GB/T 20959-2025 数控立式转塔刀架

　　ICS 25. 060.20 CCS J 52

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 20959—2025代替 GB/T20959—2007

　　数控立式转塔刀架

　　NC verticalturret

　　2025-08-29发布 2026-03-01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 20959—2025

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 型式和连接尺寸 1

　　5 要求 3

　　6 试验方法 12

　　7 检验 14

　　8 标志 、包装和随行文件 14

　　图 1 刀架连接尺寸图 2

　　图 2 静态加载加力和测量位置 14

　　表 1 刀架连接尺寸 2

　　表 2 重复定位精度 4

　　表 3 工具孔轴线在工作位置的偏移量 5

　　表 4 各工具孔轴线在工作位置的平行度 6

　　表 5 燕尾槽对底面的平行度 7

　　表 6 燕尾槽到底面高度同位置的等距度 8

　　表 7 各燕尾槽定位侧面在工作位置的平行度 9

　　表 8 燕尾槽定位侧面对底面的垂直度 10

　　表 9 燕尾槽定位侧面对刀架回转中心的位置偏移 11

　　表 10 模拟刀杆 13

　　表 11 静态加载加力力矩 14

　　Ⅰ

　　GB/T 20959—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 20959—2007《数控立式转塔刀架》, 与 GB/T 20959—2007相比 , 除结构调整和编辑性改动外 ,主要技术变化如下 :

　　— 更改了型式 ,更改了关于主参数的说明 ,刀架型式按刀台外方形不同分类改为按刀台方工具安装面不同(见 4. 1. 1、4. 1. 2,2007年版的 3. 1、3. 2. 1) ;

　　— 更改了 Ⅰ 式和 Ⅱ式的适用范围(见 4. 2. 1,2007年版的 3. 2. 2) ;

　　— 更改了 G5项燕尾 槽 到 底 面 高 度 同 位 置 的 等 距 度 表 公 差 数 值 , 由 “0. 25”改 为 “0. 020”(见 表6,2007年版的表 2) ;

　　— 更改了 G6项各燕尾槽定位侧面在工作位置的平行度公差数值 , 由 “0. 20”改 为 “0. 015”(见 表7,2007年版的表 2) ;

　　— 更改了 G7项燕尾槽定位侧面对底面的垂直度公差数值 , 由 “0. 20”改为 “0. 015”(见表 8, 2007年版的表 2) ;

　　— 更改了 G8项燕尾槽定位侧面对刀架回转中心的位置偏移公差数值 , 由“0. 30”改为“0. 025”(见表 9,2007年版的表 2) ;

　　— 更改了 抽 查 刀 架 装 配 后 的 清 洁 度 的 依 据 标 准 , 由 “按 JB/T 9877 的 规 定 ”改 为 “按GB/T 25374—2010的规定 ”(见 5. 4. 3,2007年版的 4. 4. 3) ;

　　— 更改了 密 封 防 水 试 验 依 据 的 标 准 , 由 “按 GB 4208—1993 中 13. 2. 5 规 定 ”改 为 “按GB/T 4208—2017中 14. 2. 5 规定 ”(见 6. 3,2007年版的 5. 3) ;

　　— 增加了模拟刀杆的参数要求(见表 10) 。

　　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 :烟台环球机床装备股份有限公司 、通用技术集团机床工程研究院有限公司 、江苏宏达数控科技股份有限公司 、常州亘源数控设备有限公司 、常州市新墅机床数控设备有限公司 、温岭市三和数控机床设备有限公司 、滕州市综合检验检测中心 、淮阴工学院 、烟台市标准计量检验检测中心 、山东威达机械股份有限公司 、上海机床厂有限公司 。

　　本文件主 要 起 草 人 : 景 国 丰 、杨 爱 菊 、臧 克 宝 、张 越 东 、于 春 平 、陈 清 锋 、康 小 波 、徐 志 华 、叶 云 富 、郭峰 、陈中 、陈磊 、马光芬 、程杰 。

　　本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为 :

　　— 2007年首次发布为 GB/T 20959—2007;

