GB/T 17421.10-2021.Test code for machine tools- Part 10: Determination of the measuring performance of probing systems of numerically controlled machine tools.
1范围
GB/T 17421.10规定了与数控机床装配成一体的接触式探测系统(离散点探测模式)测量性能评估的检测程序。
GB/T 17421.10不含其他型式的探测系统,如那些用于扫描模式或非接触式的探测系统。用于坐标测量机.的机床性能评估也不在本部分范围内,这些性能涉及跟踪能力的问题,明显受机床几何精度影响。
本部分规定的机床探测系统检测还可按GB/T16857.2和GB/T16857.5测定。
数控机床的接触式探测系统在加工过程中应用如下:
加工前检查工件是否正确安装;
工件的定位和/或校准;
加工后，工件仍在机床.上对其进行测量;
机床旋转轴线的定位和定向测量;
切削刀具的设定和测量(刀具半径、长度和偏移);
刀具磨损的测定。
注1:本部分主要针对加工中心而言,对于其他类型的机床.如车削和磨削中心,会在本部分以后的版本中涉及。
注2:本部分不涉及非接触测量(例如:光学测头),但是会在本部分以后的版本中涉及。
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 16857.5-2017产 品几何技术规范(GPS)坐 标测量机的验收检测和复检检测第5部分:使用单探针或多探针接触式探测系统的坐标测量机(ISO 10360-5:2010,IDT)

ICS25.040.20
中华人民共和国国家标准
GB/T17421.10—2021/ISO 230-10:2016机床检验通则第10部分：数控机床探测系统测量性能的测定
Test code for machine tools-Part 10:Determination of the measuringperformance of probing systems of numerically controlled machine tools(IS0230-10:2016,IDT)
2021-03-09发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-10-01实施
-riKacerKAca-
2规范性引用文件
术语和定义
通用术语
关于探测系统的术语
与探测相关的术语
与扫指测头相关的术语(见附录B)一般要求
对探测系统测量性能的影响
测量单位
热行ISO230
检验工具
检测机床必备条件
检验顺序
检验项目
检测不确定性因素
检测结果报告
热影响
5.2环境温度变化误差(ETVE)检测5.3其他热变形检测
工件探测
探测的重复性
探针触头漂移检测，A
GB/T17421.10—2021/IS0230-10:201610
探测刀具定位复性检测.Rr.xRT.和RT.z（RriobngTo..oatia,x.Y,z）6.4
21)）探测误差检测Po（pa）
3D探测误差检测，Prusn（mTE）.6.6
工件定位和定向检测，ELA.2、EUNYE:OR、EcOR与EcOR.Z.（EAm2）(ELINe-Y),(Erokner
6.8红合T件加T与定位检测.EcMLx、EL、EeMt.zRx、RMt与Re(EcrmhinoM
6.9时间延迟变化检测
x.y.?).(R
6.10外形尺寸测量性能检测
-rrKaeerKAca-
GB/T 17421.10—2021/ISO 230-10:2016刀具探测·
刀具设苦系统标定
7.3刀具设定重复性：
附录A（资料性附录）
附录B（资料性附录）
参考文献
应用衍号的说明·
扫描测头测量性能
-rKaeerKa-
GB/T17421\机床检验通则分为以下11个部分：GB/T17421.10—2021/ISO230-10:2016第1部分：在无负荷或精工条件下机床的几何精度；第2部分：数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定：第3部分：热效应的确定：
第4部分：数控机床的圆检验；
第5部分：噪声发射的确定；
第6部分：体和面对角线位置精度的确定（对角线位移检验）：第7部分：回转轴线的几何精度；第8部分：振动（技不报告）：
第9部分：1S0230机床检验系列标准的不确定度估算的基术方程武（技术报告）：第10部分：数控机床探测系统测量性能的测定；第11部分：机床几何精度检验用测量仪器（技术报告），本部分是（B/T17421的第10部分本部分按照GBT1.12009给出的规则起草，本部分使用翻译法等同采用IS0）23C-10：2016≤机床检验通则第10部分：数控机床探测系统测量性能的测定》。
