本部分规定了加工中心在确立的标准检验条件下，执行不同金属切削功能时所需常规操作时间的评定方法。 GB/T 18400.9-2007 加工中心检验条件第9部分:刀具交换和托板交换操作时间的评定 GB/T18400.9-2007 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS 25.040.10
中华人民共和国国家标准
GB/T18400.9-—2007/IS010791-9.2001加工中心检验条件
第9部分：刀具交换
和托板交换操作时间的评定
Test conditions for machining centres--Part 9:Evaluation of the operating timesof tool change and pallet change（ISO10791-9:2001,IDT）
2007-07-17发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2007-12-01实施
GB/T18400《加工中心检验条件》分为11个部分GB/T18400.9—2007/ISO10791-9.2001第1部分：卧式和带附加主轴头机床（水平Z轴）几何精度检验；第2部分：立式或带垂直能主轴头的机床（垂直2轴）儿何精度检验：第3部分.万能主轴头固定分度或连续分度的机床（垂直Z轴）几何精度检验；第4部分：线性和回转轴线的定位精度和重复定位精度检验；第5部分：工件夹持托板的定位精度和重复定位精度检验；-第6部分：进给率、速度和插补精度检验；一第7部分·精加工试件精度检验，第8部分：三个坐标平面上轮廓特性的评定，第9部分：刀具交换和托板交换操作时间的评定；第10部分：热效应的评定，
-第11部分，噪声发射的评定。
本部分为GB/T18400的第9部分。本部分等同采用ISO10791-9：2001《加工中心检验条件第9部分：刀具交换和托板交换操作时间的评定》（英文版）。
为了方便使用，本部分作了如下编辑性修改：“本标准”一词改为“本部分”，用小数点“”代替作为小数点的逗号“，”；取消了国际标准的前言和引言。本部分的附录A为资料性附录。
本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国金属切削机床标准化技术委员会（SAC/TC22）归口。本部分起草单位：北京机床研究所。本部分主要起草人：张维。
本部分为首次制定。
rrKAoNiKAa
1范围
GB/T18400.9—2007/IS010791-9:2001加工中心检验条件第9部分：刀具交换和托板交换操作时间的评定
GB/T18400的本部分规定了加工中心（以下简称机床）在确立的标准检验条件下，执行不同金属切削功能时所箫常规操作时间的评定方法。本部分适用于下列两种功能操作时间的评定：一一刀具自动交换（见第5章），托板自动交换（见第6章）。
GB/T18400的本部分所述方法适用于规格和特征相似的不同机床之间性能的比较。用统一和比较方式所获得的数据也适用于技术报告中常规交换时间的确立，以及对新机床和处于寿命期间的机床进行检验。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T18400的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
ISO10791-1：1998加工中心检验条件第1部分：卧式和带附加主轴头机床（水平乙轴）几何精度检验
ISO10791-2.2001加工中心检验条件第2部分.立式或带垂直主回转轴的万能主轴头机床（垂直Z轴）几何精度检验
ISO10791-3：1998加工中心检验条件第3部分：固定分度或连续分度的万能主轴头机床（垂直Z轴）几何精度检验
3术语和定义
切削一切削刀具交换时间（CTC）cut-to-cuttoolchangetime一把刀从加工区的参考位置P开始交换到下一把刀到达相同位置为止的时间间隔。注·判别刀具自动交换操作，CTC比单纯刀具交换时间更适合，因为CTC考虑了刀具自动交换所需的全部步骤。3.2
托板交换时间（PCT）palletchangetime一个托板从加工区的参考位置P开始交换到下一个托板到达相同位置为止的时间间隔。4一般要求
