在木材加工行业迈向智能化、高精度化发展的进程中,木工五轴联动加工中心凭借其卓越的空间曲面加工和异型加工能力,成为行业升级的关键设备。2025 年 4 月 10 日发布、11 月 1 日实施的 JB/T 15106 - 2025《木工五轴联动加工中心》标准,由中国机械工业联合会提出,全国木工机床与刀具标准化技术委员会归口,南兴装备股份有限公司、顺德职业技术学院等多家单位共同起草 。该标准的出台,填补了行业标准空白,为木工五轴联动加工中心的设计、制造、检验等环节提供了全面规范,对推动行业技术进步和产品质量提升意义深远。 一、标准核心内容概述(一)范围界定本标准明确适用于木工五轴联动加工中心的制造,精准划定适用边界。标准详细规定了该类机床的主要参数、技术要求,系统阐述试验方法,严格规范检验规则,以及标志、包装、运输和储存等内容,为行业全流程提供统一准则,确保产品质量与性能的一致性。 (二)规范性引用文件标准引用 20 余项国家标准和行业标准,构建起坚实的技术支撑体系。从 GB/T 191 对包装储运图示的规范,到 GB/T 5226.1 保障电气系统安全;从 GB 12557 明确机床安全技术要求,到 GB/T 26220 规范数控系统通用技术条件,各文件相互配合,使标准在各方面均有章可循,增强权威性与可操作性。 (三)术语和定义标准对 “木工五轴联动加工中心” 作出明确定义,强调其具备 5 个数控轴线,包含 3 个线性轴线(X/Y/Z)和 2 个回转轴线(A、C 或 B、C),且数控系统可实现五轴联动加工。通过图 1 和图 2 展示单工位与双工位机床结构示例,直观呈现设备特征,消除行业认知差异,为标准执行奠定基础。 二、主要参数解析机床主要参数决定其加工能力与适用场景,具体如下: 1. 工作台尺寸:台面长度在 2000 - 3000mm,宽度 700 - 2500mm,为大型板材加工提供充足空间,满足家具制造、木制品加工等多场景需求,可适配不同尺寸工件,提高设备通用性。 2. 刀库容量:刀库可换刀柄数量不少于 4 把,方便加工过程中快速更换刀具,满足多样化加工工艺需求,减少换刀时间,提高生产效率。 3. 进给速度:X、Y 轴空运转进给速度不低于 20m/min,Z 轴不低于 15m/min,A、C 轴为 8000 - 10000mm/min。合理的进给速度设置,兼顾加工效率与精度,确保在不同加工任务下,机床能稳定、高效运行。同时,标准允许根据新产品特性调整参数,增强设备适应性。 三、技术要求深度剖析(一)一般要求1. 机床需符合 GB/T 14384《木工机床通用技术条件》,验收时对未具体化项目一并检验,确保满足木工机床通用质量与技术规范,保证产品基础品质。 2. 严格按批准的图样和技术文件制造,保障生产规范性与一致性,从源头控制产品质量,避免因设计制造随意性导致质量波动。 3. 出厂时保证完整性,配备专用附件与备用易损件,特殊附件由供需双方商定,确保用户正常使用与维护需求,提升用户体验。 4. 外购件符合现行标准并取得合格证,且与主机同步运转试验,保证外购件与主机兼容性和可靠性,避免因外购件问题影响机床整体性能。 (二)外观要求1. 外观表面平整,涂装均匀,无缺陷损伤,提升美观度同时,防止表面问题导致的腐蚀磨损,延长机床使用寿命,塑造良好品牌形象。 2. 防护罩平整匀称,无翘曲凹陷,确保防护功能有效,防止操作人员接触运动部件,保障人身安全。 3. 零部件结合面边缘平整,焊接牢固,焊缝修整均匀,保证零部件结构强度与稳定性,避免焊接质量问题引发零部件损坏。 4. 外露零部件无磕碰锈蚀,标准件防锈处理,防止零部件在使用存放中生锈,影响性能与外观。 5. 镀锌、发黑处理色调一致,防护层无褪色脱落,保证防护效果与美观度。 6. 涂漆层平整,颜色均匀,附着牢固,无流挂、起泡等问题,保护机床本体免受环境侵蚀,提升外观品质。 7. 机床上标识清晰耐久,铭牌位置明显,方便用户识别产品信息,便于设备管理维护。 (三)关键零部件加工要求1. 主轴材料:主轴采用 GB/T 3077 规定的 40Cr 合金钢或性能相当钢材制造,40Cr 合金钢综合力学性能优良,强度、韧性和耐磨性出色,能满足主轴在高速旋转和承受切削力时的性能需求。 