【国家标准(GB)】 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/T17421.1--1998
本标准等效采用[S0）230-1：1996《机床检验通则第1部分：在无负荷或精川1条件下机床的儿何精度》第二版）在技术内容上与该国际标准等效.编写规则1基本·致本标准与IS230-1：1996的主要技术差异：根据我国使用经验，将A9.3中钢丝百径的F限值出0.1mm改为0.2nmIS）230-1：1996是对IS0230-1：1986《机床检验通则第1部分：在无负荷或精加：1条件下机淋的几何精度》（第·版）的修订版，在1S0230-1：1986之前，还有个IS()/R2301961≤机床检验通则：.两者在技术内容上是·致的。
J3267082《金属切削机床精度检验通则》是套照IS()/R230-1961制定的，它与1S(）230-1：1986在技术内容上基术·致，因此，在技术内容上.JB267082可视为本标准的前版本标准前版的重要技术内容改变情况：1）标推的适而范用扩大了；
2）尽量考虑与形位公差标准协调致：3）明确规定了局部公差的评定方法；4）对直线运动的检验作了明确表述：5）增加了圆形轮廓平面的测量方法；6）增加了多种检验机床精度用的工具和装置。《机床检验通则》是个系列标准，他括以下五个部分：第1部分：在无负荷或精加工条件下机床的儿何精度；第2部分：数控机床轴线的定位精度和重复定位精度的确定：第3部分：热效应的评定：
第4部分：数控机床的圆形检验；第5部分：噪声发射的测定，前我国有GB4215-84《金属切削机床噪市南功率级的测定.程GB/1167691997《金属切削机床噪声声压级的测定》待国际标准IS(）230-布后，了以修订合。
本标准是机床精度检验的通用标准。在制、修订各类机床的精度检验标时：·般应符合本标准的原则、耍求、
本标准实施之口起，JI32670-82《金属切削机床精度检验通则》作废。本标准的附求A、附录B都是提示的附录。本标准出中华人民共和国机械工业部提出。本标准由全国金属切削机床标准化技术委员会归门。本标准起草单位：机械工业部北京机床研究所本标准主要起草人：王明德、张维、李样文、陈明生、张明华、黎兴华、陈高、徐光武、陈光权GB/T 17421. 1: 1998
ISO前言
IS()（国际标准化组织）是世界范围内各围标准化组织（IS)成员)的联合组织。问际标准的制庭T作通常由ISO的技术委员会完成。对技术委员会设立的某专题感兴趣的衔个1S）成员都有权在该技术委员会表达自已的意见。与IS）有联系的国际纠织、官方或非富方机构也可参与此项1作。ISO）有电工标准的所有问题上与国际电工委员会（IF（）合作密切经技术委员会接受的国际标准草案，在发往成员征求意见后表决。国际标准的发布要求在少75%的成员投票通过。
国际标准IS）230是由IS()/T(°39机床技术委员会的SC2金属切削机床检验条件分委员会制订的
第版取代了第：·版（IS0230-1：1986）、并作了技术性的修改，IS）230总标题为：机床检验通则.它包括如下儿个部分：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：数控机床轴线的定位精度和重复定位精度的确定；第3部分：热效应的评定；
第4部分：数控机床的圆形检验；第5部分：噪声发射的测定。
1S(）230-1的附录A利附录13是提示的附录。272
中华人民共和国国家标准
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
Test code for machine tools Part 1:Geometric accuracy of machines opcratingunder no-load or finishing conditionsGB/T 17421. 1
eqv Is0 230-1:1996
本标准主要规定了有关的检验方法，论述了有关的定义，检验方法与测量上具的使用、公差的·般原理，以及检验前的准备「作、几何精度检验、工作精度检验和-些特殊检验。不标准还列出了附求A（检验机床精度用的工具和装置)和附录B(相关标准）。JIB2670的条款编号已尽可能保留下来，仪对5.2和5.3中的条款编号作了更改.即不标准的5,2.1.2.1.1、5.2.1.2.1.2、5.2.3.2.1.1、5.2.3.2.1.2利5.3.2.2.1分别为J2670的5.2.1.2.1、5. 2.1. 2.3、5. 2.3. 2. 1、5. 2. 3. 2.2 和5. 3.2.2,1范围
本标准是对在无负荷或精加工条件下机床的儿何精度和工作精度的检验方法了以标准化．这些方法也适用于其他需作儿何精度和！作精度检验的工业机械。本标准适用于加工时不用手提携的动力驱动的机床，它用切除切屑的方法或用塑性变形的方法加工金属、木材等.
