于志三

（蘇州電加工機床研究所有限公司，江蘇蘇州 215011)

機床精度檢驗標準是機床產(chǎn)品驗收標準中的重要組成部分。我國機床行業(yè)從20世紀80年代開始研究制定機床精度檢驗標準。經(jīng)過幾十年的努力，并借鑒國際標準、國外先進標準典范，現(xiàn)已形成既具我國自主創(chuàng)新內(nèi)涵、兼有國際、國外先進標準外形的機床精度檢驗標準結(jié)構(gòu)。

作為機床主要類別之一的特種加工機床的精度檢驗標準均為2001年后制定或修訂，標準結(jié)構(gòu)參照ISO機床精度檢驗標準，包括范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和坐標軸的命名、使用要求、幾何精度檢驗、數(shù)控軸的定位精度和重復定位精度、加工檢驗等內(nèi)容。其中，范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和坐標軸的命名等為標準輔助部分（或稱輔助要素)。之所以稱之為“輔助”，是因為這些章節(jié)不是機床產(chǎn)品技術(shù)性能直接的技術(shù)規(guī)范，但它們是整個標準的有機組成部分，對于理解和使用標準是重要且不可或缺的。本文結(jié)合在特種加工機床領(lǐng)域多年的標準化工作體會，對機床精度檢驗標準的前3章內(nèi)容加以闡釋，以期對這類標準的解讀和使用有所幫助。

1 關(guān)于“范圍”

我國早期標準中，這章標題為“主題內(nèi)容和適用范圍”，恰好點出了該章所包含的兩個主要方面。

1.1 主題內(nèi)容

標準的主題內(nèi)容闡明標準 “有什么”。在標準中，采用特定的表述形式，簡潔、完整地陳述了針對標準化對象做了什么規(guī)定，使讀者可從中一目了然地對標準內(nèi)容有個概略性了解。

如GB/T 5291.1—2001的主題內(nèi)容：“規(guī)定了一般用途、常規(guī)精度的電火花成形機（EDM)的幾何精度檢驗、加工檢驗及數(shù)控軸定位精度和重復定位精度的檢驗;還規(guī)定了與上述檢驗相對應的允差值。”[1]。這段話首先確定了標準化對象是一般用途、常規(guī)精度的電火花成形機;接下來介紹了標準規(guī)定的內(nèi)容：幾何精度檢驗、加工檢驗及數(shù)控軸定位精度和重復定位精度的檢驗，以及與檢驗相對應的允差值（指標)。

1.2 適用范圍

標準的適用范圍指出標準“用于什么產(chǎn)品”，闡明標準的適用領(lǐng)域及適用界限。語言明確、具體，標準使用者可迅速確定標準是否適用于自己所關(guān)心的產(chǎn)品。

如GB/T 5291.1—2001的適用范圍：“本標準適用于十字工作臺型和固定工作臺型的單立柱機床?！盵1]。明確了標準適用于十字工作臺和固定工作臺兩種型式的單立柱機床。

一般地，范圍中有這兩段敘述就夠了。有些標準還會指出標準不包含哪些內(nèi)容及不適用于哪些產(chǎn)品。

2 關(guān)于“規(guī)范性引用文件”

編寫標準時，經(jīng)常會遇到編寫的內(nèi)容在其他現(xiàn)行標準中已作了規(guī)定，這時需重復其他標準的內(nèi)容。這種情況下，通常不是抄錄需重復的具體內(nèi)容，而是采取引用的方法。

2.1 標準中為什么需要引用文件

（1)每個標準均不可能包羅萬象，但有其起草范圍，標準內(nèi)容不應超出自身范圍。如果標準中的一些內(nèi)容，特別是一些需要的規(guī)則、規(guī)定或方法超出了范圍，只能采取直接引用其他專業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)標準化的成果這一方式，而不能抄錄。

（2)引用具體內(nèi)容時，有時需引用最新版本。如果把需引用的內(nèi)容抄錄下來，當被引用標準修訂后，這些內(nèi)容可能會出現(xiàn)變化;而引用其內(nèi)容的標準卻不能同步變化或更新，這就造成同類的內(nèi)容在不同標準中的規(guī)定有差異，喪失了標準的協(xié)調(diào)性。