2. 铸件精度:铸件精度不低于 GB/T 6414 - 2017 规定的 CT 11 级,保证零部件尺寸精度与质量,为后续加工装配提供良好基础,确保部件间配合精度。 3. 动平衡要求:刀具主轴电机皮带轮等按 GB/T 9239.1 - 2006 进行动平衡检查,平衡品质等级不低于 G6.3 级,减少运转振动,降低噪音,延长皮带轮及传动部件寿命,保证机床运行稳定性。 4. 表面处理:直线移动导轨等易磨损工作表面进行耐磨、耐腐蚀处理,提高表面硬度与耐磨性,延长机床使用寿命,保证运动精度与稳定性。 5. 缺陷限制:主要结合面和外露表面无砂眼、气孔等缺陷,有缺陷零部件禁止装配,确保机床整体质量与性能。 (四)装配要求1. 装配前零件进行防锈去污处理,避免装配后出现锈蚀等问题,影响机床性能与使用寿命。 2. 严格按图样装配,不添加非规定垫片、螺钉等,确保装配准确性与一致性,保障机床精度与性能。 3. 移动导轨副等组装后运动轻便灵活,无阻滞,保证机床运动部件顺畅运行,提高加工精度与效率。 4. 各结合面符合重要固定结合面要求,如直线移动导轨与床身等结合面,确保机床整体结构稳定,减少振动变形,提高刚性。 (五)气动及润滑系统要求1. 气动系统密封可靠,无渗漏、蠕动和冲击现象,符合 GB/T 7932 规定,保证气动元件正常工作与动力传输稳定,为机床运动和夹紧等提供可靠动力。 2. 润滑系统符合 GB/T 6576 规定,为机床各运动部件提供良好润滑,减少摩擦磨损,降低运行阻力,延长零部件寿命,保证机床正常运行与加工精度。 (六)电气系统要求机床电气系统严格遵循 GB/T 5226.1 规定,从设计、安装到防护,全方位保障电气系统安全性、可靠性与稳定性,防止电气故障引发安全事故,确保操作人员与设备安全。 (七)数控系统要求1. 具备手动和自动操作模式,手动模式便于调试维修,自动模式实现高效精准自动化加工,满足不同加工场景与操作人员需求,提高生产效率。 2. 集成 CAM 软件且与数控系统兼容,实现设计加工一体化流程,用户可直接将设计模型转化为加工代码,减少中间环节,提高加工精度与效率,降低编程难度与错误率。 3. 数控系统符合 GB/T 26220 规定,具备单向定位、数据补偿等多项功能。这些功能提升机床智能化水平与加工精度,保障加工安全,方便操作与数据管理,使机床高效精准完成加工任务。 (八)温升及空载功率要求1. 主轴轴承稳定温度后,最高温度不超 70℃,温升不超 40℃。严格控制温升,防止轴承因高温性能下降、加速磨损,确保主轴轴承在正常温度范围工作,保障机床精度与寿命。 2. 主传动系统空载功率不超主轴电机额定功率 40%,降低空载能耗,提高能源利用效率,减少设备发热与损耗,降低运行成本。 (九)精度要求机床几何精度和工作精度严格符合表 2 和表 3 规定公差要求。几何精度涵盖工作台平面度、导轨直线度等多项指标,确保机床部件相对位置精度,为加工精度提供基础;工作精度通过加工尺寸偏差等项目考核,直接反映实际加工精度,是衡量加工质量的关键依据。 (十)安全卫生要求1. 安全防护除符合 GB 12557 规定外,X、Y、Z 轴极限位置设限位保护装置,自动换刀装置极限位置设缓冲装置,全方位保障操作人员安全,防止机械伤害事故发生。 2. 空运转噪声最大声压级不超 90dB (A),控制噪声污染,保护操作人员听力健康,营造良好工作环境,减少对周边环境影响。 四、试验方法详解(一)试验条件1. 检验前按装配要求调整机床,调平后工作台面纵横向读数不大于 0.1/1000mm,确保机床安装水平,为精度检验和性能测试提供准确基础。 2. 按随机技术文件调试、检测和试运行,检查防护装置、刀具主轴、工件吸附装置等多方面,确保机床各系统部件正常运行,保障试验顺利进行与结果准确。 (二)外观检验采用目测方法全面检查机床外观,确保外观质量符合标准要求,操作简便、直观有效。 (三)加工及装配检验运用水平仪、塞尺、硬度计等量具,结合目测,对关键零部件加工质量和装配精度细致检验,确保零部件加工与装配满足技术要求。 (四)参数检验空运转时用通用量具测量主要参数,要求参数偏差不大于 10%,保证机床实际性能与设计参数相符,满足加工需求。 (五)空运转试验1. 试验目的与要求:在无负荷状态下运转机床,检验各机构运转、安全、温度、功率、噪声及操纵和安全防护机构动作情况。主传动机构按规定速度范围,从低到高依次运转,涵盖多种转速,使主轴轴承达稳定温度,全面考察机床性能。 2. 系统检验:采用目测等方法检查气动、润滑、电气和数控系统,确保各系统工作正常、功能可靠,保障机床整体运行稳定性。 3. 专项检验:主轴轴承稳定温度后测量温升;用 1 级功率表测空载功率;按规定检验安全防护和噪声;进行不少于 16h 连续空运转试验,自动循环包含所有功能和工作范围,检验机床可靠性。 (六)几何精度检验1. 参考 JB/T 4171 - 1999 和 GB/T 17421.2 规定进行检验,当项目无法实现时可不检验,增强检验灵活性。 2. 严格控制检验方法和检具误差不超被检项目公差 1/4,确保检验结果准确可靠。 3. 检验项目可由用户与制造商协商确定,测量范围不同时考虑公差最小折算值,满足不同用户需求。 4. 按表 2 规定项目,如工作台平面度、导轨直线度等,使用平尺、指示器等量具,严格按检验方法操作,控制公差范围,保障机床几何精度。 (七)工作精度检验1. 采用含水率不超 10% 的中密度纤维板为试件,规定试件基准面直线度和垂直度,按设计规范加工,保证刀具质量,统一试验条件,使结果具可比性。 2. 按表 3 规定项目,如圆形加工尺寸偏差、圆孔与圆环同轴度等,使用游标卡尺等量具,严格按检验方法测量判定,直接评估机床实际加工精度。 (八)负载试验1. 负载试验检验机床负载下工作性能、安全性、加工和承载能力,在空运转和精度检验合格后进行,确保试验有效性。 2. 在额定工作条件下,用规定材料,通过改变进给速度和切削深度使机床达主电机额定功率,模拟实际加工工况,检验各机构运行和系统密封情况,确保机床在实际生产中稳定可靠。 五、检验规则严格规范(一)出厂检验每台机床均需经制造厂家质量检验部门严格出厂检验,合格签发合格证方可出厂。检验项目包括外观、参数、装配、安全、精度、空运转和负载试验等,全面检测机床质量,保障出厂产品符合标准,维护用户权益。 (二)型式检验1. 生产厂每年至少进行一次型式检验,在试制新产品、设计工艺或材料重大改变、国家质量监督部门要求等情况下也需进行,及时发现产品问题,推动企业持续改进质量。 2. 型式检验项目为标准全部项目,在批产品中随机抽取 1 台样品。安全要求不合格则整批产品不合格,其他项目不合格加倍抽样复检,复检仍不合格则该批产品不合格,严格检验判定规则,确保产品质量一致性和可靠性。 六、标志、包装、运输与储存要求(一)铭牌和标志产品铭牌包含关键信息,方便用户识别了解产品。机床各部位设明显警告和指导标志,操作标志符合 GB/T 10961 规定,安全色和标志符合 GB 2893、GB 2894 规定,确保操作人员正确识别操作,保障安全。 (二)包装产品包装采取防尘、防潮、防震措施,按 JB/T 8356 规定,便于拆卸、装车和起吊,包装储运图示标志符合 GB/T 191 规定,规范包装流程,保护机床在运输存储中不受损坏。 (三)随机文件随机附送产品使用说明书、装箱单等文件,配备常用安装、维修保养工具。使用说明书符合 GB/T 9969 规定,涵盖多方面要求,为用户提供全面使用指导和技术支持。 (四)运输运输过程按规定起吊、安置包装箱,防止倾倒,装卸运输小心轻放,严禁抛掷碰撞,确保机床运输安全。 (五)储存产品存放于通风良好、有防水防潮设施仓库内,避免机床因环境因素受损,延长储存寿命。 JB/T 15106 - 2025 标准的实施,为木工五轴联动加工中心行业提供了科学全面的技术规范和质量标准。它将有力推动企业提升产品质量与生产效率,增强市场竞争力;帮助用户选购高质量设备,提高加工质量与效率;从行业层面,促进该领域朝着规范化、高端化方向发展,提升我国木工机械制造行业整体水平。
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