本标准只与儿何精度检验有关，它既不涉及机床的运转检验（如振动、运动部件的爬行等），电不及参数检查（如速度、进给量等）。这些检查通常应在机床精度检验前进行。如果种测量方法虽未在本标准中叙述，但其特性经过研究，能保证等效性及更方便于测量，则这样的方法可子采川，
2总则
2.1儿何精度检验的定义
儿何学的定义与木标准规定的计量学的定义有所不同。儿何学的定义是抽象的，仅与理想的线与面相关，往往未考虑实际结构和测量的实际情况，因此，有时不能在实际测量中应用。
计量学的定义是具体的，考虑了测量能使用的真实的线和面，并将所有微观的和宏观的几仰俯差都包括在间测量结果中。它允许个测量的结果中包含所有的误差，而勿需将它们…-区分开，区分….作应留给制造厂
然而，在某些情况下，为了避免混淆和使术语简便起见，本标准仍保留了若下儿何学术讲（例如：径向跳动、周期性轴向窜动的定义等）。但在叙述检验方法、测量工具和公差时，仍以计量学的定义为基础2.2检验方法和测量工具的使用
检验机床时，如果实际偏差只能用耗费大量时间的高精密测量来测定时，则可采用检验误关楚否不国家质量技术监督局1998-07-02批准1999-05-01实施下载标准就来标准下载网
GB/T 17421. 1 --- 1998
超过公差的方法（如用极限量规)来代替实测误差的方法。应了强调：检验时应考出于测量工具以及使门的方法所则起的测单不确定度测献！以的误超不应超过被检对象公差的小部分，不周的检验场所采用不同检具其精受会有所变化·故祥个！帮老有有效的检验单。
在检验和配翼时·机床应防让气流、光线租热辐射（如刚光、太近的电灯等）的+扰，测品作使用前应等温，机床应防止受环境温度变化的影响，对规定应重爱数次的测量，取测量数值的平均值为测量结渠，们得次测的数据不点相超太人，则、应从检验方法、测鼠工具或机速木身去寻找原阅。有关更详细的说明，见附求A（提示的附最）2.3公
2.3.7机床精度检验中的公考
公差是限制尺小、形状、位置和位移间不能超过的变动望、它们对工作精度以及对工具、承要零部件和附件的安装都是必要的。
有些公差仪适用下试什。
2.3.1.1计量单位和测量范制
在确定公差时，应规定：
a）所使用的计量单位；
b）参考基准、公落值及其相对于参考基准的位置；）測量范围
公差利测最范围应采月同-单位制，公差，特别是尺寸公差，当箱单参照机械零部作的有美标准不能确定它们时，则应对其加以说明。对于角度公差应采川角度单位（°、、\)或正切值（mm/m）当…个规定的测量范围的公差判时，好一个测量范围的公差可以用比例定律与第·个测黛范同的公差相比较而确定。对于琴准測量范留有很大差别的溯量范围，则不能用比例定律：对了小洲最范围的公差应该比按比例定律得出的公差人；对于大测量范围的公差应该比按比例定待得出的公差小2.3.1.2公差准则
公差包括所使用的测量工具与检验方法固有的不确定度。因此，测量的不确定度被包括在允癌之内（见2.2）。
例如：
跳动公差：\mm;
检具的不确定度和测量误差：ymm；检验时最人允许读数差：（一y）mme出于与计量案测量相比较产生的不确定度、用作参考表面的机床零部件的形状不确定度以及测量工测头或支座接触表面的形状不确定度所引起的误差均应了以号虑巾丁存在上述原因所造成的误差.因此，实际偏差应为数次读数的算术平均值。选作参考基准的线或面应直接写机床有关（例如：车床两顶尖中心连线、镗床的主翻、创床的导执等），公差的方向按2.3.2.4的规则确定。2.3.2公差分类