41计量单位
本部分中的所有线性尺寸单位用“毫米”表示，时间单位用“秒”表示。4.2检验工具
本部分规定的检验工具仅为举例。可以使用相同指示量和具有至少相同精度的其他检验工具。1
GB/T18400.9-—2007/IS010791-9:20014.3检验项目
检验机床时，根据结构待点并不是必须检验本部分中的所有项目。为了验收目的而要求检验时，可由用户取得制造厂同意选择一些感兴趣的检验项目，但这些检验项目必须在机床订货时明确提出。44安全防护
出于安全考虑，机床应尽量装配齐全，尤其是防护装置和安全装置，并起相应作用。5切削一切削刀具交换时间(CTC)的评定5.1过程
CTC包括下列过程：
a）从参考位置Pr移动至换刀位置Pc，b）
搜索下一把刀具（在大多数情况下：见附录A的表A.2)，c）刀具交换；
打开和关闭刀库和工作区之间的活动式防护装置d)
e）从换刀位置返回参考位置。
上述a)～e)过程中，包括了主轴的加速和减速时间。5.2参考位置和换刀位置
52.1加工区的确定
加工区由三个基本坐标轴的最大工作行程距离确定。仅用于辅助功能（如刀具交换或托板交换）的坐标轴行程的延伸部分不属于加工区。三个基本坐标轴以外的运动部件，如滑动主轴、套简或滑枕，应保持在不影响刀具交换的位置上。5.2.2参考位置Pk
参考位置P通常是由下列规定的三个基本坐标轴的数值确定的加工区内的某个位置。5.2.2.1带水平Z轴的加工中心
对于ISO10791-1：1998中图1所示的机床结构型式，参考位置由下列数值确定：—Xr位于X轴线行程的中间位置；一—Yk位于Y轴线行程下限至1/4的位置；一一Z位于主轴端部处于最近邻立柱的工作台的一侧时的位置。如果是矩形工作台，其较长边应平行于X轴线。5.22.2带垂直Z轴的加工中心
对于ISO10791-2:2001和ISO10791-3.1998中图1所示的机床结构型式，参考位置由下列数值确定：一一XR位于X轴线行程的中间位置；一—YR位于Y轴线行程的中间位置；一Zk位于Z轴线行程的中间位置。52.3换刀位置Pc
换刀位置Pc由机床结构型式确定。其坐标值为Xc,Yc、Zc。5.3刀库的结构型式
5.31一般型式
刀库一般有下列三种结构型式（见5.3.2～5.3.4），其中N指用刀套数量表示的刀库容量。5.3.2盘式和链式单向刀库
在这种型式的刀库中，最后一把刀具T~离T最近，而TN/2离Ti最远。5.3.3盘式和链式双向刀库
在这种型式的刀库中，最后一把刀具Tn在某个方向上离T最近，在其相反方向上离T最远。2
KAONrKAca
5.3.4箱体式或柜式刀库
GB/T18400.9-—2007/1S010791-9.2001在这种型式的刀库中，最后一把刀具Tn离T，最远，而T，离Ti最近。5.4刀库管理
5.4.1一般要求
就刀库管理而言，本部分涉及下列两种型式（见5.4.2和54.3）。5.4.2固定存取刀库
在这种型式的刀库中，机床主轴与刀库直接换刀，刀具运行的管理是固定的，即：在下一把刀具被取出前，每把刀具应放回它自已的刀套。这种型式的刀库可以是可移动式刀库（例如盘式或链式刀库）或固定式刀库（例如箱体式刀库），在这种刀库中每把刀具都配有自已的刀套。5.43随机存取刀库
在这种型式的刀库中，机床主轴与刀具间用一种双位换刀装置换刀。该设计允许刀具随机定位，在下一把刀具安装到机床主轴后，被换刀具可存放至任意空刀套中。这种型式的刀库可以是可移动式刀库（例如盘式或链式刀库）或固定式刀库（例如使用机器人的刀库）。5.5检验过程
5.5.1实测数据
固定存取刀库和随机存取刀库的换刀时间都是变化的，主要决定于搜索时间，下面规定了测量最长和最短换刀时间的方法。
5.5.2检验工具
两个最短的刀杆和一个秒表。指示器可用于显示主轴已到达参考位置。5.5.3检验方法
5.5.3.1一般要求
检验采用数控换刀方式，共进行10次换刀循环。每次换刀开始和结束之间，检验程序不中断。检验程序开始时，第一把刀具插人主轴中，其他刀具根据被测时间（按5.5.3.2.1、5.53.3.2或5.5.3.3.1的规定）在刀库相应刀套中待命，或者在刀具交换装置的等待位置处待命（见5.5.3.3.2）。机床轴线应置于5.2中规定的参考位置PR。当程序规定的所有换刀循环完成后，即最后一把刀具插入主轴中，且机床轴线返回到参考位置PR时，检验程序结束
