GB/T 39953-2021
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标准简介
GB/T 39953-2021.5-axis simultaneous machining center-Testing of the accuracy for RTCP.
1范围
GB/T 39953规定了五轴联动加工中心的RTCP精度的检验要求、检验方法以及相应的公差。
GB/T 39953适用于包含三个线性轴和两个回转轴的双摆头结构、双转台结构、摆头和转台复合结构的五轴联动加工中心(以下简称机床)。其他结构五轴联动加工中心,可参照执行。
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 17421.1-1998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
ISO 10791-6:2014加 工中心检验条件第 6部分:进给速度与插补精度(Test conditions for machining centres-Part 6: Accuracy of speeds and interpolations)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
刀具中心点跟随功能 rotation too centre point; RTCP
在工件坐标系中能响应回转轴瞬间位置变化.并保持刀具中心点坐标不变的机床数控系统的功能。
注:RTCP误差为在启用RTCP功能情况下.进行多轴联动时刀具中心点坐标的误差值。
3.2
RTCP精度
RTCP accuracy
在启用RTCP功能情况下,检测多轴联动时刀具中心点理论坐标值与实际坐标值的接近程度。
4一般要求
4.1 测量单位
本标准中线性尺寸、偏差和相应的公差的单位为毫米(mm),角度尺寸的单位为度(°),角度偏差和相应的公差用比值表示,但在某些情况下为了清晰,可用微弧度(μrad)或角秒(")表示。
1范围
GB/T 39953规定了五轴联动加工中心的RTCP精度的检验要求、检验方法以及相应的公差。
GB/T 39953适用于包含三个线性轴和两个回转轴的双摆头结构、双转台结构、摆头和转台复合结构的五轴联动加工中心(以下简称机床)。其他结构五轴联动加工中心,可参照执行。
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 17421.1-1998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
ISO 10791-6:2014加 工中心检验条件第 6部分:进给速度与插补精度(Test conditions for machining centres-Part 6: Accuracy of speeds and interpolations)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
刀具中心点跟随功能 rotation too centre point; RTCP
在工件坐标系中能响应回转轴瞬间位置变化.并保持刀具中心点坐标不变的机床数控系统的功能。
注:RTCP误差为在启用RTCP功能情况下.进行多轴联动时刀具中心点坐标的误差值。
3.2
RTCP精度
RTCP accuracy
在启用RTCP功能情况下,检测多轴联动时刀具中心点理论坐标值与实际坐标值的接近程度。
4一般要求
4.1 测量单位
本标准中线性尺寸、偏差和相应的公差的单位为毫米(mm),角度尺寸的单位为度(°),角度偏差和相应的公差用比值表示,但在某些情况下为了清晰,可用微弧度(μrad)或角秒(")表示。
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标准内容
ICS25.040.10
中华人民共和国国家标准
GB/T39953—2021
五轴联动加工中心
RTCP精度检验
5-axis simultaneous machining center-Testing of the accuracy for RTCP2021-03-09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
GB/T 39953—2021
规范性引用文件
术讲和定义
一般要求
测量单位
参考标准
检验顺序
检验项口
检验工具
软件补偿
简图及轴线命名
最小公差
5RTCP精度、运动精度、插补精度检验RTCP精度检验
5.2运动精度检验
5.3插补精度检验
附录A（资料性附录）
双摆头结构机床的圆弧运动精度附录13（资料性附录）双转台结构机床的圆孤运动精度附录C（资料性附录）摆头和转台复合结构机床的圆弧运动精度附录D（资料性附录）