2.3.2.1试件和机床各独立部件的公差在机床的加工图纸上应反映适用丁机床各独之部件几何精度的相应标准所规定的公器规则2.3.2.1.1尺寸公差
本标准所规定的尺小公差仅与工作精度检验用的试件尺寸、刀具安装尺小和司装在桃床（主辅罐部、转塔孔）上的测量工具的安装尺寸有关。它们是允许偏离名义尺寸的极限，尺小公应案用长度洋位表示（例如：力具安装和定位用支承面或孔径的偏差）27.1
GB/T 17421. 1 --1998
偏差应川数字表示或用相应标准所给出的符号表示。例如：808或80j6
2.3.2.1.2形状公差
形状公差是限制偏离理论几何形状（例如：相对于-个面、一条自线、·个回转圆祛体，螺纹或街的轮廓的允许偏差，形状公差用长度或角度单位丧示。由于测头或支座都有定的面积，所以实际仪能测得形状误差的一部分。在精度要求极高的场合，还应规定测头或支座等的接触面积。测头的表面和形状应与被测表面的微观几何形状相适应（平板和重型创床的下作台是不能用相同接触面的测头来测量的)。
2.3.2.1.3位置公差
位置公差是限制一个部件柑对于一条直线，一个平面或另一个部件的位置的允许偏整（如平行度、雍直度和重合度的偏差等）。位置公差川长度或角度单位表示。当位置误差是在两个不同的平面内分别测定，且该两个平面内的偏是对机床的加1精度有不间影响时，公差应在每个平面内分别规定。注1：当确定巧标注有形状误差的表面有关的位置公差时，该表面的彤状误差险包括在此位置公差内，2.3.2.1.4形状误差对确定位置误差的影响在测定两个平面或两条线的相对位置误差时（见图1XY和ZT），测量T.具的读数自行地包括了着于形状误差。这种检验方法仅用于包括两个面或两条线的形状误差在内的总误差的测量，这应作为条规定的原则。因此，总公差应考虑到所涉及表面的形状公差（如有带要、预检可以确定线和前的形状误落及其相应位置），
测量工是的不同读数m得到的图表依次讯出的征线如图1中的。作为条验收准则，即误差可用直线AB代督这条曲线米确定（详见5.2.1.1.1），图1
2.3.2.1.5厨部公美
形状公差和位置公差通常是指整个形状或位置上的公差。它不能满意地限制局部长度1的允许偏差，为此。可建立…个针对全长上的一部分而言的局部公差来达到国的。局部误差是指在一条线或一个部件的轨迹的局部长度上，平行于该局部长度的总方向的两条半行线之间的距离，这·距离也就是该局部长度具有的最大局部误差（见图2）：总误差
局部长度
局部公差（T部)的数值按以下方式确定：从有关机床特定检验的标准中
-部误差
与总公差（T总）成比例，但算得的局部公差的最小值应有所限定（通常为0.（001nm）（见图3）2
GB/T 17421. 1-1998
实际上，十测量工具的支承面或探测面覆盖广局部缺陷，局部缺陷不会被显露，但是新探测面（指示器或测微仪的测头)较小时，应使测量工具的测头在光滑的表面（平尺，检验棒等）上移动。T国流
T -- 0. 03 mm
1.- 1 000 mm
I., 100 mm
2.3.2.2适用于机床部件位移的公差L
100=0.003mm
注2：数控机床的定位精度和重复定位精度应按照相应的标推检验，2.3.2.2.1定位公差
定位公差是限制移动部件上的
·个点在移动后偏离其应达到的位置的允许偏差例1（见图4）
在滑板行程的终点位置上·偏差α是运动实际达到的位置与问标位置之间的距离。为定位公差实际位置