（3)抄錄可能造成標準篇幅過大，還可能造成斷章取義或其他抄錄錯誤。

2.2 "引用標準"與"引用文件"

早期標準中，這章標題為“引用標準”，可見早期標準對于引用僅限于標準類文件。而現(xiàn)行標準制定中，不僅可引用標準類文件，還可引用非標準類文件，如國家標準化指導性技術(shù)文件，范圍擴大了。

2.3 關(guān)于"規(guī)范性引用"

規(guī)范性引用是指標準正文中引用了某文件或其條款后，該文件或其條款即成為標準整體不可分割的組成部分，所引用的文件或其條款與標準中的規(guī)范性要求具有同等的效力，使用標準時同樣應遵守。規(guī)范性引用的典型表述形式為：“……應符合……的規(guī)定”、“……應按照……的要求”等。

與“規(guī)范性引用”相對的是“資料性引用”，它是指標準中引用了某文件后，該文件中的內(nèi)容并不構(gòu)成標準中的規(guī)范性內(nèi)容，使用標準時也不需遵守，這些內(nèi)容只是提供一些參考的信息或資料。資料性引用的典型表述形式為：“……參見……的內(nèi)容”、“……中給出了進一步的說明”等。

只有規(guī)范性引用的文件需要且必須列入這章中。如需給出資料性引用的文件，則將其列入?yún)⒖嘉墨I中。

2.4 注日期與不注日期

最新的“規(guī)范性引用文件”一章的引導語（文件清單前的一段話)主要是談標準引用文件的注日期與不注日期的問題。注日期引用文件是指在清單中給出所引文件的完整編號，即必須指明所引文件的年號或版本號;不注日期引用文件是指在引用時未提及所引文件的年號或版本號。在標準使用過程中，不注日期引用文件在任何時候都自動采用所引文件的最新版本;注日期引用文件則須按清單中的文件版本，而不論其是否為最新版本。這意味著，如果沒有另外明確的標準文件廢止規(guī)定，不同年號（版本)的標準文件均是有效的。因為任何一個標準都可能隨時在被引用，如果在其修訂發(fā)布的同時，廢止了修訂前的版本，而在有效期中引用其原先版本的其他標準不可能及時、同步地修訂，這就出現(xiàn)了這些標準中存在廢止標準的內(nèi)容，這是不協(xié)調(diào)的。因此，我國在《標準化法》實施后，就逐步改變了在標準修訂重新發(fā)布的同時廢止前一版本的做法。

那這是否又意味著：在實施或引用標準時，面對不同版本的標準可隨意選擇使用嗎？筆者認為：應鼓勵使用最新版本的標準。舊版本不被立即廢止是由于其可能正被現(xiàn)行有效標準所引用而不能廢止的無奈之舉。

2.5 避免誤讀

面對這章給出的文件清單，標準使用者特別是初次接觸標準的人員，可能覺得該清單就如科技文章中的參考文獻一樣，是標準編寫的依據(jù)或參考來源。其實不然，清單列出的僅是標準正文中規(guī)范性引用的所有文件。標準參考和依據(jù)的文件恰恰不會列入這個清單。

3 關(guān)于“術(shù)語和坐標軸的命名”

這章由機床運動圖和術(shù)語表構(gòu)成，每種型式的機床都給出機床運動圖和術(shù)語表。機床運動圖包含機床坐標系和運動的命名，術(shù)語表命名了機床的主要術(shù)語。