如有必要，每次检验循环一开始，机床轴线应从参考位置P?快速移动到换位置。随后进行换刀，然后快速移动到参考位置PR。鉴于本部分的目的，主轴无须旋转，且在参考位置P的停留时间为零。必要时，应定位换刀。检验程序完成后，总的测量时间除以10即为换力时间。5.5.3.2固定存取刀库
5.5.3.2.1最长换刀时间
为了确定该值，每次换刀从刀库中拔出的刀具离刚存入的那把刀具最远。5532.2最短换刀时间
为了确定该值，每次换刀从刀库中拔出的刀具离刚存入的那把刀具最近。5.5.33随机存取刀库
5.5.33.1最长换刀时间
为了确定该值，每次换刀从刀库中拔出的刀具离刚存入的那把刀具最远。由于搜索时间被循环时其他功能操作时间所覆盖，所以第一次循环可能与其他循环的时间长短不同。因此，在这种情况下，检验程序中将运行11次循环，测量时间从主轴第1次返回参考位置PR开始计。这样第1次循环不被计人，对其余10次循环进行测量。3
GB/T18400.9—2007/1S010791-9:200155.33.2最短换刀时间
确定该值时，搜索时间可忽略。因为检验程序模拟搜索时间被加工时间完全覆盖，所以搜索时间在换刀时间中显示不出来。
在这种情况下，下一把刀具不必从刀库中拔出，并应在刀具交换装置的等待位置待命。5.6万能主轴头
对于可在不同方向定位并与几个坐标轴平行的万能主轴头，必须返回到规定位置进行换刀；大多数情况下采用固定存取刀库，刀具交换装置不适用。对于单向定位（例如水平和垂真）的万能主轴头，刀具交换装置适用上述两种情况，应测量主轴在水平定位和垂直定位时的最长换刀时间（见5.5.3.21和5.5.3.3.1）和最短换刀时间（见55.3.2.2和55.33.2）。5.7结果的表达
5.7.1一般要求
检验报告应包括下列内容（见57.2~5.7.5)。57.2检验记录
检验场所、检验日期和检验者。5.73机床资料
有关机床的详细说明，包括，
制造商；
一机床型号：
机床编号；
出厂日期，
三个基本坐标轴的行程（Xc—XR,Yc-YR，Zc—Zr）单位为mm(见5.2.1)；每个轴线快速移动的进给率，单位为m/min；主轴头的定位方向（水平、垂直、万能）。5.7.4刀具和刀库资料
有关刀具和刀库的详细说明，包括：刀柄型号和规格；
检验中使用的刀杆的长度和质量；刀库的型式和容量（见5.3），
刀库管理型式（见54）。
5.7.5检验结果
a）最长换刀时间，CTCmax，按5.5.32.1或5.5.3.31测得的。b）最短换刀时间，CTCmn，按5.5.32.2或5.5.3.32测得的。c）如果机床具有万能主轴头：
水平定位的最长换刀时间；
水平定位的最短换刀时间；
一垂直定位的最长换刀时间；
一垂直定位的最短换刀时间。
6托板交换时间（PCT)的评定
6.1过程
PCT可包括下列步骤：
&）接收装置带着用过托板从参考位置PE横向移动至托板交换位置：4
-KAOiKAca
b）接收装置松开托板；
安全防护罩打开，
移开用过托板；
GB/T18400.92007/IS010791-9.2001e)
需要时，接收装置可移动至第二个位置定位，接收下个托板，下一个托板趋近；
接收装置锁紧下一个托板；
安全防护罩关闭；
接收装置带着下二个托板从交换位置返回至参考位置Pk。6.2参考位置Pk
6.2.1-般要求
参考位置PR通常是由5.2.2规定的三个基本坐标轴的数值确定的加工区内的某个位置。仅用于辅助功能（如刀具交换或托板交换）的坐标轴行程的延伸部分除外。6.2.2带水平Z轴的加工中心
对于ISO10791-1：1998中图1所示的机床结构型式，接受装置可沿不同线性轴线移动，如下所示，不沿轴线：型式05、08和11；
仅沿X轴线：型式07和10，
仅沿Y轴线：型式02；
仅沿Z轴线：型式06和09；
沿X和Y轴线型式01和04；
沿三个轴线·型式03。
6.2.3带垂直Z轴的加工中心
对于ISO10791-2：1998中图1所示的机床结构型式，接受装置可沿不同线形轴线移动，如下所示，不沿轴线：型式05.08和11；
仅沿X轴线：型式07和10；
仅沿Y轴线：型式02；
仅沿Z轴线.型式12；
沿X和Y轴线：型式01和04；
沿Z和X轴线：型式06和09；
沿三个轴线·型式03。