目标位置
主轴相对下与它连接的分度板的旋转角度（见图5）。力为定位公差，用标位置
实际位置
GB/T17421.1-1998
2.3.2.2.1.1重复定位公差
重复定位公差限制了在同一或相反方向上重复趋近目标时各次偏差不超过的范围2.3.2.2.2轨迹形状公差
轨迹形状公差是限制运动部件！：·个点的实际轨迹相对十理论轨迹的偏差（见图6）。该公杀应采用长度单位来表示，
实际轨迹
理论轨迹
实际轨迹
规定轨迹
2.3.2.2.3直线运动的相对位置公差（见图7）直线运动的相对位置公差是限制运动部件上“个点的轨迹与规定的方向之间的允许偏差（如轨迹与条线或“个平血间的平行度或垂直度公差）。用长度单位即全长1上或任意测量长度！表乐2.3.2.2.4部件移动的局部公差
直线运动的方向公差、轨迹的形状和位置公差也是与部件移动的整个长度有关。当要求局部公举时、周部公差值的定义与确立同2.3.2.1.5相似。2.3.2.3综合公差
综合公差是为限制各个偏差的复合鼠，该复合量可以-次测得而勿需知道各个偏差的大小举例（见图8）
根轴的径向跳动偏差是形状偏差（与测头接触的周线αb的跳动）、位置偏养（轴的儿何轴线其旋转轴线不再合)和轴承孔跳动编差的总和。7
2.3.2.4轴线、导轨等的角度位置公差的符号和位置当公差位置相对于名义位署是对称时，可用十符号。如公差位置星不对称时，点对其是相对了机床还是相对于机珠的·个部件用文字确切说明。2.3.2.5轴线和运动的习懒衣示法为了避免使用\横向”、\纵向\等容易引起混淆的术语，机床部件的移动轴线和旋转轴线应按有关标GB/T 17421. 1 --1998
准规定的字舒（例如X丫之等）和符号表示。3准备工作
3.1机床检验前的安装
机床检验前、必须将机床安置在适当的基础上并按照制造，的说明书调平机床，3.1.1调半
安装机述的准备7作必须包括（见3.1）它的调平.准备工作本质是根摄机床的特点确宠的调平的的是为了得到机床的静态稳定性，以方便其后的测量，特别是某些部件真线度行关的溯量
3.2机床检验前的状态
3.2.1某些零部件的拆卸
机床检验原则上是在制造完毕的成品上进行，仅在特殊情况下才按照制造，的说明书拆卸某些零部件（例如：为了检验导轨而拆卸机床的工作台）。3.2.2检验前某些零部件的溢度状态为了尽订能使润滑和温升在正常工作状态下评定机床精度，在进行几何精度和工作精度检验时，应根据使用条件和制造厂的规定将机床空运转、使机床零部件达到恰尚的温度，因为有些琴部件（例如：主轴)的发热,将会引起位置和形状的变化。高精度机床和温度波动对其精度有显著影响的-些数控机床要求具备特殊环境。从环境温度升到工作温度的--个正常周期内，机床的尺寸多少发生了变化，这是必须考患的。机床受检时，其环境温度和进行升温的步骤应由制造广和用广作为个议题达成致意见。热变形可带米不利影响的主要区域是：a）特别是在主平面和轴向平面内的构件位移（包括主轴）；h）主婴依靠丝杠保证定位精度的轴向驱动系统和定位反馈系统：3.2.3运转和负载
儿何精度的检验可在机床静态下进行，或在机床空运转时进行。当制造厂有加载规定时（例如：对重型机床）机床应装载一件或多件试件。4工作精度检验
4.1检验
