
4"
|
|
检验工具
带分度工作台的激光角度干涉仪、带多角棱镜的自准直仪，或具有类似精度的其他测量系统
|
检验方法(按GB/T 17421.2—2000中4.3.4的规定)
在检验过程中，非检验坐标上的运动部件，应尽可能置于其工作行程的中间位置，否则应置于影
响测量偏差最小的位置处。
当使用激光测量装置时，反射镜应置于能随测量轴转动的部件上，干涉镜应固定置于机床内，激
光干涉仪应固定置于机床外。
检验程序和结果的表达应符合GB/T17421.2 —
2000中第4章、第5章和第7章的有关规定
|
GB/T 31558—2015
7 工作精度检验
精磨螺旋锥齿轮，检验：
a) 齿距累积公差F
b)齿距极限偏差±f
|
试件材料和尺寸
a) 试件材料：由制造厂确定；
b)试件直径：d=(0.5～0.75)d₁ ;
c) 试件模数：m=(0.6～0.75)mi。
di为机床最大工件直径，m₁为机床最大加工模数
|
磨削条件
砂轮、磨削规范及其他条件由制造厂确定，试件齿坯按设计规定
|
允差(μm)
a)F,=2 √d+4;
b)fu=0.4m+0.25×0.4 √d+5
|
检验工具
齿距仪
|
检验方法
在机床上精磨齿轮后，按GB/T11365—
1989的规定，在齿面中点用齿轮测量仪进行检验
|
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