因此，在执行6.1中a）、e)和1)操作时，可通过或多或少的复合运动，或者完全不运动完成。6.3托板存储装置的结构型式（见图1和图2）6.3.1一般型式
托板存储装置有以下种结构型式，其中N是指用位置数量表示的存储容量。6.3.2转盘式或链式单向托板存储装置在这种型式的托板存储装置中，最后一个托板P离P，最近，而PN/2离P最远。在某个方向上Pn离P,最近，而PN/2离PI最远。6.3.3转盘式或链式双向托板存储在这种型式的托板存储装置中，最后一个托板P在某个方向上离P，最近，在其相反方向上离P最远。
6.3.4双工位托板存储装置
在这种型式的托板存储装置中，托板存储装置通常装在机床自身上，可以是带有两个托板的圆盘，一个托板在加工位置，另一个在装卸位置，也可以是两个工位都处于装卸位置，机床本身存取托板。5
GB/T18400.9—2007/ISO10791-92001转盘式存储装置
(632和633)
链式存储装置
(632和633)
圆盘式双工位存储装置
固定式双工位存储装置
工作区接收装置上的托板
托板存储装置中的空位置
图1固定存取托板存储装置的结构型式6
转盘式存储装置
（632和633)
链式存储装置
（632和633）
真线型托板存储装置
多层托板存储装置
工作区接收装置上的托板
托板存储装置中的空位置
图2随机存取托板存储装置的结构型式TKANIKAca
6.3.5直线和多层托板存储装置
GB/T18400.9--2007/IS010791-9.2001这种型式的存储装置通常用于多个加工中心，通过往返送料车或在导轨上移动的可进行两轴线运动的传输装置将托板供给各个托板交换装置，它们可置于输送装置的两边。在这种型式的托板存储装置中，最后一个托板P~离P.最远，P：离P1最近。6.4托板存储装置管理
6.4.1一般要求
就托板存储装置管理而言，本部分涉及下列两种型式的托板存储装置（见642和6.4.3）。64.2固定存取托板存储装置
在这种型式的存储装置中，机床接收装置与存储装置直接交换托板，且托板运行的管理是固定的，即：在下一个托板被取出前，每个托板应返回它自已的位置。它们可以是可移动式托板存储装置（例如转盘式或链式存储装置）或固定托板存储装置（例如双工位存储装置），在这些托板存储装置中每个托板都有自已相应的位置。
6.4.3随机存取托板存储装置
在这些型式的存储装置中，机床接收装置与存储装置间使用一种双工位托板交换装置进行托板交换。该设计允许在下一个托板被装到机床接收装置后，旧托板可存放至任意空位，随机定位。它们可以是可移动式托板存储装置（例如转盘式或链式存储装置）或固定托板存储装置（例如使用往复送料车传输的直线或多层存储装置）。6.5检验过程
6.5.1实测数据
固定存取多工位托板存储装置的托板交换时间是变化的，主要取决于搜索时间。下面规定了测量最长和最短托板交换时间的方法。对于固定存取双工位托板存储装置，原则上在两个方向的托板交换时间是相同的。所以只需测量一个值。bZxz.net
对于随机存取双工位托板存储装置，下一个托板的搜索时间总比加工中的托板的加工时间短。所以可忽略它，只需测量一个值。6.5.2检验工具
两个规格最小的托板、指示器和秒表。指示器可用于显示托板移动到参考位置P和离开参考位置Pe。
6.5.3检验方法
6.5.3.1般要求
检验采用数控方式进行，共进行10次托板交换。每次托板交换开始和结束之间，检验程序不中断。检验程序开始时，第-个托板在检验装置上，其他的托板根据被测时间（按6.5.3.2.1、6.5.3.2.2或6.5.3.3的规定）在存储装置的适当位置待命，或者在托板交换装置的等待位置处待命（见65.3.3）。机床轴线应置于6.2规定的参考位置PR。当程序规定的所有托板交换循环完成后，即最后一个托板在接收装置上，机床轴线返回参考位置PR时，检验程序结束。
每次检验循环一开始，从参考位置PR快速移动到托板交换位置。随后进行托板交换，然后快速移动到参考位置PR。鉴于本部分的目的，主轴无需旋转，且在参考位置PR的停留时间为零。检验程序完成后，总的测量时间除以10为所求托板交换时间。6.5.32固定存取的多工位托板存储装置6.5.3.2.1最长托板交换时间
为了确定该值，每次托板交换从存储装置中取出的托板离刚存人的那个托板最远。7
GB/T18400.9-2007/IS010791-9:20016.5.3.2.2最短托板交换时间