机床变速运动圆弧插补精度
附录E（资料性附录）误差图形展示范例-rrKaeerKca-
本标准按照GB/T1.12009给出的规则起草。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准出全国金属切削机床标准化技术委员会（SAC/TC22)归口。GB/T 39953—2021
本标准起草单位：电子科技大学、国家机床质量监督检验中心、中国工程物理研究院机械制造工艺研究所、成都飞机工业（集团)有限责任公司、科德数控股份有限公司、成都普瑞斯数控机床有限公司、人连班工人学。
本标滩主要起草人：王伟、丁杰雄、张维、黄祖广、姜忠、牟文平、陈妍言、李书林、陈虎、丁启程、刘海波、肖红、杜丽、
rrKaeerkAca-
-riKacerKAca-
1范围
五轴联动加工中心
RTCP精度检验
GB/T39953—2021
本标准规定了五轴联动加工中心的RTCP精度的检验要求、检验方法以及相应的公差。本标准适用于包含三个线性轴和两个回转轴的双摆头结构、双转台结构、摆头和转台复合结构的五轴联动加工中心（以下简称机床)。其他结构五轴联动川工中心，可参照执行。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的成用是必不可少的，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/T17421.11998机床检验通则第1部分：个无负荷或精加工条件下机床的儿何精度ISO107916：2014川T中心检验条件第6部分：进给速度与插补精度（Testconditionsformzchining centres-Pari 6:Accuracy of speeds anl interpolations)3术语和定义
下列术语和定义适用丁本文件。3.1
刀具中心点跟随功能rotationtoolcentrepoint：RTCp在工件坐标系中能响应回转轴瞬间位置变化.并保持刀具中心点坐标不变的机床数控系统的功能，注：RTCP误差为在片用RTCP功能情况下进行多轴联动时刀具中心点坐标的误差值，3.2
RTCP精度
RTCP accuracy
在启用RTP功能情况下，检测多轴联动时力其巾心点理论坐标估与实际坐标估的接近程度。4一般要求
4.1测量单位
本标准中线性尺寸、偏差和相应的公差的单位为毫米（mm)，角度尺寸的单位为度（）,角度偏差和相应的公差用比值表示.似在某些情况下为了清晰，可用微弧度（ural)或角秒(\)表示。表达式的等效关系如下：
0.010/1 000-10×10--10 μrad=2\4.2参考标准
使用本标准时·机床检验前的安装、主轴和其他运动部件的升温、检验方法和检验工具的推荐精度1
rKaeerkAca-
GB/T39953—2021
按GB/T17421.1一1998的规定：本标准使用的球形端精密检测芯轴（简称球头芯轴）的球古径Φ30mm，圆度公差0.005mm，径向圆跳动0.003mm4.3检验顺序
本标准所列出的检验项目的顺序，并不衣示实际的检验顺序，为了装拆检验工具和检验方使，可按任意顺序进行检验。
4.4检验项目
检验机床时，可根据需求选择本标准中的检验项月。为了验收的而要求检验时，可由用户与机床制造方共同协商检验项凡，检验项几不应超出机床订货技术协议约定的范国。4.5检验工具
本标准所规定的检验工其仪为举例。可以使用朴同指示量和其有朴同精度的其他检验工具：指示器应具有0.001mm或史高的分辨力4.6软件补偿
在检验过程中使用补偿软件时，应在制造方和用户达成协议后使用，并且应在检验报先中说明。应注意当使用补偿软件时，轴线不能锁紧简图及轴线命名
本标准涉及的五轴联动加工中心双摆头结构形式、双转台结构形式以及摆头和转台复合结构形式的简图及轴线命名见图1、图2和图3。为简明起见，本标准检验项日中仪附种双摆头结构形式的简图：图1双摆头结构形式
rKaeerkAca-
4.8最小公差
双转台结构形式
图3摆头和转台复合结构形式
GB/T39953—2021
当实测长度与本标准规定的长度不同时，公差应根据GB/T17421.1一1998中2.3.1.1的规定，按能够测量的长度折算。折算结果小于0.005时，仍按0.005计。5RTCP精度，运动精度，插补精度检验5.1RTCP精度检验
RTCP精度检验见表1
rrKaeerkAca-
GB/T39953—2021
检验项目
表1RTCP精度检验
A 轴旋转与线性轴X轴、Z轴和Y辅、Z轴同步运动的RTCP精度：a）沿x轴;；
b）沿Y轴；
c）沿轴。
a)和h)
a)、h)和c)
检验工具
球头芯轴，指示器或线性位移测试仪，检验方法
检验时未参加检验的性运动部件应置」其行程的中问、回转运动部件应置其（点位置。设定主轴端面至精密球球心距离1.为150 mm(实际测试中的设置以几长实际测量值为准)。设定RTCP功能生效。C轴置于90锁紧G1
