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GB／T 17421.10-2021 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.pdf简介：

"GB/T 17421.10-2021 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"是一个中华人民共和国国家标准，主要针对数控机床的探测系统进行测量性能的测定。该标准详细规定了数控机床中探测系统的性能参数、测试方法、测量精度要求以及质量控制等方面的标准，目的是为了确保数控机床的探测系统能够准确、稳定地工作，提高机床的制造精度和生产效率。

这份标准适用于所有类型的数控机床，特别是那些依赖于探测系统进行精密加工的机床，如加工中心、坐标磨床、激光切割机等。它旨在规范和统一我国数控机床探测系统的检测标准，促进制造业的规范化和质量提升。

通过遵守此标准，制造商和用户可以确保所使用的数控机床探测系统满足预期的性能要求，从而提高工艺控制水平，减少生产中的误差，提升产品质量。

GB／T 17421.10-2021 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.pdf部分内容预览：

CNC,PLC与探测系统之间不同的相互作用可能会导致不同的时间延迟，反之，会大大降低探测系 统的总体性能。 注3：由于被测工件的位置未知，在圆及球测量趋近方向不完全垂直于被测表面（探测）；因此时间延迟变化检测也 包含可能的残余误差，由探测系统软件对探针触点直径补偿技术导致， 本条款只对探测系统特定性能进行描述，在探测系统复检时，除非检测速度改变，无需重复检验

6.9.2.1检测设置和步骤

步骤如下： 放块规如6.7.5的图7所示并校准方向使块规三个面分别与机床坐标系X轴、Y轴、Z轴垂直 b 分别探测面D、面B、面A上的单点（见图7)设定工件坐标系X轴、Y轴、Z轴原点在块规前右 顶点； 顺次将主轴移动到X5、Y5、Z一4处（图7中测点7前面）； 沿X轴负向单点探测，采集并记录XsPT.TD坐标值； e) 将主轴移动到先前位置X轴方向增加0.010mm处（如：对比前次循环，X轴坐标值应为X5.010)； f） 重复从d)项开始的步骤，采集并记录XsPT.TD坐标值共10次； g） 顺次将主轴移动到Y一5、Z一4、X一5处（图7中测点6前面）： h） 沿Y轴正向单点探测，采集并记录YsPT.TD坐标值； i） 将主轴移动到先前位置Y轴方向减少0.010mm处（如：对比前次循环《湿地分类 GB/T 24708-2009》，Y轴坐标值应为Y一5.010）： j 重复从h)项开始的步骤，采集并记录YsPT.TD坐标值共10次； k） 顺次将主轴移动到Z5、X一5、Y5处（图7中测点4前面）； 1）沿Z轴负向单点探测，采集并记录ZsPT.TD坐标值； 将主轴移动到先前位置Z轴方向增加0.010mm处（如：对比前次循环，Z轴坐标值应为Z5.010)； n) 重复从1)项开始的步骤，采集并记录ZSPT.TD坐标值共10次

放块规如6.7.5的图7所示并校准方向使块规三个面分别与机床坐标系X轴、Y轴、Z轴垂直 分别探测面D、面B、面A上的单点（见图7)设定工件坐标系X轴、Y轴、Z轴原点在块规前右 顶点； 顺次将主轴移动到X5、Y5、Z一4处（图7中测点7前面）； 沿X轴负向单点探测，采集并记录XsPT.TD坐标值； e) 将主轴移动到先前位置X轴方向增加0.010mm处（如：对比前次循环，X轴坐标值应为X5.010)； f） 重复从d)项开始的步骤，采集并记录XsPT.TD坐标值共10次； g） 顺次将主轴移动到Y一5、Z一4、X一5处（图7中测点6前面）： h) 沿Y轴正向单点探测，采集并记录YsPT.TD坐标值； i） 将主轴移动到先前位置Y轴方向减少0.010mm处（如：对比前次循环，Y轴坐标值应为Y一5.010）： j 重复从h)项开始的步骤，采集并记录YsPT.TD坐标值共10次； k) 顺次将主轴移动到Z5、X一5、Y5处（图7中测点4前面）； 1）沿Z轴负向单点探测，采集并记录ZsPT.TD坐标值； m) 将主轴移动到先前位置Z轴方向增加0.010mm处（如：对比前次循环，Z轴坐标值应为Z5.010)； n) 重复从1)项开始的步骤，采集并记录ZsPT.TD坐标值共10次