　　— 本次为第一次修订 。

　　Ⅲ

　　GB/T 20959—2025

　　数控立式转塔刀架

　　1 范围

　　本文件规定了数控立式转塔刀架(以下简称刀架)的型式和连接尺寸 、要求 、试验方法 、检验 、标志 、包装和随行文件 。

　　本文件适用于刀台方尺寸 100 mm~400 mm 的回转轴线垂直安装基面的电机驱动的刀架的设计与制造 。其中连接尺寸适用新设计的刀架 。其他刀台方尺寸的刀架参照使用 。

　　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 4208—2017 外壳防护等级(IP代码)

　　GB/T 17421. 1—2023 机床检验通则 第 1部分 :在无负荷或准静态条件下机床的几何精度GB/T 17421. 5 机床检验通则 第 5部分 : 噪声发射的确定

　　GB/T 25374 金属切削机床 清洁度的测量方法

　　JB/T 3207 机床附件 产品包装通用技术条件

　　JB/T 9935 机床附件 随机技术文件的编制

　　3 术语和定义

　　本文件没有需要界定的术语和定义 。

　　4 型式和连接尺寸

　　4. 1 型式

　　4. 1. 1 刀架以刀台工具安装面到刀台回转轴线的距离的两倍为主参数 :斜面刀台 , 以大端尺寸为参考 。

　　4. 1.2 刀架以刀台方工具安装面不同分为 A 型 、B 型和 C 型三种型式 :

　　A 型 ,矩形槽刀架 ;

　　B 型 , 圆柱孔刀架 ;

　　C 型 ,燕尾槽刀架 。

　　注 : 本文件中的简图仅为示例 。

　　4.2 连接尺寸

　　4.2. 1 刀架与机床连接尺寸分为两种 , Ⅰ 式和 Ⅱ式 , 由制造厂根据产品结构需要选用 。

　　注 : Ⅰ 式主要用于安装时能够方便实施刀台回转露出安 装 螺 钉 孔 的 刀 架 ; Ⅱ 式 主 要 用 于 安 装 时 不 方 便 实 施 回 转 刀台露出安装螺钉孔的刀架 。

　　4.2.2 刀架连接尺寸见图 1 和表 1。特殊需要可由制造厂和用户协议商定 。

　　1

　　GB/T 20959—2025

　　标引符号说明 :

　　A — 刀台方对边尺寸 ;

　　h — 矩形刀截面高度 ;

　　D — 圆柱孔直径 ;

　　E — 燕尾槽公称尺寸 。

　　图 1 刀架连接尺寸图

　　表 1 刀架连接尺寸

　　单位为毫米

　　A

　　100

　　125

　　160

　　200

　　250

　　315

　　400

　　H

　　51

　　58

　　70

　　80

　　100

　　120

　　140

　　160

　　h

　　12

　　16

　　20

　　25

　　32

　　40

　　50

　　H1

　　63

　　74

　　90

　　100

　　125

　　145

　　152

　　172

　　180

　　200

　　210

　　D (H7)

　　—

　　40

　　50

　　60

　　80

　　H2

　　—

　　57

　　80

　　100

　　125

　　160

　　180

　　E

　　—

　　56

　　72

　　90

　　115

　　140

　　140

　　B

　　100

　　100

　　126

　　152

　　150

　　210

　　260

　　356

　　C

　　100

　　120

　　146

　　168

　　177

　　210

　　260

　　356

　　L

　　114

　　136

　　170

　　192

　　200

　　250

　　315

　　400

　　d

　　6. 6

　　9

　　13. 5

　　17. 5

　　26

　　2

　　GB/T 20959—2025

　　表 1 刀架连接尺寸 (续)