1作精度检验应在标准试件或由用户提供的试件上进行。与实际在机床工加工零件不间，实行工作精度检验不需要多种工序。工作精度检验应采用该机床具有的精加工：序。件成试件的数目或在·个规定试件上的切削次数，需视情况而定，应使其能得出加工的平均精度。必要时，应考虑刀具的磨损，除有关标准已有规定外、用于工作精度检验的试件的原始状态应予确定，试件材料，试件尺计和要达到的精度等级以及切削条件应在制造厂与用户之间达成一致。4.2L作精度检验中试件的检查
1.作精度检验中试件的检查应按测量类别选择所需精度等级的测量工.具。在2.3.2.1中，特别足在2.3.2.1.1和2.3.2.1.2中规定的公差，均适用于这些检验在某些情况下，工作精度检验可以用相应标准中所规定的特殊检验来代替或补充（例如：在负载下的挠度检验、动态检验等）。
5几何精度检验
5.1-般说明
CB/T 17421. 1--1998
为了对机床规定的线和而的形状特征、位置或位移进行儿何精度检验，规定了定义、测靠方法码确定公差的方法。
包括：
直线度（见5.2）；
平面度（见5.3）；
平行度、等距度和董合度（见5.4）；垂市度（见5.5）；
旋转（见5.6）
对每项检验至少提供了种检验方法，并指出了使用的仪器和原理当用其他检验方法时，其精度应至少等于本标准中所示检验方法的精度为了简便起见，量然测量方法已系统地选择了最常用的测量工具、如评尺，角尺、检验捧、阅社角从，精密水平仪和指示器的那测量方法，但还应注意其他一些测量方法，特别是那些实际十泛在机床制造部门和检验部门中使用的光学仪器测量方法。为方便利快速起见，对大型机床部件的检验往往需要采川-些专用的工具。
5.2直线度
直线度的几何精度检查包括：
一条线在一个平面或空间内的直线度见5.2.1:-部件的直线度见5.2.2；
.运动的青线度见5.2.3。
5.2.1条线在一个平面或空间内的自线度5. 2. 1. 1 定义
5.2.1.1.1条线在一个面内的直线度（见图9）在平面内的条给定长度的线，当其上所有的点均包含在平行小该线的总方间扫相对距离与允類等的两条直线内时，则该线被认为是直线自线的总方向（代表线)的确定，应确保该育线的直线度偏差为最小。按照惯例由下列二者中确定其一：适当地连接靠近被检线两端的两个点（多数情况下靠近两端部分可不考虑.因为这些部分常常存在无关紧要的局部缺陷）
一由若十个测量点计算出的直线（例如：最小二乘法），图9
5.2.1.1.2在空间内的一条线的直线度（见图10）在空问内一条给定长度的线，当其在给定的平行于该线总方询的两个相遥直平函！的投影满是5.2.1.1.1的直线度要求时，则认为该空问线为直线。图10
注3：在的个平面内的公差可能不同。5.2.1.2直线度的测量方法
长度測最
角度测量
GB/T 17421. 1.--1998
直线度的实际基准可为实体的基准（平尺，张紧的钢丝）或通过精密水仪、光束等给定的转准我进行比较
摊荐工具：
a）长度小1或等于1600mm时：精密水平仪或实体基准（平尺）：b）长度大1600mm时：基线（精密水平仪，光学仪器战钢丝和品微镜）5.2.1.2.1长度测量法
作为基准的实体（直线度基准）应置于有关被检线的舍适位置上（见图1），1！的是使个合适的测量工具得以应用，
该测量具提供被检线相对于直线度基准的偏差读数；这些读数可以在被检线全长的（均匀分配或任意的)若「点上获得（所选择的点的间隔与使用的工其无关）。建议真线度基准位置的两端点读数大致相间，然后用合适的比例将读数直接用图形表尔出来通过确定条代表线（见5.2.1.1.1)来处理测量结果，线段Mm所代表的数值即为经处理质获得的直线度偏差