与本部分中规范性引用的国际义件有一致对应关系的我国文件如下：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
(eqv ISO 230-1:1996)
GB/T17121.22016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（ISO230-2：2006.IDT)
GB/T17421.3-2009机床检验通则广第3部分：热效应的确定（IS0）230-3：2001，IIT）本部分由中国机概工业联合会提出本部分由全国金局切削机床标准化技术委员会（SAC/TC22)归口。本部分起范单位：沈阳机床（集团）有限责任公司、国家机床质量监督检验中心、沈机集团昆明机庆股份有限公司、北京工业大学
本部分干要起草人：李军、张维、陈妍言、曹文智、侧春树、黄祖广、刘志峰、季书林-rKaeerkca-
GB/T 17421.10—2021/ISO 230-10:2016引言
GB/T17421（所有部分）是用来确定机床精度检验的标准化的方法，不包括使携式山动T其。本部分涉及与数控机床一体的接触式探测系统（离散点探测模式）测量性能评估的检测步骤。检测步骤并不是区分误差的各种原因，而是说明环境、机床、深测系统和探测软件在测虽性能方百的综合影响
这些检测的结果不能反映机床在金属切削状态下的性能。当检测用于验收为日的，在制造商/供应商同意的情况下,用户做出选择，那些机床探测系统性能的检测更值得关注。这些检测的结果也不反映机床用于坐标测量机(CMM)状态下的性能。这些性能涉及跟踪能力的问题，相应的评定按GB/T16857.2和GB/T16857.5本部分所应用的符弓的说明参见附录A，打插测头测量性能的检测过程参见附录Bv
rrKaeerkAca-
1范围
GB/T17421.10—2021/ISO230-10:2016机床检验通则第10部分：数控机床探测系统测量性能的测定
GB/T17421的本部分规定了与数控机床装配成一体的接触式深测系统（离散点探测模式）测量性能评估的检测程序。
本部分不含其他型式的探测系统，如那些用于扫描模式或非接触式的探测系统，用于坐标测量机的机床性能评估泡不在本部分范围内，这些性能涉及跟踪能力的问题，明品受机床几何精度影响本部分规定的机床探测系统检测还可按GB/T16857.2和GB/T16857.5测定。数控机床的接触式探测系统在加工过程中应用如下：加1前检查1件是否正确安装；
工件的定位和/或校准；
加工后，工件仍在机床上对其进行测量；机床旋转轴线的定位和定问向测量：切削刀具的设定和测量（刀其半径、长度和偏移）；一刀具磨损的测定。
注1：本部分主要计对加工中心而言，对于其他类型的机床，如个削和磨削中心·会在本部分以后的版本中涉及。注2：本部分不就及非接谢测益（例如；光学测头），仁会在本部分以后的版本中涉及。2规范性引用文件
下列文件对」本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仪注日期的版本适用」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)适用于木文件，GB/T16837.52017产品几何技术规范（GPS）坐标测量机的验收检测和复检检测第5部分：使用单探针或多探针接触式探测系统的坐标测量机（IS010360-5:2010.IDT）IS230-1机床检验通则第1部分：在无负荷或精加T条件下机床的几何精度（Testcodeformachine tocls-Part I:Geonetric accuracy uf inarhines oyverating umder no loarl or quesi slalie: couditiou)ISO230-2机床检验逛则第2部分：数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定（Teslcodeformachine toolsPart 2: Determination of aceuracy and repcatability of positioning of nurnerically controlled axes)
IS0230-3:2007机床检验通则第3部分：热效应的硝定（TcstcudeformachinetoolsPart3：Delerminetion of thermal e[fectx)3术语和定义
下列术语和定义适用于本义件
注：测量模式时，机床类似于坐标测量机。因此.用于坐标测量机测量系统测试性能的定义同样也可用于机床。然而，并不是所有的机床使用者都熟悉坐标测量机的使用，本部分提供的定义1要针对机床，确保不会与坐标测量机定义产生任何混淆。
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GB/T 17421.10—2021/ISO 230-10:20163.1通用术语
