王興海

（沈陽機床股份有限公司，遼寧沈陽110142）

數(shù)控車床已經(jīng)發(fā)展了幾十年，但這幾十年來，國際上始終沒有統(tǒng)一的數(shù)控車床標準，各國仍然執(zhí)行各自國家的標準。但隨著數(shù)控車床近年來的飛速發(fā)展，國際標準化組織在2003年后開始著手研究制定數(shù)控車床和車削中心系列檢驗標準，并于2004年開始陸續(xù)頒布，截至2009年，該系列8個部分標準全部正式頒布，分別為:

ISO 13041－1:2004數(shù)控車床和車削中心檢驗條件 第1部分:臥式機床幾何精度檢驗;

ISO 13041－2:2008數(shù)控車床和車削中心檢驗條件 第2部分:立式機床幾何精度檢驗;

ISO 13041－3:2009數(shù)控車床和車削中心檢驗條件 第3部分:倒置立式機床幾何精度檢驗;

ISO 13041－4:2004數(shù)控車床和車削中心檢驗條件 第4部分:線性和回轉(zhuǎn)軸線的定位精度和重復定位精度檢驗;

ISO 13041－5:2006數(shù)控車床和車削中心檢驗條件第5部分:進給、速度和插補精度檢驗;

ISO 13041－6:2009數(shù)控車床和車削中心檢驗條件 第6部分:精加工試件精度檢驗;

ISO 13041－7:2004數(shù)控車床和車削中心檢驗條件 第7部分:在坐標平面內(nèi)輪廓特性的評定;

ISO 13041－8:2004數(shù)控車床和車削中心檢驗條件第8部分:熱變形的評定。

1 ISO 13041系列標準的制定階段技術(shù)內(nèi)容的動態(tài)變化及分析

中，機床范圍中的主參數(shù)規(guī)定為“最大回轉(zhuǎn)直徑”，而在該國際標準的正式版本中，機床范圍中的主參數(shù)規(guī)定為“床身上最大回轉(zhuǎn)直徑”。

兩者變化分析:在國際標準草案中規(guī)定的“最大回轉(zhuǎn)直徑”的概念很模糊，可能理解為“工件在床身上最大回轉(zhuǎn)直徑”，也可能理解為“工件在滑板上最大回轉(zhuǎn)直徑”。這是一個非常重要的機床參數(shù)，如果理解有誤，草率決定，對日后機床精度的水平比較將產(chǎn)生極大的偏差。而該國際標準正式版本中將機床主參數(shù)明確規(guī)定為“床身上最大回轉(zhuǎn)直徑”，筆者認為這樣規(guī)定更加明確、合理。

1.1 ISO 13041 －1

注:該國際標準已經(jīng)轉(zhuǎn)化為我國國家標準，標準號為GB/T 16462.1－2007，該標準修改采用國際標準。

在跟蹤該國際標準過程中，收集到了ISO/DIS 13041－1:2003（草案）和ISO 13041－1:2004（正式版本），兩者之間出現(xiàn)一處重要變化，即:在該國際標準草案

1.2 ISO 13041 －2

從收集到的ISO/FDIS13041－2.3－2007（最終草案）、和 ISO13041－2－2008（正式版本）看，主要變化有兩項，分別為:R1為工件主軸（C軸）的回轉(zhuǎn)軸線誤差運動和R2為刀具主軸的回轉(zhuǎn)軸線誤差運動。

表1 最終草案中R1、R2和正式版本中R1、R2檢驗項目和檢驗指標對比

在進行R1和R2檢驗項目跟蹤過程中，發(fā)現(xiàn)在 ISO/FDIS13041－2.3:2007（最終草案）中，給出了這兩項的具體檢驗項目和檢驗指標，而 ISO13041－2:2008（正式版本），只給出了檢驗項目，取消了檢驗指標（見表1）。

兩者變化分析:R1和R2是兩個新的檢驗項目，屬于回轉(zhuǎn)軸線的幾何精度檢驗，主要在機床性能測試中使用，而在我國現(xiàn)行的各類機床產(chǎn)品出廠檢驗標準中從未出現(xiàn)過。經(jīng)查閱，這兩項檢驗應按 ISO 230 －7:2006［1］《機床檢驗通則回轉(zhuǎn)軸線的幾何精度檢驗》國際標準規(guī)定的方法進行檢驗，而ISO 230－7:2006國際標準是2006年頒布的，所規(guī)定的檢驗方法還沒有普遍應用，可見，ISO/FDIS 13041－2.3草案中給出的 R1和 R2指標還沒有充分論證，過早地納入國際標準中可能面臨:數(shù)據(jù)給定合理性的不確定及將來標準頒布后如何執(zhí)行的問題，但考慮到標準的發(fā)展趨勢和檢驗機床的實際需要，國際標準正式版本根據(jù)ISO/TC39/SC2 N1708決議文件，還是將這兩項檢驗項目保留，并且預計在下一次版本更新時，如果數(shù)據(jù)成熟，可能會增加這兩項檢驗公差。

注:在跟蹤該ISO標準的動態(tài)過程中，收集到了2008年4月下發(fā)的ISO/TC39/SC2 N1708《關(guān)于取消ISO 13041系列標準中R1和R2公差決議》，決議在取消R1和R2公差同時增加了“注:如果供應商/制造商和用戶通過雙方協(xié)議，在機床驗收中包括此兩項檢驗，則要求雙方在協(xié)議中規(guī)定相應的公差。本標準的下一版本可能提供本檢驗的公差，此公差是在合適的工業(yè)環(huán)境中，以主軸的性能測試得到的數(shù)據(jù)作為依據(jù)確定”。