　　单位为毫米

　　B1

　　—

　　113

　　205

　　262

　　328

　　345

　　435

　　B2

　　—

　　144

　　230

　　288

　　363

　　384

　　484

　　C1

　　—

　　113

　　125

　　165

　　210

　　345

　　435

　　C2

　　—

　　144

　　155

　　195

　　290

　　384

　　484

　　d1

　　—

　　9

　　11

　　13. 5

　　17. 5

　　22

　　26

　　5 要求

　　5. 1 精度检测

　　5. 1. 1 检测应在刀架锁紧状态下进行 。

　　5. 1.2 使用本文件时 ,检测工具精度应符合 GB/T 17421. 1—2023的有关规定 。

　　5. 1.3 本文件所列出的精度检测项 目顺序 ,并不表示实际检测顺序 ,检测时一般可按装拆检测工具和检测方便 ,按任意的次序进行检测 。

　　5. 1.4 检测时 ,根据结构特点并不需要检测本文件规定的所有项 目 ,可按产品结构性能和协议 ,选择本文件中表 2~表 9 提出的部分检测项 目 。

　　5. 1.5 当实测长度与本文件规定的长度不同时 ,公差应根据 GB/T 17421. 1—2023中 4. 1. 2 的规定按能够测量的长度折算 。折算结果小于 0. 005 mm 时 ,仍按 0. 005 mm 计 。

　　5. 1.6 检测项 目 、公差及检测方法见表 2~表 9。

　　3

　　GB/T 20959—2025

　　表 2 重复定位精度

　　检测项目

　　刀架的重复定位精度[在图示 a) 、b)两个方向检测] 。

　　G1

　　简图

　　公差

　　a)和 b)0. 005 mm

　　检测工具

　　指示表 、专用检验棒

　　检测方法

　　检验棒固定在刀架装刀处 ,指示表测头 按 图 示 方 向 触 及 检 验 棒 表 面 并 定 位 ,记 取 指 示 表 读 数 。旋 转 刀 架 再 恢 复至原检测工位位置检测 ,重复检测五次 。

　　每个工位都应检测 。

　　a) 、b)误差分别计算 。

　　误差以各工位指示表五次读数差值的最大值计

　　4

　　GB/T 20959—2025

　　表 3 工具孔轴线在工作位置的偏移量

　　检测项目

　　工具孔轴线在工作位置的偏移量 :

　　a) 在垂直平面内 ;

　　b) 在水平面内

　　G2

　　简图

　　公差

　　a)和 b)0. 020 mm

　　检测工具

　　指示表 、检验棒

　　检测方法(按 GB/T 17421. 1—2023中 3.5. 10的规定)

　　固定指示表 ,测头垂直触及检验棒表面(靠近刀台端面) ,旋转刀架检测 ,记取每一工具孔a) 、b)误差分别计算 。

　　误差以指示表读数的最大差值计

　　的读数 。

　　5

　　GB/T 20959—2025

　　表 4 各工具孔轴线在工作位置的平行度

　　检测项目

　　各工具孔轴线在工作位置的平行度 :

　　a) 在垂直平面内 ;

　　b) 在水平面内

　　G3

　　简图

　　公差

　　a)和 b)100 mm 长度上 0. 020 mm

　　检测工具

　　指示表 、检验棒 、专用检测平板

　　检测方法(按 GB/T 17421. 1—2023中 12.3.2.4 的规定)

　　固定指示表 ,测头垂直触及检验棒表面 , 以 任 一 工 具 孔 检 验 棒 侧 母 线 表 面 来 调 整 刀 架 与 平 板 基 准 槽 平 行 。移 动指示表检测各工具孔 。

　　a) 误差以各工具孔检测指示表读数差中的最大值计 。

　　b) 误差以各工具孔指示表读数最大代数差值计

　　6

　　GB/T 20959—2025

　　表 5 燕尾槽对底面的平行度

　　检测项目

　　燕尾槽对底面的平行度

　　G4

　　简图

　　公差

　　100 mm 长度上 0. 020 mm

　　检测工具

　　指示表 、检验棒 、平板

　　检测方法(按 GB/T 17421. 1—2023中 12.3.2.4 的规定)

　　检验棒平放在燕尾槽上 ,指示表测头触及检验棒上母线 ,移动指示表检测 。每个工位都应检测 。

　　误差以各燕尾槽指示表读数差的最大值计

　　7

　　GB/T 20959—2025

　　表 6 燕尾槽到底面高度同位置的等距度

　　检测项目

　　燕尾槽到底面高度同位置的等距度

　　G5

　　简图

　　公差

　　0. 020 mm

　　检测工具

　　指示表 、检验棒 、平板

　　检测方法(按 GB/T 17421. 1—2023中 12.3.2.4 的规定)