a）沿X轴方向固定指示器.移动机床使其测头与芯轴球形幕接触，投到球面最高点，将指示器读数调零。分别旋转A轴依次到A0°4190°A90°A0°四个位置：，进给速度为F300~F1000.并在固定位置记录读数：b）沿Y轴方向固定指示露，测量方法同a)；）沿Z轴方向固定指示器，测量方法同a)将（轴置」0并锁紧,再次执行a)-)过程。a）h）c)误差分别计算，误差值以指示幕读数的最人绝对值计依据问转轴（轴的运动行程设楚（轴的检测位置进行测量：-rrKaeerKAca-
检验项目
表1(续）
C轴旋转与线性轴X轴、Y轴同步运动的RTCP精度：）沿轴
b）沿y轴。
a)和 b)
检验工具
球头芯轨、指示器或线性位移测试仪，检验方法（按GB/T 1742111398中5.2,1,1.5,2,3规定GB/T39953—2021
检验时未参加检验的线性运动部件应置」其行程的中问、回转运动部件应置」其（点位置，设定主轴端面至精密球球心距离1.为150 mm(实际测试中的设置以J长实际测量值为准),设延RTCP功能生效。A轴置于60°（或160）及0位置馈紧，改）沿X轴方向固定指示器，移动机床便其测头与芯轴球形端接触，投到球面最高点，将指示器读数调零。分别旋转C轴到C0°C30°C「180°C1270°四个位置进给速度为F300--F1000,并在周定位置记录读数。b）沿Y轴方向固定指示露.测量方法同a）。a)、b)误差分别计算，误差值以指示器读数的最大绝对值计。依据回转轴C轴的运动行程设定C轴的检测位置进行测量，-riKaeerkca-
GB/T39953—2021
检验项目
表1(续)
B轴利C轴联动与线性轴X轴F轴、Z轴回步运动的RTCP精度a）沿轴：
b）沿y轴；
沿 辅
C=+90*
a),b),e)
检验工具
球头芯轴，指示器或线性位移测试仪b
检验方法（按（G13/117421.1—1998中3.2.3.1.3、5.2.3.2.2、5.2.3.3.2的规定）-90
设定主轴端面至精密球球心距离1为150mm（实际测试中的设置以力长实际测量值为准）设定RTCP功能生效。
α）沿X轴方向固定指示露.移动机床使其测头与忠轴球形滑接触-投到球面最高点，将指示器读数调零。分别依次旋转A轴,C轴到A0°C0°A80°C180°A0°℃360°三个位.进给速度为F300-F1000.并在M定位置记录下读数：
b）沿Y轴方向固定指示器，测量方法同a>；(）沿么轴方间固定指示器，测量方法同a)。a)b)、c)误差分别计算，误旁值以指示器读数的最人绝对值计。，在指示器不十涉情况下，依据回转轴B轴、C输的运动行程设定B轴、C轴的检测位置进行测量-riKaeerkca-
运动精度检验
运动精度检验参见附录A、附录1B、附录（。插补精度检验
补精度检验参见附录D)
-rrKaeerKAca-
GB/T39953—2021
GB/T 39953—2021
附录A
（资料性附录）
双摆头结构机床的圆弧运动精度双摆头结构机床的圆弧运动精度参见表A.1表A.1双摆头结构机床的圆弧运动精度检验项目wwW.bzxz.Net
工轴联动时，月具中心轨迹沿斜圆维台运动时的误差。简图
出制造方和川户协商确定。
检验工具
球杆仪。
检验方法
设定机床接照斜圆链台形轨迹运动，斜圆锥台的轴线与7轴轴线的夹角、斜回饿台链角应分别为10°和30°或so90”
机床主轴一侧球杆仪的球应安装在主轴中心线上，球杆仪应亚直」园锥表面。国弧轨迹的直径约为2009mm，进给速度应为1000mm/min。根据阅轨迹真径不同，进给速度可进行调整，每次检验，应记录球杆仪在圆现运动下的读教（移到品后一行），圆现轨迹的公称直径应予以记录，若可能，每个轴线（一个线性轴和两个回转轴)的移动范围应予以记录，在顺时针(CW)和逆时针((CCW)方间的测量均应进行,并应子以记录、测量结果推荐采用图形表示，参见附录E
每次拆装球杆仪后进行主轴侧小球和作台侧小球的新校准，球打仪的主轴侧球应对推主轴中心线。误差以最大利最小读数差值计。S
-rKaeerka-
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中华人民共和国国家标准
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五轴联动加工中心
RTCP精度检验
5-axis simultaneous machining center-Testing of the accuracy for RTCP2021-03-09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
GB/T 39953—2021
规范性引用文件
术讲和定义
一般要求
测量单位
参考标准
检验顺序
检验项口
检验工具
软件补偿
简图及轴线命名
最小公差
