GB/T 16768-2025 金属切削机床 振动测量方法

　　ICS 25. 080. 01 CCS J 50

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 16768—2025代替 GB/T 16768—1997

　　金属切削机床 振动测量方法

　　Metal-cutting machinetools—Measurementmethod forvibration

　　2025-10-05发布 2026-05-01实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 16768—2025

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　引言 Ⅳ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 测量条件 2

　　5 测量方法 2

　　6 测量记录 3

　　附录 A (资料性) 机床振动测量记录 4

　　Ⅰ

　　GB/T 16768—2025

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则 第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　本文件代替 GB/T 16768—1997《金属切削机床 振动测量方法》, 与 GB/T 16768—1997相比 , 除结构调整和编辑性改动外 ,主要技术变化如下 :

　　a) 增加了 “振动 ”和 “(振动的)峰-峰值 ”两个术语(见 3. 1 和 3. 9) ;

　　b) 更改了“测量仪器条件 ”(见 4. 1,1997年版的 4. 1) ;

　　c) 增加了 “机床安装要求 ”(见 4. 2) ;

　　d) 更改了“测量前机床空运转时间要求 ”(见 4. 3,1997年版的 4. 3) ;

　　e) 增加了 “绘制转速与绝对振动速度关系图要求 ”(见 5. 1. 11) ;

　　f) 增加了 “绘制转速与相对振动位移关系图要求 ”(见 5. 2. 5) ;

　　g) 更改了 “数值处理 ”,其内容纳入到 “测量方法 ”中(见第 5 章 ,1997年版的第 5 章) 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由中国机械工业联合会提出 。

　　本文件由全国金属切削机床标准化技术委员会(SAC/TC22)归 口 。

　　本文件起草单位 : 国家机床质量监督检验中心 、西安交通大学 、北京机床研究所有限公司 、天津大学 、通用技术集团机床工程研究院有限公司 、山东大学 、上海新钐机床有限公司 。

　　本文件主要起草人 :薛瑞 娟 、张 维 、黄 祖 广 、高 卫 国 、姬 帅 、李 珂 、姜 二 彪 、于 春 平 、赵 立 波 、林 启 敬 、毕星瑞 、官端阳 、陈伟 、何春树 、王静 、陈妍言 。

　　本文件于 1997年首次发布 ,本次为第一次修订 。

　　Ⅲ

　　GB/T 16768—2025

　　引 言

　　本文件给出了测量金属切削机床振动的方法 , 目的是减少和控制机床振动产生的不良影响 。这种不良影响包括影响精加工表面质量和精度 、使机床部件过早磨损和损坏 、减少刀具寿命 、产生不可接受的噪声 、对操作者的身体健康造成伤害等 。

　　在大多数情况下 ,本文件主要针对的是刀具与工件之间产生的振动 。

　　Ⅳ

　　GB/T 16768—2025

　　金属切削机床 振动测量方法

　　1 范围

　　本文件描述了金属切削机床在空运转时绝对振动和相对振动的测量条件 、测量方法及测量记录 。本文件适用于金属切削机床(以下简称 “机床 ”)的振动试验与检验 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本文件 。

　　GB/T 2298—2010 机械振动 、冲击与状态监测 词汇

　　3 术语和定义

　　GB/T 2298—2010界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　振动 vibration