直线度偏差等手平行了代表线并与偏差的上端和下端相触的两条直线间的距离注1：当代表线的斜度值大时、哪间倍率应子以考虑。代表线
直线度基准
直线度编差
5.2.1.2.1.1平尺法
5.2.1.2.1.1.1在垂直平面内测量平尺应尽可能放在便平尺具有最小更力挠度的两个量块上（最往支承，见A2）指示器安装在具有三个接触点的支座1并沿导向平尺作直线移动进行测量。个接触点之·应位于遁直触及平尺的指示器表杆的延伸线上（见图12）平尺的己知误差应受到重视。需要时，对结果加以处理。E
GB/T 17421, 1 --1998
指示器支座
导尚乎
含表杆延伸线与被测线的交点，图12
5.2.1.2.1.1.2在水平面内测量
在这种情况下，采用一根水平放置的平尺作为基准面。被检面
指示器在与被检面接触情况下移动.并触及基准面（见图13）。放置平尺时·使其在线的两端读数相等，可直接读出该线相对丁连接两端点的点线的确差量块
盐椎面，
被检面
777777777777777777777777777777第次该数
基准面
77777777777777777777777777777777第二次读数
应指出，不论平尺在其两个支点主有任何挠度，基准面的直线度实际十都不会闲重力挠度请改在水平面内测量直线度采取平尺法的另一个特点题能把作为基准面的平尺所具有的直线啦简测量结果中排除。
为此，采取了所谓的翻转法。即按以上所述进行完第一次测量后，便平尺绕让纵向轴线刷转“并使翻转过来的间--个基准面和翻转过求的且始终贴靠丁被检上的间-个指示器榄向动GB/T 17421.1-—1998
被测面的直线度偏垫
平尺的直线度偏差
第一次读数
曲线M
第一政读数您
这样就获得了图11中的可加以比照的两条偏落曲线；和E其中·条是平尺蹦差和被检而偏券之利：另条是两者偏差之差，
中间曲线M是平尺基准面的偏差。偏差ME（或相等的MF）为被检面的直线度偏差5.2、1.2.1.2钢丝和显微镜法
张紧-根直径约0.1mn1的钢丝，使其尽可能地平行了被检线（见图15）。例姐，对位下水平函内的M入线萌音，用个垂直安放并装有水平测微移动装置的业微镜·即可读出被检线对代表测量基准的张紧钢丝在水平面XY内的偏差（周样见A9）。张紧的钢丝F和被检线MN应位于同一水平面内。显微镜座应位于包含被检线的表面上的两个支点上，其中点P位于与包含了显微镜光学轴线的假想面相垂直的平面内（见图15。当钢丝的下垂量不容忽视时，应避免使用钢丝显微镜法，因而，在图15的场合下，如果钢丝每个点的下垂量已知时，用个水平安置的显微镜来测量RS线在垂直平面内的直线度是有可能的，伯是，要以足够的精度确定出这个下垂量是非常困难的，e
与X-平面相对应的截面
5.2.1.2.1.3准直望远镜法
当用准直望远镜检验时（见图16），所要测量的高度差α等于望远镜光学轴线与标靶下显示的标记之间的距离，它可以在十字线上卓接读出，或用光学测微计（见AI0)读出。望远镜的光学轴线构成了渊量基雅。通过问转整个望选镜和标靶，可检查条线在任一一个平面内的直线度。标靶座妥置」包含被检线的表面上、其接触点数要足以保证稳定和导向，标靶座接触点之·P应位于被检线上并按5.2.1.2.1.2所规定的方法进行处理。标靶应在！点与包含了被检线的表面相垂直！282
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。