日前，由中航工業(yè)成飛經(jīng)過多年經(jīng)驗積累提出的《加工中心用S試件》國際標(biāo)準(zhǔn)提案在在ISO/TC39/SC2第74次國際會議上獲得通過，這項提案將作為ISO10791-7《加工中心精度檢驗第7部分：精加工試件》的附錄在國際機(jī)床行業(yè)實施。《加工中心用S試件》是首項由我國制定的機(jī)床行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)提案。
在ISO/TC39/SC2第74次國際會議上，由我國提出的《加工中心用S試件》國際標(biāo)準(zhǔn)提案引發(fā)了成員國激烈討論。該提案最終在投票環(huán)節(jié)以絕對優(yōu)勢通過，并將作為ISO10791-7《加工中心精度檢驗第7部分：精加工試件》的附錄在國際機(jī)床行業(yè)實施。《加工中心用S試件》是首項由我國獨立提出并獲得通過的標(biāo)準(zhǔn)提案，打破了機(jī)床行業(yè)國際標(biāo)準(zhǔn)被西方壟斷的局面，標(biāo)志著我國金屬切削機(jī)床行業(yè)實質(zhì)性進(jìn)入國際機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域。
目前全世界各國對檢測指標(biāo)的規(guī)定、定義、測量方法和數(shù)據(jù)處理等有所不同，常用的標(biāo)準(zhǔn)有美國標(biāo)準(zhǔn)(NAS)。NAS979是美國國家航空航天局在20世紀(jì)70年代制定的通用切削測試NAS系列，金屬切削裝備規(guī)范。NAS件是通過圓錐臺試件的加工產(chǎn)生的面粗糙度、圓度、角度、尺寸精度等指標(biāo)，來檢驗機(jī)床的動態(tài)精度，是目前國內(nèi)外數(shù)控機(jī)床動態(tài)精度驗收的常用方法。對于三軸聯(lián)動的機(jī)床上選用NAS979標(biāo)準(zhǔn)中的標(biāo)準(zhǔn)試件進(jìn)行動態(tài)精度驗收，可以很好地判斷插補(bǔ)軸在運(yùn)動時的精度。但在五軸聯(lián)動的機(jī)床上選用NAS979標(biāo)準(zhǔn)中的圓錐臺試件來對機(jī)床五軸聯(lián)動精度進(jìn)行檢測，往往并不能正確反映多軸聯(lián)動加工各運(yùn)動部件的綜合精度通過圓錐臺NAS件試件檢查合格的五軸聯(lián)動機(jī)床，在五軸聯(lián)動加工中時常出現(xiàn)加工型面不光順、表面質(zhì)量差等問題，甚至在某些特殊部位出現(xiàn)過切、銑傷零件而造成報廢。此外，NAS979圓錐臺試件在加工中始終處于開角加工區(qū)，反映不出機(jī)床在開、閉角轉(zhuǎn)換時的特性，對多軸聯(lián)動精度檢查不完整，尤其是對新的數(shù)控功能，比如，體現(xiàn)五坐標(biāo)聯(lián)動的重要功能RTCP(RemoteToolCenterPoint)，即遠(yuǎn)程刀具中心點的加工精度就不能進(jìn)行檢測;對后置處理程序的正確性也無法檢驗。而且檢測必須要用專用儀器配合才能進(jìn)行，給機(jī)床調(diào)試與維修等帶來許多不便。
中航工業(yè)成飛經(jīng)過多年經(jīng)驗積累，總結(jié)出綜合檢測數(shù)控銑床精度的S形檢測試件及其檢測方法，S形試件由一個呈S形狀的直紋面等厚緣條和一個矩形基座組合而成，分別在兩個不同平面內(nèi)生成的兩條S形曲線在基座平面的投影互相交叉，并具有在交匯處轉(zhuǎn)換變化彎曲形成的開、閉角形態(tài)。采用S試件檢測機(jī)床精度，可以直接用常用的壁厚卡尺檢測S件緣條厚度，并能根據(jù)緣條厚度情況，分析判斷出機(jī)床的五坐標(biāo)聯(lián)動精度;還能根據(jù)緣條型面、基座平面與緣條結(jié)合部位的刀具軌跡的光順情況，且不需要借助任何工具，就能對設(shè)備精度、后置處理程序和RTCP精度進(jìn)行初步評價，彌補(bǔ)了NAS件用專用的圓度儀和角度儀進(jìn)行檢測后才能對動態(tài)精度進(jìn)行評價的不足。
此外，S試件比NAS件更能全面地檢測機(jī)床五軸聯(lián)動時的動態(tài)精度。S件具有開角加工區(qū)、閉角加工區(qū)和開閉角轉(zhuǎn)換加工區(qū)以及變化的緣條型面與基座平面夾角等加工特征，相比于只有開角加工區(qū)、型面與底平面成定角度的NAS件，其精度檢測更為全面。另外開閉角轉(zhuǎn)換加工區(qū)、緣條型面與基座平面的變化夾角等加工特征對機(jī)床五軸聯(lián)動精度要求很高，因此S件比NAS件檢測更為嚴(yán)格;S件緣條型面，以及基座平面與緣條結(jié)合部位的刀具軌跡的光順情況能夠反映后置處理程序的正確性和RTCP精度，而NAS件無法檢測到這些項目。很多五坐標(biāo)數(shù)控銑床在安裝或者維修時，通過NAS件檢查之后，加工某些零件會出現(xiàn)型面不光順、表面質(zhì)量不好、零件幾何精度達(dá)不到要求等問題。而被檢機(jī)床如果通過了S件測試，再加工這些零件，則不會出現(xiàn)上述問題。
S試件檢測方法可以檢驗整機(jī)的幾何精度、定位精度、綜合加工效率、綜合表面加工質(zhì)量、整機(jī)振動及顫振等一系列問題，可有效提升我國高檔數(shù)控機(jī)床能力，解決鈦合金高效加工難題，進(jìn)而提升航空制造企業(yè)應(yīng)用國產(chǎn)設(shè)備的信心。