加工中心的精度检查

⌖点检方法

• 水平度（调平）检查通用

  工具精密水平仪（Hurco 的分辨率为 0.020 mm/m）

  方法Hurco：将水平仪沿 X 方向放在工作台中央，把工作台移到 X、Y 行程三等分的 9 个位置读数，然后沿 Y 方向放置，同样读 9 处。牧野：气泡长度会因温度变化或振动而改变，所以测量前要先调整气泡长度（方法见水平仪制造商的说明书）

  允许值Hurco 三轴机床：任何位置都不得超过 0.020 mm/m（超过时请联系服务）

  大隈（美国）将水平度称为“其他一切精度的基础”，并指出它会随地基变动而变化，建议纳入每年一次的检查

  ^{[25][26][27][28]}

• 地基（地面）通用

  工具—

  方法牧野机床交付流程中的示例：地面厚度，机床本体重量不足 4 t 时为 300 mm 以上，4 t 以上时为 400 mm 以上（大型机床需更厚）。刚性与地面厚度的 3 次方成正比。配钢筋，并与其他机床的振动隔开。不要跨越地梁。地面平面度 ±5 mm / 3～5 m 见方。施工后须 4 周才能放置机床

  允许值—

  仅为 1 家公司的示例。请遵循机床制造商的安装规范

  ^[29]（单一资料·仅供参考）

• 温度环境通用

  工具温度计

  方法保持机床周围温度恒定。避开出入口、阳光直射、靠近天花板的暖气以及空调风直吹的位置。不要让其结露

  允许值牧野的推荐：室温 10～40℃（最佳 20±1℃），湿度 35～70%（不结露），粉尘 0.3 mg/m³ 以下，照度 150 勒克斯以上

  1 m 长的铸铁每变化 1℃，约伸缩 10.5 µm（牧野）

  ^[30][31]（单一资料·仅供参考）

• 测量精度前统一暖机条件通用

  工具—

  方法牧野在工厂测量精度时的条件：测量前至少 3 小时开机，用固定程序运转 30 分钟后立即测量。清晨测量时，前一天起就保持开机。检验、验收、安装、试运转时也在相同条件下测量

  允许值—

  精度（尤其是垂直度）会因安装条件而大幅变化，因此要与出厂精度比较，需统一条件（牧野）

  ^[32]（单一资料·仅供参考）

• 主轴锥孔跳动、检验棒跳动通用

  工具读数 0.0025 mm（0.0001"）的百分表、精密检验棒

  方法按下急停。将指示表接触锥面，用手转动主轴。然后装入检验棒，在量规线正下方以及从该处向下 150 mm 处读数（Haas，每月或必要时）

  允许值Haas 的数值：锥部 TIR 0.005 mm 以下，检验棒量规线处 0.013 mm 以下，距量规线 150 mm 处 0.025 mm 以下

  牧野将主轴跳动精度称为静态精度，将振动测量称为动态精度，加以区分。Haas 的收费检修（HFO）中也包含主轴跳动（扫描）的确认。允许值以机床制造商的标准为准

  ^[33][27][28]

• 杠杆表倾斜接触时的修正通用

  工具杠杆式百分表（杠杆表）

  方法原则上测头应垂直于测量方向接触。做不到时角度尽量小（牧野为 20° 以内），真值 ≈ 读数 × 修正系数

  允许值修正系数：10°＝0.98、20°＝0.94、30°＝0.86、40°＝0.76、50°＝0.64、60°＝0.50

  安装错误会损伤工作台（牧野）

  ^[34][35]

• 圆运动精度（球杆仪测试）通用

  工具球杆仪（两端带精密球的伸缩式位移传感器），主轴侧和工作台侧的磁性球座

  方法在主轴与工作台之间装上球杆仪，用 G02、G03 圆弧插补，顺时针（CW）和逆时针（CCW）各测一次。为加减速，在前后增加多余的圆弧（90° 或 180° 等）。半径标准为 100、150 mm（用延长杆可增大，用小圆套件也可测 50 mm）

  允许值圆的最大半径与最小半径之差即“圆运动偏差”（ISO 230-4）。机床方面的允许值未能核对标准正文（需付费）

  可由图形的畸变判断原因：反向间隙（台阶）、反向时的尖峰、横向晃动、周期性误差、伺服增益差（伺服失配）、轴间比例差、直线度、垂直度、爬行。东京农工大学的报告介绍，球杆仪是广泛用于加工中心精度检验的测量仪器

  ^{[36][18][37][15][14][12]}

• 试件加工（圆形、菱形、方形）通用

  工具试件、三坐标测量机

  方法ISO 10791-7 规定了在固定条件下切削带有圆形、菱形、方形的试件，并用三坐标测量机测量的试验。尺寸有 80、160、320 mm 见方 3 种（M1_80、M1_160、M1_320）

  允许值Renishaw 白皮书介绍的 ISO 10791-7:2014 的 320 mm 试件示例：中央孔圆柱度 0.015 mm，圆的圆度 0.020 mm，四角孔位置度 0.050 mm，各边直线度 0.015 mm，垂直度、平行度 0.020 mm