为了确定该值，每次托板交换从存储装置中取出的托板离刚存入的那个托板最近，6.5.3.3固定存取双工位托板存储装置所确定的值是唯一的，无论哪个托板在接收装置上，都可以开始检验。应注意适当降低两个对称托板交换之间的偶然误差。6.5.3.4随机存取双工位托板存储装置所确定的值中，托板的搜索时间可忽略。因为检验程序的模拟搜索时间完全被加工时间所覆盖，搜索时间在托板交换时间中显示不出来。这种情况下，下一个托板不必从存储装置中取出，并应在托板交换装置的等待位置待命。6.6结果的表达
66.1一般要求
检验报告中应包括6.6.2~6.6.5所列信息。6.6.2检验记录
检验场所、检验日期和检验者。66.3机床资料
有关机床的详细说明，包括：
制造商；
—机床型号；
机床编号：
出厂日期；
一三个基本坐标轴的行程，单位为mm（见5.2.1)；一每个轴线快速移动的进给率，单位为m/min。6.6.4托板和存储装置
托板的名义尺寸：
一托板存储装置的结构型式和容量（见6.3）托板存储装置管理型式（见6.4）66.5检验结果
固定存取多工位托板存储装置
最长托板交换时间，PCTmx，按6.5.32.1测得的；一最短托板交换时间，PCT.m，按6.5.3.2.2测得的。6.6.5.2随机存取多工位托板存储装置托板交换时间，PCT，按6.53.3或6.53.4测得的。o
irKAoNrKAca
A1固定存取刀库
附录A
（资料性附录）
检验循环的基本原则
GB/T18400.9—2007/IS010791-9:2001如54.2所述，在下一把刀具被取出前，每把刀具应放回它自己的刀套中。在这种型式的刀库中，通常机床主轴与刀库直接换刀，反之亦然。整个搜索时间包含在总的换刀时间中，并作为总的换刀时间的一部分。根据最远和最近刀具的搜索时间，可分别确定换刀时间的两个极限值，即最大值和最小值。A.2随机存取刀库
如5.4.3所述，在下-把刀具被插入机床主轴后，可将被换刀具存放在任意空刀套中。因此，换刀装置至少是双位，在高速加工中心上甚至配有三位换刀装置。但本部分仅规定了使用双位换刀装置的检验循环。
在这种情况下，搜索时间可能全部或部分被加工中刀具的加工时间所覆盖。因此，换刀时间可以有两个极限值.当搜索最远刀具时间向假设的加工时间有关系时，可得到一个最大值，当加工时间远远超过搜索时间时，无论搜索哪一把刀具，都可得到一个最小值。A3固定存储托板装置
A.3.1一般要求
如64.2所述，在下一个托板被取出前，每个托板应放回它自已的位置。A3.2多工位托板存储装置
在这种型式的存储装置中，通常机床接收装置与存储装置直接交换托板，反之亦然。搜索时间在总的托板交换时间中占主要部分。根据最远托板和最近托板的搜索时间，可分别确定托板交换时间的两个极限值，即最大值和最小值。
A3.3双工位托板存储装置
双工位托板交换操作过程与多工位托板存储装置的情况类似，不同之处仅在于：原则上，该托板交换时间没有两个极限值，除非两对称交换之间存在着偶然误差。该托板交换时间只用一个值表示，按常规应为两对称交换的平均值。A.4随机存储托板存储装置
如6.4.3所述，在下一个托板被放在机床接收装置后，可将旧托板存放在任意空位置因此，托板交换需要双工位托板交换装置。在这种情况下，搜索时间被正在加工中的托板的加工时间全部覆盖。尽管托板交换时间可以有两个极限值，但在本部分中，托板上的假设工件的加工时间总是比下一个托板（无论是哪一个）的搜索时间长的多。
其结果仅为托板对托板的交换时间。A.5概要
表A，1为上述五种情况所确定的值。9
GB/T18400.9-2007/IS010791-9.2001表A.1
不同型式存储装置的换刀时间和托板交换时间存储装置的型式
固定存取刀库
随机存取刀库
固定存取多工位托板存储装置
固定存取双工位托板存储装置
随机存取托板存储装置
表A.2为本部分中不同检验时检验条件的主要差异。CTCg
PCTmax
所确定的时间
PCT(只有一个值）
PCT（只有一个值）
表A2对换刀时间和托板交换时间的影响存储管理
交换时间
所包括搜索时间
存储位置
刀具交换
固定存取
随机存取
固定存取多工位
KANiKAca
托板交换
固定存取双工位
随机存取
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。