6.9.2.2结果分析

计算单轴延迟变化误差EsPT,TD,x，取记录的实测值XsPT.TD范围。 注1：EsPT.TD.x值包含6.2.2中单点表面测量重复性RsPT.X。 计算单轴延迟变化误差EsPT.TD.Y，取记录的实测值YsPT.TD范围。 注2：EsPT.TD.值包含6.2.2中单点表面测量重复性RsPT.Y。 计算单轴延迟变化误差EsPT.TD.z，取记录的实测值ZsPT.TD范围。 注3：EsPT.Tm.z值包含6.2.2中单点表面测量重复性RsT.2

5.9.3XY平面圆测量的时间延迟变化检测,EaR.m.x、EaR.m.Y、EaR.m.与EaR.M.r(EcIRck,TimeIxl

本检测在于确定测量工具路径并非准确随动真圆时，探测系统正确测量圆的直径和位置的能力。 本检测适用于能在XY平面测量完整圆的通用探测系统。 某些功能改进型的探测系统能通过检测36个测点确定圆的属性，如直径、圆心和形状误差F，推荐 采用36个测点进行本检测如同2D探测误差检测PFTU.2D（见6.5）。本检测尤其适用于在外形定位未知 情况下确定系统的2D性能（如部分定位）

6.9.3.2检测设置和步骤

步骤如下： a） 将一孔径约25mm的基准圆环放于机床，校准直径和外形，与机床坐标系进行对正，使孔轴线 平行于机床乙轴； 通过探测4个测点测量基准圆环孔中心坐标，建立工件坐标系原点即测量中心； C） 测量并记录基准圆环中心坐标XcIR.TD与YcIR.TD，直径D及（检测采用36个测点探测)形状误差F； d） 重复c)项9次，按表2调整基准圆环的名义位置。圆环本身不动，但是生成的孔测量新探测 路径是假设圆环已经偏移到新位置

6.9.3.3结果分析

所有计算应包括基准测量结果。 计算X轴时间延迟变化误差EcIR.TD.x，对于圆中心定位取测得的XcIR.TD坐标值范围。 注1：EcIR.TD.x值包含6.2.3中圆中心定位重复性RcIR.x 计算Y轴时间延迟变化误差EcIR.TD.Y，对于圆中心定位取测得的YcIR.TD坐标值范围。 注2：EcIR.TD.值包含6.2.3中圆中心定位重复性RcIR.Y。 计算直径延迟变化误差EcIR.TD.D，取测得的直径D值范围。 注3：EcIR.TD.D值包含6.10.3中圆直径重复性RcIR.D 对于采用36个测点的检测，计算时间延迟变化误差，EcIR,TD.F，取测得圆形状误差值F范围，同时 主明最大值EcIR.TD.F.MAx作为报告中F实测值。

XY平面圆测量时间延迟变化检测X轴与Y轴漂利

本检测在于确定测量工具路径并非准确随动外廊时，探测系统正确测量球的直径和位置白 本检测适用于能测量球的通用探测系统

某些功能改进型的测试系统能通过检测25个测点确定球的属性，如直径、球心和形状误差 采用25个测点进行本检测如同3D检测误差检测PFTU.3D（见6.6）。本检测尤其适用于在外廊定 情况下确定系统的3D性能（如部分定位）

5.9.4.2检测设置和步骤

步骤如下： a) 将一直径约25mm的基准球放于机床，校对直径和外形。在机床测量范围内，将工件置于典 型常用位置处； b) 通过探测5个测点测量基准球中心坐标，建立工件坐标系原点即测量中心： C) 测量并记录基准球中心坐标XsPH.TD、YsPH.TD与ZsPH.TD、直径D、及（检测采用25个测点检测） 形状误差F； 重复c)项9次，按表3调整基准球的名义位置。球本身不动，但是生成的外廓测量新探测路 径是假设球已经偏移到新位置