  Renishaw 指出，切削前用球杆仪可以大致预判圆的圆度和孔位置能否进入公差。但切削还会叠加主轴挠曲、振动、换刀重复性等因素，因此结果并不直接对应

  ^[18][16][17]

• 定位精度、重复定位精度通用

  工具—（未核对标准试验方法正文）

  方法试验依据 JIS B 6336-4 / ISO 10791-4，通则依据 JIS B 6190-2 / ISO 230-2

  允许值—（正文需付费，未确认）

  THK 列举的滚珠丝杠定位误差原因有：导程精度、轴向间隙、进给丝杠系统的轴向刚性、发热造成的热变形、移动中导向的姿态变化（俯仰、偏摆）

  ^[38][7][10]

• 反向间隙（改变进给方向时的失动量）通用

  工具球杆仪等

  方法在球杆仪图形中表现为沿某一轴的台阶（Renishaw）。调整、补偿请委托制造商或经销商（大隈（美国）建议就精度和几何精度的调整咨询经销商）

  允许值—

  THK：轴向间隙在单向进给时不影响定位精度，但进给或载荷方向反转时就成为反向间隙

  ^[38][18][26]

• 热变形通用

  工具—

  方法试验依据 JIS B 6336-10 / ISO 10791-10（热变形试验）。日常管理上，应稳定室温，暖机后再加工、测量

  允许值—

  1 m 长的铸铁每升高 1℃ 约伸长 10.5 µm（牧野）。机床技术振兴财团指出，一般认为到热稳定需要 2 小时以上

  ^{[21][22][30][39]}

• 每年一次的精度、几何精度检查通用

  工具精密水平仪、检验棒、百分表等精度测量仪器

  方法大隈（美国）建议把水平度连同精度、几何精度与出厂基准对齐，纳入每年一次的检查。Haas 的收费检修包含水平度、主轴跳动（扫描）、主轴定向对位、换刀装置检查等

  允许值机床制造商的标准

  ^[26][28]

≡相关标准

• 卧式JIS B 6336-1:2018 加工中心—试验条件—第 1 部分：卧式主轴机床的几何精度（水平 Z 轴）/ ISO 10791-1:2015（JIS 为修改采用＝MOD）^[1][2]
• 立式JIS B 6336-2:2025 同—第 2 部分：立式主轴机床的几何精度（垂直 Z 轴）/ ISO 10791-2:2023（等同采用＝IDT）据 ISO 10791-2:2023 的说明，适用对象为 X 5000 mm、Y 2000 mm、Z 2000 mm 以内的三轴机床，旋转、倾斜工作台的试验在附录中^[3][4]
• 通用JIS B 6336-3:2000 同—第 3 部分：固定式或连续分度万能主轴头机床的静态精度（垂直 Z 轴）/ ISO 10791-3:1998（IDT）^[5][6]
• 通用JIS B 6336-4:2000 同—第 4 部分：直线和回转运动轴的定位精度 / ISO 10791-4:1998（IDT）。试验方法通则为 JIS B 6190-2:2016 / ISO 230-2:2014ISO 10791-4 仍为 1998 年版（据 ISO 列表确认）^{[7][8][9][10]}
• 卧式JIS B 6336-5:2000 同—第 5 部分：托盘的定位精度 / ISO 10791-5:1998（IDT）^[11][6]
• 通用JIS B 6336-6:2018 同—第 6 部分：速度和插补运动的精度 / ISO 10791-6:2014（IDT）。圆运动试验（球杆仪等）的通则为 JIS B 6190-4:2025 / ISO 230-4:2022^{[12][13][14][15]}
• 通用JIS B 6336-7:2018 同—第 7 部分：加工精度 / ISO 10791-7:2014（IDT）ISO 方面已发布 10791-7:2020，JIS 对应的是上一版（版本不一致）^[16][17][18]
• 通用JIS B 6336-8:2002 同—第 8 部分：三正交平面内轮廓运动性能的评价 / ISO 10791-8:2001（IDT）^[19][6]
• 通用JIS B 6336-9:2002 同—第 9 部分：换刀和换托盘时间的评价 / ISO 10791-9:2001（IDT）^[20][6]
• 通用JIS B 6336-10:2025 同—第 10 部分：热变形试验 / ISO 10791-10:2022（IDT）。热变形试验通则为 JIS B 6190-3:2023 / ISO 230-3:2020^[21][22][23]
• 通用JIS B 6190 机床试验方法通则（第 1 部分 几何精度，第 2 部分 定位精度，第 3 部分 热变形，第 4 部分 圆运动精度）。分别与 ISO 230-1、-2、-3、-4 一致JIS B 6336 的标题并不统一：2000～2002 年版为“检验条件”，2018 年以后的版本为“试验条件”^{[24][9][23][14]}（单一资料·仅供参考）

标准正文需付费，因此允许值引自机床厂商公开的企业内部标准等。关于标准的对应，请同时参阅 标准对照表 。