　　检验棒平放在燕尾槽上 ,指示表测头触及检验棒上母线 ,移动指示表检测 。每个工位都应检测 。

　　误差以各燕尾槽指示表读数差的最大值计

　　8

　　GB/T 20959—2025

　　表 7 各燕尾槽定位侧面在工作位置的平行度

　　检测项目

　　各燕尾槽定位侧面在工作位置的平行度

　　G6

　　简图

　　公差

　　100 mm 长度上 0. 015 mm

　　检测工具

　　指示表 、专用平板

　　检测方法(按 GB/T 17421. 1—2023中 12.3.2.2 的规定)

　　刀架安装在平板上 , 以任一侧面为基准调整刀架与平板基准槽平行 。旋转刀架 ,移动指示表检测各定位侧面 。误差以各侧面指示表读数差的最大值计

　　9

　　GB/T 20959—2025

　　表 8 燕尾槽定位侧面对底面的垂直度

　　检测项目

　　燕尾槽定位侧面对底面的垂直度

　　G7

　　简图

　　公差

　　0. 015 mm

　　检测工具

　　指示表 、直角尺 、平板

　　检测方法(按 GB/T 17421. 1—2023中 12.4.2 的规定)

　　刀架安装在平板上 ,调整直角尺并固定 。指示表测头触及定位侧面 ,移动指示表检测 。每个工位都应检测 。

　　误差以各侧面指示表读数差值的最大值计

　　10

　　GB/T 20959—2025

　　表 9 燕尾槽定位侧面对刀架回转中心的位置偏移

　　检测项目

　　燕尾槽定位侧面对刀架回转中心的位置偏移

　　G8

　　简图

　　公差

　　0. 025 mm

　　检测工具

　　指示表 、基准器具

　　检测方法

　　指示表测头触及定位侧面中部位置 ,并固定在能脱离接触又能恢复原定位置的基准器上误差以各定位侧面指示表读数的最大差值计

　　,转动刀架检测 。

　　11

　　GB/T 20959—2025

　　5.2 随机附件

　　应提供保证刀架安装和使用的附件和工具 。

　　5.3 安全卫生

　　5.3. 1 刀架外露部分应平整 、光滑 ,不应有可能造成人身伤害的尖棱 、锐角和毛刺等 。

　　5.3.2 当刀架质量超过 16kg时 ,应有起吊或搬运装置 ,该装置应能保证刀架起吊的安全和平稳 。

　　5.4 加工和装配

　　5.4. 1 刀架安装底面为重要固定结合面 ,其平面度应符合设计文件和有关标准的要求 。

　　5.4.2 装配到刀架上的零 、部件和外购件应符合质量要求 。

　　5.4.3 按 GB/T 25374—2010的规定抽查刀架装配后的清洁度 。用 目测和手感法进行检查 ,不应有明显脏物 。

　　5.5 外观质量

　　5.5. 1 刀架外观表面不应有图样未规定的凸起 、凹陷 、粗糙不平和其他损伤 。

　　5.5.2 防护罩应平整 、匀称 ,不应翘曲 、凹陷 。

　　5.5.3 刀架外露结合面的边缘应整齐 、匀称 ,除设计允许外不应有明显的错位 ,其错位量应小于 1 mm。

　　5.5.4 装入沉孔的螺钉不应突出零件表面 ,其头部与沉孔之间不应有明显的偏心 。

　　5.5.5 刀架外露加工表面不应有磕碰 、明显划痕和锈蚀等缺陷 。

　　5.5.6 镀件 、发蓝件 、发黑件色调应一致 , 防护层不应有褪色 、脱落现象 。

　　5.6 运转性能

　　刀架按 6. 1规定的试验方法进行运转试验和偏重试验 ,试验中应运转正常 ,定位准确 ,锁紧可靠 ,无故障 。

　　5.7 噪声

　　刀架运转时 ,不应有不正常的尖叫声和冲击声 。运转试验中 ,刀架的噪声声压级不大于 76 dB(A) 。

　　5. 8 密封防水

　　刀架应有良好的密封防水性能 ,经喷淋试验后 ,刀架性能不应降低 。对无法密封的刀架 , 内部不应有积液现象 。

　　5.9 静态加载

　　刀架按 6.4规定的静态加载试验 ,不应产生不能恢复的变形 ,试验中其弹性变形量不大于 0.06 mm,试验后刀架的精度仍应符合 5. 1 的规定 。