6.9.4.3结果分析

所有计算应包括基准测量结果。 计算X轴时间延迟变化误差EsPH.TD.xX，对于球中心定位取测得的XsPH.TD坐标值范围。 注1：EsPH.TD.x值包含6.2.4中球中心定位重复性RsPH.x 计算Y轴时间延迟变化误差EsPH,TD.Y，对于球中心定位取测得的YsPH.TD坐标值范围。 注2：EsPH.TD.值包含6.2.4中球中心定位重复性RsPH. 计算Z轴时间延迟变化误差EsPH.TD,z，对于球中心定位取测得的ZsPH.TD坐标值范围。 对于球直径测量计算时间延迟变化误差EsPH.TD.D，取测得的直径D值范围 注4：EsPH.TD.D值包含6.10.4中球直径测量重复性RsPH.T 对于采用25个测点的球形状误差测量，计算时间延迟变化误差EsPH.TD.F，取测得球形状误差值F 围，同时注明最大值EsPH.TD.F.MAx作为报告中F实测值。 注5：EsPH.TD.F.MAx值包含6.6.3中3D检测误差PFTU.3D

表3球测量延迟变化检测X轴、Y轴与Z轴漂移

6.10外形尺寸测量性能检测

通用的探测系统能完成两（平和平行的）面（如筋、槽和阶台）之间距离、圆直径（如孔和凸台）及球直 经简单测量。检测结果与标准检具校准尺寸比较，选择的尺寸小于60mm，以适应小机床有限空间探 测系统性能的测试。通过比较提供了有限尺寸测量可追溯性，不应推断设定不同尺工件特征尺寸测量 的可追溯性。 注1：计量后探测系统探针触点有效直径对两平面和平行面、圆和球直径测量影响较大。 注2：在机床测量空间内不同位置检测会产生不同的结果，如，由于机床的几何误差

.10.2薄板（筋）尺寸检测性能检测，EwMX、EwB.Y、

通过探测相对表面上的两个点来测量薄板（筋)或凹槽的尺寸是一种极其简单的操作，（严格地）只 确定两个探测点之间的距离。

华发别墅施工图6.10.2.2检测设置和步骤

步骤如下： a) 放置一块约50mm标准块规在机床测量范围内，并使其基准面与机床坐标系YZ面对正； b) 用探测系统自带的测量程序测量和记录块规长度Sx共10次； C 校准块规基准面与机床坐标系Zx面对正； d 用探测系统自带的测量程序测量和记录块规长度Sy共10次。

6.10.2.3结果分析

计算薄板沿X轴测量重复性RwEB.x取测得的Sx值范围。 计算薄板沿Y轴测量误差EwEB.Y，取测得的不同Sy值与块规标准尺寸的差值的平均值 计算薄板沿Y轴测量重复性RwEB.y取测得的S值范围

与块规标准尺寸差值的平均值。 计算薄板沿X轴测量重复性RwEB.x取测得的Sx值范围， 计算薄板沿Y轴测量误差EwEB.Y，取测得的不同Sy值与块规标准尺寸的差值的平均值 计算薄板沿Y轴测量重复性RwB取测得的S、值范围

通用的探测系统可通过3个测点 于测量表面（目能）存在的杂质污物 会严重影响中心的定位及直径测量，所以通过 点测量并非首选 ，同时兼顾加工需求

6.10.3.2检测设置和步骤

步骤如下： a）将一孔径约25mm的基准圆环放于机床，校正直径和外形，与机床坐标系进行对正，使孔轴线 平行于机床乙轴； b）测量基准圆环孔中心坐标一次《中华人民共和国历史文化名城名镇名村保护条例》，建立工件坐标系原点即基准圆环测量中心； c）按所选测点数量测量，并记录圆环直径D，共10次

6.10.3.3结果分析