3.1 機床坐標系

3.1.1 名稱

機床坐標系是一個右手直角坐標系，3個主要軸稱為X軸、Y軸和Z軸;繞X軸、Y軸和Z軸回轉(zhuǎn)的軸分別稱為A軸、B軸和C軸。這里的“右手”所包含的意思是：

（1)將右手的大拇指、食指和中指擺成互相垂直狀，則3個手指分別指向X軸、Y軸和Z軸的正方向。坐標系3個軸的相互位置永遠不變。

（2)用右手分別握住X軸、Y軸和Z軸時，大拇指的指向分別為各軸的正方向，則其余四指的指向分別為A軸、B軸和C軸的正方向。

3.1.2 原點

機床坐標系原點位置由機床制造廠規(guī)定。

3.1.3 機床坐標軸的確定

首先確定Z軸及其方向，其次確定X軸及其方向。如需Y軸，可利用右手法則確定其方向。Z軸、X軸及其方向的確定原則見GB/T 19660—2005[2]。

3.1.4 機床坐標系示例

圖1是GB/T 19361—2003單立柱型單向走絲電火花線切割機床的運動圖[3]。圖中右下角為機床坐標系。

圖1 單向走絲電火花線切割機床運動圖

由于單立柱型單向走絲電火花線切割機床是無主軸切削機床，按GB/T 19660—2005的規(guī)定，其Z軸應垂直于工件裝卡面，方向是從工件到頭架，+Z軸方向為離開地面的方向;而X軸一般為水平方向，平行于且指向主要切削方向。但對于單向走絲電火花線切割機床來說，認定其水平方向上的哪個方向是主要切削方向是較困難的。所以，標準中的坐標軸是沿用ISO 841（GB/T 19660所采用的國際標準)早期版本的原則確定的，即面對機床正面，右手方向為+X軸方向。

3.2 機床的運動

機床的加工動作通過機床的運動實現(xiàn)，而機床的運動由其某些部件帶動刀具或工件移動來體現(xiàn)。

3.2.1 機床運動名稱和方向

平行于機床坐標系各直線軸的運動為機床主要的直線運動，分別命名為X、Y、Z。繞機床坐標系一個或一個以上主要直線軸的回轉(zhuǎn)運動為機床主要的回轉(zhuǎn)運動，分別命名為A、B和C。

機床除主要直線運動外，還有平行 (也可不平行)于它們的第二直線運動、第三直線運動時，則分別命名為 U、V、W 及 P、Q、R。

機床除主要回轉(zhuǎn)運動外，還有次要的回轉(zhuǎn)運動時，則命名為D、E。

表示運動方向時，可在運動符號前加 “+”或“-”，如+X、+Y，-Z、-A 等。

3.2.2 刀具移動和工件移動

刀具移動時，其正方向與軸的正方向相同，運動命名與3.2.1相同。工件移動時，其正方向與軸的正方向相反，運動命名是在運動名稱上加 “′”，如X′、Y′、A′、W′等。 可見，-X 方向等同于+X′方向。

3.2.3 實際理解和運用

在機床制造和標準中，人們往往把機床運動直接稱為坐標軸的運動，如X運動就稱為X軸運動，A運動就稱為A軸運動。在標準中更是把帶動刀具或工件移動的部件稱為坐標軸。如圖1所示，滑板運動表示為Y′軸運動，工作臺運動表示為X′軸運動，等等。

3.2.4 機床運動解析示例

圖 1給出了 X、Y、Z、U、V 運動 （或稱 X 軸、Y軸、Z軸、U軸、V軸運動)。不難發(fā)現(xiàn)，X軸、Y軸運動是由工件移動決定的，故其右上角加了“′”;Z軸、U軸、V軸運動是由刀具移動決定的。

3.3 術(shù)語

在這一章中，針對每種機床型式，還給出了與機床運動相關(guān)的主要零部件的術(shù)語表。其實，這些并非標準中的術(shù)語，因為：①標準編寫要求規(guī)定，非術(shù)語標準中，術(shù)語和定義的編寫不應采用表格的形式編排[4];② 非術(shù)語標準中，術(shù)語和定義是將標準正文中出現(xiàn)的一些可能會引起歧義的詞語列出并作出解釋。而該表列出的所謂術(shù)語，既非全部在標準正文中出現(xiàn)，也未按要求給出釋義。這里所指的術(shù)語僅僅指機床及其零部件的名稱。

[1] 全國特種加工機床標準化技術(shù)委員會.GB/T 5291.1—2001 電火花成形機 精度檢驗 第1部分：單立柱機床（十字工作臺型和固定工作臺型)[S].北京：中國標準出版社，2002.

[2] 全國工業(yè)自動化系統(tǒng)與集成標準化技術(shù)委員會.GB/T 19660—2005 工業(yè)自動化系統(tǒng)與集成 機床數(shù)值控制坐標系和運動命名[S].北京：中國標準出版社，2005.

[3] 全國特種加工機床標準化技術(shù)委員會.GB/T 19361—2003 電火花線切割機 （單向走絲型) 精度檢驗[S].北京：中國標準出版社，2004.

[4] 白殿一，逄征虎，劉慎齋，等.標準的編寫[M].北京：中國標準出版社，2009.