机床坐标系
machine coordinate system
相对机床的机械轴或计算轴而确定的坐标系。注：改号GB/T16857.1—2C02，定义2.5。3.1.2
工件坐标系
workpiece coordinate system
相对T.件确定的坐标系。
GH/T16857.1—2002.定义2.4
measuring volume
测量空间
机床上包括全部线性坐标便测量的3）空间。注：改写(GB/T[6857.1—2C02.定义2.3关于探测系统的术语
测头prohe
在测时有感知特性并发出信导的装置，注1：放马GR/T18857.12002.定义3.1。注2：机床上采用儿种类型的测头，不同的技术达到同样的目的，注3：测头或是“儿关”，或是“比例\型都可以用“接触式\或\非接触式的系统六部分不包括“非接触式”系欲3.2.1.1
开关式测头switchingprnbe
触及被测(检测)表面发出二进制信号的测头。3.2.1.2
proportional probe
比例测头
发出的信号(模拟或数字)与探针触点位移成正比的测头。3.2.1.3
接触式测头
contacting probe
需与被测量(检测)表面发生实体接触的测头。例如：电路通断、应变仪，注1:改写 GB/T 168±7.1—2002.定义 3.2.注2：测头接触实体的接触进给速度会影响测头的性能，作制造商/供应商的说明书中规定「适合的接触进给速度注3：为获得最佳性能.测虽中按触进给速度按测头标定的速度进行。3.2.1.4
非接触式测头
non-contacting probe
不需与被测量（检测)表面发生实体接触的测头。例如：光学和激光系统、电感和电容系统。注1：改方GB/T18817.12002+定义.3。注2：非接他式测头不在本部分涵盖范围内。2
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probing system
探测系统
GB/T17421.10—2021/IS0230-10:2016山测头（3.2.1）、信号传输系统（例如：光学式、无线电式、硬线连接式）、信号调节使件、探测硬件和软件及可附加配置的测头加长杆、测头转换系统，操针和操针加长杆组成的系统，与适当的数择机床连接成一休的系统。
注1：改写G/116837.1—2002定义2.6注2：本部分规定的检测涉及的探测系统是由具有平行于机床十轴平购线的单测头系统的接触式测头组成，见图2。对于采用多探针系统见料3，及用于相对干工件坐标系主轴平均线的多个方问测量，附加的检测规定见GR/T 168E7.5.
探测系统的标定
prohingsystemyualification
建立为后续测量所必需的探测系统参数的操作（根据制造商/供应商规定）注1：有效的探针触点直径（3.2.）及探针触点中心相对于机床坐标系的定位是探测系统标定的主要参数注2：对十探测系统标定，供应商在技术说明有时用“检测系统校准”表达，这个表达并不恰当：3.2.4
失动量
pre-travel
测头探针触点触及被测虽（检测)表面的第一点与测头信号开始发山的点之间的距离注1：失动量受以下因素影响：测头结构、探测方向，探测速度、换向力、测头系统长度和刚性，探测信号与机床位移测头报示之问的延退，
注2：在规定探测条件下头动查变化（通常称为\凸角”)是非常重要的探测系统特性。注3：某些测头标定技术能明显减少探测系统失动量变化的影响。3.2.5
有效探针触点直径
effeclive stylus tip diametereffective stylus tip size
有效探针触点尺寸
探针触点直径(尺小)被换测软件用来补偿被测部位的特征尺，注：有效换针触点正径（尺小）与深测系统性能有关，决定于探测系统的标定，而不是简单地测量探针触点人小3.2.6
stylustip
探针触点
与被测物体直接接触的机械元件。注：改写GB/T[6837.1—2602,定义4.23.2.7
探针系统
stylus system
由案计及探针元件组成（若有)的系统注1:改写GB/T168±7.1—2002.定义4.4注2：探针元件会降低测探针系统的刚性，对探测系统性能产生不利的影响。固此，对涉及的探针元件进行性能测试是必要的。
探针系统长度
stylussystemlength
（球形探针触点）从探计触点中心到深针系统肩部的距离。注：见图。
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GB/T17421.10—2021/ISO230-10:2016说明：
探针系统长度。
图1探测系统长度
probing tonl
探测工具
由测头及探针系统红成能连接到刀柄上，注：见图2。
说明：
主轴：
刀柄；
测头：
探测工具长度
图2探测工具长度