　　围绕着某一平衡点的机械振荡 。

　　注 : 此振荡可以是周期性的或随机的 。

　　[来源 :GB/T 2298—2010,3. 1,有修改] 3.2

　　机床振动 machine toolvibration

　　机床运转时产生的振动 。

　　3.3

　　机床绝对振动 machine toolabsolutevibration

　　机床运转时 ,机床的某一部位相对地基的振动 。

　　注 : 以在机床一定部位的 X、Y、Z 方向测得的振动速度有效值表示 ,单位为毫米每秒(mm/s) 。

　　3.4

　　机床相对振动 machine toolrelativevibration

　　机床运转时 ,机床上刀具相对工件之间的振动 。

　　注 : 以在规定方向上模拟刀具与模拟工件之间测得的振动位移峰-峰值表示 ,单位为微米(μm) 。

　　3.5

　　机床环境振动 machine toolambientvibration

　　机床处于静止状态下 , 由所有外部振源传导给机床的振动 。

　　3.6

　　机床敏感方向 machine toolsensitivedirection

　　机床瞬时加工点上 ,垂直于假想工件成形表面的方向 。

　　1

　　GB/T 16768—2025

　　3.7

　　机床固定敏感方向 machine toolfixed sensitivedirection

　　加工时 ,相对机床参考坐标系始终不变的敏感方向 。

　　示例 : 外圆车削 、外圆磨削的径向和平面铣削加工面的垂直方向 。

　　3. 8

　　机床回转敏感方向 machine toolrotary sensitivedirection

　　加工时 ,相对机床参考坐标系随刀具与工件相对运动而变化的敏感方向 。

　　示例 : 镗削的每一径向 。

　　3.9

　　(振动的)峰-峰值 peck-to-peck value(ofa vibration)

　　给定时间内振动的最大正值与最大负值的差值 。

　　注 : 其大小与测量系统的响应和上升时间有关 。

　　[来源 :GB/T 2298—2010,3. 45]

　　4 测量条件

　　4. 1 测量仪器应满足测量环境条件(温度 、湿度) ,并应符合下列要求 :

　　a) 测量频率范围宜为 10 Hz~ 2 000 Hz;

　　b) 测量精度和量程范围满足测量要求 ;

　　c) 经过校准并在有效期内 。

　　4.2 机床应安装在适合的地基上 ,并固定平稳 。

　　4.3 测量前 ,机床应中速空运转至少 15 min。

　　4.4 测量时 ,机床各有关运动部件的位置宜为完成主要功能时该部件的常用位置 。

　　4.5 测量时 ,各运动部件的夹紧或松开状态应与完成主要功能时的状态相同 。

　　4.6 测量时 ,机床不作进给运动 。 除了进给运动电动机外 ,机床其余电动机 、润滑泵 、液压泵 、气动泵等均宜开启 。

　　5 测量方法

　　5. 1 绝对振动测量

　　5. 1. 1 测点宜布置在下列位置 :

　　a) 支承刀具 、工件的部位 ;

　　b) 振动较明显的部位(如立柱 、横梁等) 。

　　5. 1.2 测量方向为机床参考坐标系的 X、Y、Z 方向 。

　　5. 1.3 测量装置和/或测量仪器应牢固可靠地安装到测点处 ,并应按规定调整 。

　　5. 1.4 对于有级变速的机床 ,应分别测量主运动在各级转速下的机床振动值 。

　　5. 1.5 对于无级变速的机床 ,应分别测量主运动在低 、中 、高转速下的机床振动值 。

　　5. 1.6 对于有级变速和无级变速组合的机床 ,应在有级变速的各级转速范围内分别按 5. 1. 5测量 。

　　5. 1.7 测量应在各级转速平稳后进行 。具有正反方向主运动的机床 ,每个方向均应进行测量 。具有多个主运动的机床 ,每个主运动均应测量 。

　　5. 1. 8 测量时 , 以 20 s 内指示值能保持(大部分时间停留在某一值附近)的最大值作为测量值 。

　　5. 1.9 测量时 ,若指示值呈周期性或间歇式变化 , 以其最大值作为测量值 。

　　5. 1. 10 机床绝对振动测量结果以所测得数据中的振动速度有效值的最大值计 。

　　2

　　GB/T 16768—2025

　　5. 1. 11 绘制转速与绝对振动速度关系图 。每个运动方向和每个主运动均应绘制 。

　　5. 1. 12 测量时 ,机床环境振动值不应大于机床绝对振动测量结果的 30% ,否则应重新测量 。

　　5.2 相对振动测量

　　5.2. 1 测点宜布置在完成主要功能时刀具和工件相对的常用位置上 。

　　5.2.2 测量方向应根据加工时机床敏感方向确定 :