　　6 试验方法

　　6. 1 运转性能试验

　　6. 1. 1 运转试验

　　在刀架每一工位上固定模拟刀杆 ,刀杆尺寸应为刀架使用最大刀体尺寸 ,悬伸长度要符合刀架实际

　　12

　　GB/T 20959—2025

　　使用的可能情况(圆柱孔或燕尾槽刀架的刀杆建议项见表 10) ,在保证每一工位都逐位转换 、越位转换的前提下 ,进行刀架松开 、转位和锁紧的连续运转试验 。在 8 h 内 , 刀架规格小于 315 mm 的转位次数不少于 2 000次 ;刀架规格大于或等于 315 mm 的转位次数不少于 1 000次 。

　　表 10 模拟刀杆

　　刀架中心高/mm

　　300

　　320

　　380

　　400及以上

　　刀杆最大质量/kg

　　15

　　15

　　20

　　25

　　刀杆最长长度/mm

　　250

　　300

　　350

　　400

　　6. 1.2 偏重试验

　　按 6. 1. 1 的试验条件 ,撤去一刀杆形成偏重 ,进行运转试验 。在 2 h 内 ,刀架规格小于 315 mm 的转位次数不少于 500次 ;刀架规格大于或等于 315 mm 的转位次数不少于 250次 。

　　6.2 噪声检测

　　将刀架进行空运转 ,在运转条件下 ,刀架的噪声声压级的检测按 GB/T 17421. 5 的规定 。

　　6.3 密封防水试验(抽查)

　　将刀架进行空运转 ,按 GB/T 4208—2017中 14. 2. 5 规定的试验条件进行防水试验 ,试验后拆开刀架检查 :

　　a) 对密封刀架 , 内部不应有水渍 ;

　　b) 对采用不同泄漏方式的刀架 ,应保证泄漏方式的可靠 。 通过观察证明进水应能排出 ,无积液现象 。

　　6.4 静态加载试验(抽查)

　　刀架处于锁紧状态 ,在刀架装刀工作位置处固定模拟刀杆 ,在模拟刀杆上施加表 11规定的力矩 ,施加力时应避免冲击 。施加力的位置和变形量的测量位置见图 2, 图 2 中长度单位为毫米(mm) 。

　　模拟刀杆应有足够刚度 ,伸出刀台到作用线的距离 l≈1. 5 h。

　　13

　　GB/T 20959—2025

　　单位为毫米

　　标引符号说明 :

　　h — 矩形刀方截面高度 ;

　　a — 固定在刀台方上方 ,保证指示表垂直触及的附加物 。

　　注 : RQ、RX、RS 为变形量检测测量点,分别与所施加力矩 FQ、FX、FS 对应 。

　　图 2 静态加载加力和测量位置

　　表 11 静态加载加力力矩

　　刀台方 A

　　mm

　　100

　　125

　　160

　　200

　　250

　　315

　　400

　　力矩N · m

　　切向 FQ ×LQ

　　200

　　320

　　500

　　800

　　1 250

　　2 000

　　3 200

　　上方 FS ×L

　　360

　　630

　　1 000

　　1 600

　　2 500

　　4 000

　　6 300

　　下方 FX ×L

　　160

　　200

　　320

　　500

　　800

　　1 250

　　2 000

　　7 检验

　　刀架产品出厂应经制造厂检验部门检验合格 。

　　8 标志、包装和随行文件

　　8. 1 标志

　　产品上应有明显的永久性标志 , 内容如下 :

　　14

　　GB/T 20959—2025

　　a) 产品型号和名称 ;

　　b) 制造厂名和商标 ;

　　c) 制造日期(或编号)等 。

　　8.2 包装

　　产品包装应符合 JB/T 3207的规定 。

　　8.3 随行文件

　　8.3. 1 产品出厂应带有随行文件 , 随行文件包括产品使用说明书 、合格证明书 、装箱单 。

　　8.3.2 随行文件的编制应符合 JB/T 9935的规定 。

　　15