探测工具长度：probing-toollength从探针触点最突山点到与探测1具连接的机床刀具主轴基准端面或基准线的距离。注1：见图2。
注2：某此测头系统确定探测工具长度是以探针触点表由牛心列与操测工具连接的机床刀具1拍其面的肥离注3：对于实心柄刀柄，干轴基准面就是主和准面准线；对于其他刀柄（中空柄）「抽基面是十轴端面。注4：确定探测工只长度的程序按制造商/供应商说明书进行。3.2.11
探针触点偏移
多stylus tip uffset
探针触点中心到装有探测工具的主轴轴平均线的距离，-rrKaeerka-
与探测相关的术语
probing
测定数值(例如：坐标值、长度值、无效/真实值)的动作，注1：改号GB/T16857.1—2002.定义2.7。注2：与测试切削刀具机关的探测没必要确定坐标值注3：与刃具破损探测相关的探测将前定无效/真实的状态。3.3.1.1
1D探测
1Dprohing
GB/T17421.10—2021/IS0230-10:2016交一个1件坐标轴方向，
每一次探测运动只沿平行于一个机床坐标轴或注：11)测量能力不仪与接触式测头的能有关，而且与探测系统的性能有关。3.3.1.2
2D探测
2Dprobing
探测运动在一个平面内沿矢量方问进行，注1：近常接他式测头沿X、X、Y、1Y和Z方向运动，这些方向的任意合成运动被认为是2.5D探测，这些接触式测头不沿十Z方向(或运行非常受限)运动。注2：装有多测头的测头系统能作沿+Z方向测量，如图3所示.探针触点2（十Z方向移）接触工件表面，测头产生如同清么方问偏转的信号：注3：探针触点1和探外触点2的单独标定以及附加检测的机美无定，见GR/T168:7.5。说明：
探针触点1：
探针独点2：
主轴；
刀柄；
测头，
土件。
图3装有两个探针的探测工具
3Dprobing
3D探测
探测运动在空间沿任意失量方向进行5
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GB/T17421.10—2021/ISO230-10:20163.3.2
探测重复性，probingrepeatability探测系统在同-检测条件币复进行同样测量测得坐标值接近的程度注1：本定义沙及本部分的范用和探测系统：不延仲至其他围标标准定义的计量特性相关的一般定义，注2：探测重复性可以对测量值的分教程度或测量值的节宽进行定量措述，注3：探测重复性激及全部探测系统，与测头供应商于册定义的“测头重复性\设有可比性3.3.3
探测误差
probingcrror
机床用探测系统测定基准器具半径的范围。注1：符号P-，来源于GB/T16857.5一2017.3.6和3.9。宁寸P表示深测系统性能相关的误差，宁F表示彤状误左，字丹T指的走接触式(触觉的)探测系统，字母U衰示使用丫(哦一的)测头。注2：21)探测的典型基准带几是校准环形31D检测的典型基准器几足校准球形。注3:2D探测误差详见6.5,3D检测误差详见 6.6。3.4与扫描测头相关的术语(见附录B)3.4.1
静止位置
restpositionwww.bzxz.net
在静止和触及表末偏转时，测头擦针触点中心位置，注：静止位置是其标定时名义位置。实际静止位置在任何时候通常都与此值稍有变化。3.4.2
最大扫描偏转
maximum scanning deflection
制造设定的扫描检测时，测头探针触点中心允许的最大偏转注：最大扫捐偏转会随者偏转的方问而变化（2)。3.4.3
测头超程极限
probe over-travel limit
测头探触点中心从萨止位置偏转至未引起测头探针整体损坏的最大行程，3.4.4
最小扫描偏转
minimum scanning deflection
在扫描测虽时允许探针触点中心相对静止位置的最小偏转。注：产牛的偏转要足够大确保检测时探针触点与测至表面保持完全接3.4.5
扫描测量范围
scanning measurement range
制造商/供应商舰定的标定扫描线与实际扫描线之间充许的最人距离。注1：这个范围对不同检测拍线可分别表示，例如，X轴与Y轴：-0.3mm,7.：+0.2mm注2：几个原固造成扩谁测量范围小于晨人打指假转与最小打描偏确转的差值，包括：机床路径跟踪误差导致的预设刃其路径偏差：一月其路径产生的近似（例如，币直线段近似曲线）：沿表面移动引起测头附的偏转（例如，摩擦，局部表面法向偏差，表面粗糙度）。3.4.6
探针触点法向加速度stylustipnormalacceleration操针触点中心相对于被测表面速度，股垂直于口标表面。注：探计融点法向加速度使扫路径发生明显变化的特点，有时被认为限制扫描进给速度，因此要求机床轴具有高的加速度。重直于被测表面的加述度人多效情况下影响措特性，而在Ⅱ标扫插线方向的机床定位误差通滑不会导致明显的测量误差。
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