　　a) 机床敏感方向为机床固定敏感方向 ,测量方向与机床固定敏感方向一致 ;

　　b) 机床敏感方向为机床回转敏感方向 ,测量方向按互相垂直的两个敏感方向来确定 。

　　5.2.3 测量方法按 5. 1. 3~ 5. 1. 9 的规定 。

　　5.2.4 机床相对振动测量结果以所测得数据中振动位移峰-峰值的最大值计 。

　　5.2.5 绘制转速与相对振动位移关系图 。每个运动方向和每个主运动均应绘制 。

　　6 测量记录

　　6. 1 测量时 ,应对测量条件 、测量仪器 、测点位置 、各测点的测量值等做详细记录 。

　　6.2 记录的内容和格式可参照附录 A。

　　3

　　GB/T 16768—2025

　　附 录 A

　　(资料性)

　　机床振动测量记录

　　A. 1 机床绝对振动测量记录见表 A. 1。

　　表 A. 1 机床绝对振动测量记录表

　　机床绝对振动测量记录

　　机床

　　型号

　　测量仪器

　　名称

　　名称

　　型号

　　主参数

　　编号

　　出厂 日期

　　有效日期

　　出厂编号

　　频率范围/Hz

　　主电动机功率/kW

　　精度/%

　　主运动转速范围/(r/min)

　　量程范围/(mm/s)

　　测量环境

　　机床环境振动值/(mm/s)

　　灵敏度/(mV/g)

　　X

　　温度/℃

　　Y

　　湿度/%

　　Z

　　主运动转速a r/min

　　测点 1

　　测点 2

　　测点 n

　　绝对振动速度有效值/(mm/s)

　　Xb

　　Yb

　　Zb

　　Xb

　　Yb

　　Zb

　　Xb

　　Yb

　　Zb

　　正向

　　反向

　　正向

　　反向

　　正向

　　反向

　　正向

　　反向

　　正向

　　反向

　　正向

　　反向

　　正向

　　反向

　　正向

　　反向

　　正向

　　反向

　　绝对振动

　　测点布置

　　示意图

　　转速与绝对

　　振动速度

　　关系图

　　测量结果

　　测量人员

　　测量 日期

　　a 有级变速机床分别在各级转速下测量 ;无级变速机床分别在低 、中 、高转速下测量 ;有级 +无级变速机床 分 别在有级变速的各级转速范围内按无级变速的低 、中 、高转速测量 。

　　b 根据机床实际具有的坐标方向 ,给出相应方向下测量值 。

　　4

　　GB/T 16768—2025

　　A.2 机床相对振动测量记录见表 A. 2。

　　表 A.2 机床相对振动测量记录表

　　机床相对振动测量记录

　　机床

　　型号

　　测量仪器

　　名称

　　名称

　　型号

　　主参数

　　编号

　　出厂 日期

　　有效日期

　　出厂编号

　　频率范围/Hz

　　主电动机功率/kW

　　精度/%

　　主运动转速范围/(r/min)

　　量程范围/μm

　　测量环境

　　温度/℃

　　灵敏度/(mV/g)

　　X

　　Y

　　湿度/%

　　Z

　　主运动

　　转速a r/min

　　相对振动位移峰-峰值/μm

　　Xb

　　Yb

　　Zb

　　正向

　　反向

　　正向

　　反向

　　正向

　　反向

　　相对振动

　　测点布置

　　示意图

　　转速与相对

　　振动位移

　　关系图

　　测量结果

　　测量人员

　　测量 日期

　　a 有级变速机床分别在各级转速下测量 ;无级变速机床分别在低 、中 、高转速下测量 ;有级 +无级变速机床 分 别在有级变速的各级转速范围内按无级变速的低 、中 、高转速测量 。

　　b 根据机床实际具有的坐标方向 ,给出相应方向下测量值 。

　　5