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我国首次制定机床行业国际标准

2013年03月08日 09:12中国机床商务网点击:6604

      JC35导读:日前,由中航工业成飞经过多年经验积累提出的《加工中心用“S”试件》国际标准提案在在ISO/TC39/SC2第74次国际会议上获得通过,这项提案将作为ISO10791-7《加工中心精度检验第7部分:精加工试件》的附录在国际机床行业实施。《加工中心用“S”试件》是首项由我国制定的机床行业标准提案。

      在ISO/TC39/SC2第74次国际会议上,由我国提出的《加工中心用“S”试件》国际标准提案引发了成员国激烈讨论。该提案最终在投票环节以绝对优势通过,并将作为ISO10791-7《加工中心精度检验第7部分:精加工试件》的附录在国际机床行业实施。《加工中心用“S”试件》是首项由我国独立提出并获得通过的标准提案,打破了机床行业国际标准被西方垄断的局面,标志着我国金属切削机床行业实质性进入国际机床标准领域。

      目前全世界各国对检测指标的规定、定义、测量方法和数据处理等有所不同,常用的标准有美国标准(NAS)。NAS979是美国国家航空航天局在20世纪70年代制定的“通用切削测试——NAS系列,金属切削装备规范”。“NAS件”是通过圆锥台试件的加工产生的面粗糙度、圆度、角度、尺寸精度等指标,来检验机床的动态精度,是目前国内外数控机床动态精度验收的常用方法。对于三轴联动的机床上选用NAS979标准中的标准试件进行动态精度验收,可以很好地判断插补轴在运动时的精度。但在五轴联动的机床上选用NAS979标准中的圆锥台试件来对机床五轴联动精度进行检测,往往并不能正确反映多轴联动加工各运动部件的综合精度——通过圆锥台“NAS件”试件检查合格的五轴联动机床,在五轴联动加工中时常出现加工型面不光顺、表面质量差等问题,甚至在某些特殊部位出现过切、铣伤零件而造成报废。此外,NAS979圆锥台试件在加工中始终处于开角加工区,反映不出机床在开、闭角转换时的特性,对多轴联动精度检查不完整,尤其是对新的数控功能,比如,体现五坐标联动的重要功能RTCP(RemoteToolCenterPoint),即远程刀具中心点的加工精度就不能进行检测;对后置处理程序的正确性也无法检验。而且检测必须要用专用仪器配合才能进行,给机床调试与维修等带来许多不便。

      中航工业成飞经过多年经验积累,总结出综合检测数控铣床精度的“S”形检测试件及其检测方法,“S”形试件由一个呈“S”形状的直纹面等厚缘条和一个矩形基座组合而成,分别在两个不同平面内生成的两条“S”形曲线在基座平面的投影互相交叉,并具有在交汇处转换变化弯曲形成的开、闭角形态。采用“S”试件检测机床精度,可以直接用常用的壁厚卡尺检测“S”件缘条厚度,并能根据缘条厚度情况,分析判断出机床的五坐标联动精度;还能根据缘条型面、基座平面与缘条结合部位的刀具轨迹的光顺情况,且不需要借助任何工具,就能对设备精度、后置处理程序和RTCP精度进行初步评价,弥补了“NAS件”用专用的圆度仪和角度仪进行检测后才能对动态精度进行评价的不足。

      此外,“S”试件比“NAS件”更能全面地检测机床五轴联动时的动态精度。“S”件具有开角加工区、闭角加工区和开闭角转换加工区以及变化的缘条型面与基座平面夹角等加工特征,相比于只有开角加工区、型面与底平面成定角度的“NAS件”,其精度检测更为全面。另外开闭角转换加工区、缘条型面与基座平面的变化夹角等加工特征对机床五轴联动精度要求很高,因此“S”件比“NAS件”检测更为严格;“S”件缘条型面,以及基座平面与缘条结合部位的刀具轨迹的光顺情况能够反映后置处理程序的正确性和RTCP精度,而“NAS件”无法检测到这些项目。很多五坐标数控铣床在安装或者维修时,通过“NAS件”检查之后,加工某些零件会出现型面不光顺、表面质量不好、零件几何精度达不到要求等问题。而被检机床如果通过了“S”件测试,再加工这些零件,则不会出现上述问题。

      “S”试件检测方法可以检验整机的几何精度、定位精度、综合加工效率、综合表面加工质量、整机振动及颤振等一系列问题,可有效提升我国高档数控机床能力,解决钛合金高效加工难题,进而提升航空制造企业应用国产设备的信心。

      
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