1.3 ISO 13041 －3

ISO 13041－3與ISO 13041－2同樣存在 R1和 R2檢驗問題，但由于 ISO 13041－3的制定時間較ISO 13041－2之后，因此該國際標準在制定過程中ISO/DIS 13041－3－2007（草案）、ISO/FDIS 13041－3:2008（最終草案）及ISO 13041－3－2009（正式版本）都沒有出現(xiàn)R1和R2的檢驗指標。其他技術(shù)內(nèi)容除編輯性和敘述上有細微差異外，沒有其他明顯變化。

沒有明顯變化的原因分析:R1和R2借鑒ISO 13041－2國際標準制定中的經(jīng)驗，同時為了與ISO 13041－2國際標準協(xié)調(diào)，相同問題采用了統(tǒng)一的處理方法。

1.4 ISO 13041 －6

在跟蹤該國際標準過程中，發(fā)現(xiàn)該國際標準在短期內(nèi)頒布了兩個正式版本（2005版 2009版）標準，分別為ISO13041－6:2005和ISO13041－6:2009，且兩個版本出現(xiàn)了明顯的變化，具體變化如下:

（1）ISO13041－6

2005版本的國際標準中只給出了臥式機床的尺寸范圍。而ISO13041－6:2009版本的國際標準中的機床尺寸范圍在2005版基礎(chǔ)上，還增加了立式機床和數(shù)控倒置立式機床的尺寸范圍。

（2）工作精度M1

在ISO13041－6:2005版本中只規(guī)定了臥式機床檢驗公差，而ISO 13041－6:2009版本中增加了立式機床和數(shù)控倒置立式機床的檢驗公差，兩個版本M1項檢驗公差對比見表2。

（3）工作精度M2

同樣在ISO13041－6:2005版本中只規(guī)定臥式機床檢驗公差，而ISO 13041－6:2009版本中增加了立式機床和數(shù)控倒置立式機床的檢驗公差，兩個版本M2檢驗公差對比見表3。

兩個版本變化原因分析:因 ISO 13041－6國際標準是ISO 13041系列國際標準中第6部分:機床工作精度標準，它是臥式機床、立式機床和倒置立式機床共同執(zhí)行的檢驗標準，因此其檢驗內(nèi)容不僅要適用臥式機床，同時還要適用立式機床和倒置立式機床。因ISO 13041－6:2006版本根本不能滿足這一條件而不得不重新修訂，而ISO 13041－6:2009版本增加了上述內(nèi)容，滿足了各類產(chǎn)品的使用條件。

1.5 ISO 13041 －4、ISO 13041 －5、ISO 13041－7、ISO 13041－8

在跟蹤ISO 13041系列標準制定過程中，只收集到了上述國際標準的正式版本，而沒有收集到上述標準的制定階段的標準草案版本，因此本文對上述國際標準不進行分析。

表2 M1項檢驗公差對比

表3 M2項檢驗公差對比

注:上述國際標準中的 ISO 13041－4、ISO 13041－7、ISO 13041－8已經(jīng)修改或等同轉(zhuǎn)化為了我國國家標準，分別為:GB/T 16462.4 －2007（ISO 13041 －4:2004，MOD）、GB/T 16462.7 － 2009（ISO 13041 － 7:2004，IDT）、GB/T 16462.8 －2009（ISO 13041 －8:2004，MOD）。

2 ISO 13014系列標準最新動態(tài)

ISO 13014系列標準自2004年至2009年陸續(xù)頒布以來，截至目前沒有更新的版本。只有ISO 13041－5重新進入了修訂程序，目前剛剛進入委員會討論階段（CD階段:版本ISO/CD 13041－5:2012［3］）。由于該標準還處在修訂初期，距正式發(fā)布還有幾個階段，這期間會有很多變化，且在編寫本文過程中尚未收集到該版本電子版或紙質(zhì)標準，只是從國際標準網(wǎng)站查到該國際標準的信息，因此本文沒有將該版本的內(nèi)容與現(xiàn)行版本進行比較和分析。

3 結(jié)語

ISO13041系列國際標準是國際上近幾十年來唯一正式發(fā)布的數(shù)控車床和車削中心產(chǎn)品檢驗標準，及時跟蹤研究該系列國際標準的動態(tài)變化，對了解國際標準的發(fā)展過程和掌握國際標準的技術(shù)水平具有十分重要的意義，同時對研究制定我國數(shù)控車床和車削中心產(chǎn)品檢驗標準奠定了有力的技術(shù)基礎(chǔ)，使我國數(shù)控機床的研發(fā)水平與國際數(shù)控機床水平更加接近，更具有國際競爭力。

［1］International Organization for Standardization，ISO 230－7:2006，Test code for machine tools－Part7:Geometric accuracy of axes of rotation［S］.published in Switzerland，ISO copyright office，2006.

［2］International Organization for Standardization，ISO13041－6:2009，Test conditions for numerically controlled turning machines and turning centres－Part6:Accuracy of finished test piece［S］.published in Switzerland，ISO copyright office，2009.

［3］International Organization for Standardization，ISO/CD 13041 －5，Test conditions for numerically controlled turning machines and turning centres－ Part5:Accuracy of feeds，speeds and interpolations［S］.www.iso.org/iso/home/store/catalogue_tc/catalogue_detail.htm?csnumber=56623，2012.