5RTCP精度、运动精度、插补精度检验RTCP精度检验
5.2运动精度检验
5.3插补精度检验
附录A（资料性附录）
双摆头结构机床的圆弧运动精度附录13（资料性附录）双转台结构机床的圆孤运动精度附录C（资料性附录）摆头和转台复合结构机床的圆弧运动精度附录D（资料性附录）
机床变速运动圆弧插补精度
附录E（资料性附录）误差图形展示范例-rrKaeerKca-
本标准按照GB/T1.12009给出的规则起草。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准出全国金属切削机床标准化技术委员会（SAC/TC22)归口。GB/T 39953—2021
本标准起草单位：电子科技大学、国家机床质量监督检验中心、中国工程物理研究院机械制造工艺研究所、成都飞机工业（集团)有限责任公司、科德数控股份有限公司、成都普瑞斯数控机床有限公司、人连班工人学。
本标滩主要起草人：王伟、丁杰雄、张维、黄祖广、姜忠、牟文平、陈妍言、李书林、陈虎、丁启程、刘海波、肖红、杜丽、
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1范围
五轴联动加工中心
RTCP精度检验
GB/T39953—2021
本标准规定了五轴联动加工中心的RTCP精度的检验要求、检验方法以及相应的公差。本标准适用于包含三个线性轴和两个回转轴的双摆头结构、双转台结构、摆头和转台复合结构的五轴联动加工中心（以下简称机床)。其他结构五轴联动川工中心，可参照执行。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的成用是必不可少的，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/T17421.11998机床检验通则第1部分：个无负荷或精加工条件下机床的儿何精度ISO107916：2014川T中心检验条件第6部分：进给速度与插补精度（Testconditionsformzchining centres-Pari 6:Accuracy of speeds anl interpolations)3术语和定义
下列术语和定义适用丁本文件。3.1
刀具中心点跟随功能rotationtoolcentrepoint：RTCp在工件坐标系中能响应回转轴瞬间位置变化.并保持刀具中心点坐标不变的机床数控系统的功能，注：RTCP误差为在片用RTCP功能情况下进行多轴联动时刀具中心点坐标的误差值，3.2
RTCP精度
RTCP accuracy
在启用RTP功能情况下，检测多轴联动时力其巾心点理论坐标估与实际坐标估的接近程度。4一般要求
4.1测量单位
本标准中线性尺寸、偏差和相应的公差的单位为毫米（mm)，角度尺寸的单位为度（）,角度偏差和相应的公差用比值表示.似在某些情况下为了清晰，可用微弧度（ural)或角秒(\)表示。表达式的等效关系如下：
0.010/1 000-10×10--10 μrad=2\4.2参考标准
使用本标准时·机床检验前的安装、主轴和其他运动部件的升温、检验方法和检验工具的推荐精度1
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GB/T39953—2021
按GB/T17421.1一1998的规定：本标准使用的球形端精密检测芯轴（简称球头芯轴）的球古径Φ30mm，圆度公差0.005mm，径向圆跳动0.003mm4.3检验顺序
本标准所列出的检验项目的顺序，并不衣示实际的检验顺序，为了装拆检验工具和检验方使，可按任意顺序进行检验。
4.4检验项目
检验机床时，可根据需求选择本标准中的检验项月。为了验收的而要求检验时，可由用户与机床制造方共同协商检验项凡，检验项几不应超出机床订货技术协议约定的范国。4.5检验工具
本标准所规定的检验工其仪为举例。可以使用朴同指示量和其有朴同精度的其他检验工具：指示器应具有0.001mm或史高的分辨力4.6软件补偿
在检验过程中使用补偿软件时，应在制造方和用户达成协议后使用，并且应在检验报先中说明。应注意当使用补偿软件时，轴线不能锁紧简图及轴线命名
本标准涉及的五轴联动加工中心双摆头结构形式、双转台结构形式以及摆头和转台复合结构形式的简图及轴线命名见图1、图2和图3。为简明起见，本标准检验项日中仪附种双摆头结构形式的简图：图1双摆头结构形式
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4.8最小公差
双转台结构形式
图3摆头和转台复合结构形式
GB/T39953—2021
当实测长度与本标准规定的长度不同时，公差应根据GB/T17421.1一1998中2.3.1.1的规定，按能够测量的长度折算。折算结果小于0.005时，仍按0.005计。5RTCP精度，运动精度，插补精度检验5.1RTCP精度检验
RTCP精度检验见表1
rrKaeerkAca-
GB/T39953—2021
检验项目
表1RTCP精度检验
A 轴旋转与线性轴X轴、Z轴和Y辅、Z轴同步运动的RTCP精度：a）沿x轴;；
b）沿Y轴；
c）沿轴。
a)和h)
a)、h)和c)
检验工具
球头芯轴，指示器或线性位移测试仪，检验方法
检验时未参加检验的性运动部件应置」其行程的中问、回转运动部件应置其（点位置。设定主轴端面至精密球球心距离1.为150 mm(实际测试中的设置以几长实际测量值为准)。设定RTCP功能生效。C轴置于90锁紧G1
a）沿X轴方向固定指示器.移动机床使其测头与芯轴球形幕接触，投到球面最高点，将指示器读数调零。分别旋转A轴依次到A0°4190°A90°A0°四个位置：，进给速度为F300~F1000.并在固定位置记录读数：b）沿Y轴方向固定指示露，测量方法同a)；）沿Z轴方向固定指示器，测量方法同a)将（轴置」0并锁紧,再次执行a)-)过程。a）h）c)误差分别计算，误差值以指示幕读数的最人绝对值计依据问转轴（轴的运动行程设楚（轴的检测位置进行测量：-rrKaeerKAca-
检验项目
表1(续）
C轴旋转与线性轴X轴、Y轴同步运动的RTCP精度：）沿轴
b）沿y轴。
a)和 b)
检验工具
球头芯轨、指示器或线性位移测试仪，检验方法（按GB/T 1742111398中5.2,1,1.5,2,3规定GB/T39953—2021
检验时未参加检验的线性运动部件应置」其行程的中问、回转运动部件应置」其（点位置，设定主轴端面至精密球球心距离1.为150 mm(实际测试中的设置以J长实际测量值为准),设延RTCP功能生效。A轴置于60°（或160）及0位置馈紧，改）沿X轴方向固定指示器，移动机床便其测头与芯轴球形端接触，投到球面最高点，将指示器读数调零。分别旋转C轴到C0°C30°C「180°C1270°四个位置进给速度为F300--F1000,并在周定位置记录读数。b）沿Y轴方向固定指示露.测量方法同a）。a)、b)误差分别计算，误差值以指示器读数的最大绝对值计。依据回转轴C轴的运动行程设定C轴的检测位置进行测量，-riKaeerkca-
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检验项目
表1(续)
B轴利C轴联动与线性轴X轴F轴、Z轴回步运动的RTCP精度a）沿轴：
b）沿y轴；
沿 辅
C=+90*
a),b),e)
检验工具
球头芯轴，指示器或线性位移测试仪b
检验方法（按（G13/117421.1—1998中3.2.3.1.3、5.2.3.2.2、5.2.3.3.2的规定）-90
设定主轴端面至精密球球心距离1为150mm（实际测试中的设置以力长实际测量值为准）设定RTCP功能生效。
α）沿X轴方向固定指示露.移动机床使其测头与忠轴球形滑接触-投到球面最高点，将指示器读数调零。分别依次旋转A轴,C轴到A0°C0°A80°C180°A0°℃360°三个位.进给速度为F300-F1000.并在M定位置记录下读数：
b）沿Y轴方向固定指示器，测量方法同a>；(）沿么轴方间固定指示器，测量方法同a)。a)b)、c)误差分别计算，误旁值以指示器读数的最人绝对值计。，在指示器不十涉情况下，依据回转轴B轴、C输的运动行程设定B轴、C轴的检测位置进行测量-riKaeerkca-
运动精度检验
运动精度检验参见附录A、附录1B、附录（。插补精度检验
补精度检验参见附录D)
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GB/T39953—2021
GB/T 39953—2021
附录A
（资料性附录）
双摆头结构机床的圆弧运动精度双摆头结构机床的圆弧运动精度参见表A.1表A.1双摆头结构机床的圆弧运动精度检验项目wwW.bzxz.Net
工轴联动时，月具中心轨迹沿斜圆维台运动时的误差。简图
出制造方和川户协商确定。
检验工具
球杆仪。
检验方法
设定机床接照斜圆链台形轨迹运动，斜圆锥台的轴线与7轴轴线的夹角、斜回饿台链角应分别为10°和30°或so90”
机床主轴一侧球杆仪的球应安装在主轴中心线上，球杆仪应亚直」园锥表面。国弧轨迹的直径约为2009mm，进给速度应为1000mm/min。根据阅轨迹真径不同，进给速度可进行调整，每次检验，应记录球杆仪在圆现运动下的读教（移到品后一行），圆现轨迹的公称直径应予以记录，若可能，每个轴线（一个线性轴和两个回转轴)的移动范围应予以记录，在顺时针(CW)和逆时针((CCW)方间的测量均应进行,并应子以记录、测量结果推荐采用图形表示，参见附录E
每次拆装球杆仪后进行主轴侧小球和作台侧小球的新校准，球打仪的主轴侧球应对推主轴中心线。误差以最大利最小读数差值计。S
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