機床產品精度現場檢驗檢測活動的作業安全規范

柳 倩，周 雷，劉德品，俞德晶，杜 強

（1.滕州市綜合檢驗檢測中心，山東滕州 277599；2.滕州市燃氣總公司，山東滕州 277590）

0 引言

機床（Machine Tool）是指制造機器的設備，在現代化建設中有著重大作用。無論是出廠檢驗還是技能提升改造，機床產品精度的檢驗檢測活動都是產品質量控制的重要一環。如何安全、高效地完成檢驗檢測任務是值得深思的問題，本文將就機床產品精度現場檢驗檢測活動的作業安全規范展開研究。

1 整體框架構建

基于工程領域通用的“事前—事中—事后”的全過程控制理念，機床產品精度現場檢驗檢測活動的作業安全規范可以劃分為作業前準備、作業中管控和作業后管理3 個部分。

1.1 作業前準備

機床產品制造廠家的質檢部門會對產品質量進行出廠檢驗，以明悉企業階段性生產質量。應用戶需要，制造廠或供方也會邀請第三方質檢機構對機床產品進行檢驗檢測，來驗證產品是否符合合同要求。應科研項目或技改需求，第三方質檢機構也經常會被邀請對機床產品進行檢驗檢測，來探究產品是否達到預期目標。無論是哪一種檢測，相關質檢人員都應對作業安全提起足夠的重視。

1.1.1 明確檢驗檢測目的

現場作業前，質檢人員要充分了解檢驗檢測目的，是質量監控、合同驗收，還是技改功能驗證，或是其他。只有明確了檢驗檢測目的，才能對后續的檢驗檢測活動中的參數設置、軸線行程、進給速度、檢測目標位置、檢測順序甚至檢測時間安排有一個整體把握。特別是技改功能驗證類，許多檢測前置條件需要保持連貫性和統一性。如果檢驗檢測的機床產品臺（套）數較多、項目較復雜，檢驗檢測時間跨度長、其他必要情況等需要編寫測試大綱或測試方案的，應在作業前完成，并得到相關方的認可。

1.1.2 確定檢驗檢測項目

通過與檢測需求方溝通交流，作業前基本確定檢驗檢測項目。機床產品類型眾多，衡量產品質量的項目也各有不同，作業前要明確待檢機床產品的規格型號、數控系統型號、軸向行程、限位、待檢軸向、檢驗依據等。

機床產品精度項目通常關注較多的是幾何精度（根據機床類型不同，細分項目亦不同）、工作精度、直線軸定位精度和重復定位精度、回轉軸線的定位精度和重復定位精度等。

1.1.3 檢測前核查

到現場之前，需要核查人員、設備、檢測能力是否滿足檢驗檢測需求。

（1）人員。分配的檢測人員需接受過相關安全知識和設備使用等培訓，有相關檢測從業經歷或培訓經歷，具有相關檢驗檢測項目上崗證，能夠進行相關檢驗檢測項目的技術操作等。

（2）設備。根據檢驗檢測項目和對應的檢驗依據，挑選檢測設備：核對其技術參數能否滿足檢測需求；檢測設備是否可正常運行；檢測所需要的設備配套組件是否齊全（如磁力表座、百分表，激光干涉儀相關鏡組、傳感器、數據線、光閘、水平泡、光靶等）；檢測設備是否處于檢定/校準有效期內、有無異常等。

（3）檢測能力。一般情況下，基于檢驗檢測項目和對應的檢驗依據，對照承檢機構的人員能力、設備狀況等就可以判定是否具備檢測能力。但是如果需要向社會出具具有證明作用的數據或結果，則還需要核對承檢機構是否已獲得相應項目的檢驗檢測機構資質認定和實驗室認可。

（4）其他。作業前要準備好相關的原始記錄表格等，以待現場記錄實際作業情況。

1.2 作業中管控

完成作業前準備后，質檢人員就可以攜帶檢測設備到現場作業。現場作業時可從以下4 個方面進行核查和管控。

1.2.1 檢測前準備

（1）調平。為了得到機床的靜態穩定性，檢驗前必須將機床安置在適當的基礎上，并根據機床特點、按照制造廠的說明書調平機床[1]。被檢機床應完成裝配并經充分運轉。在開始檢驗定位精度和重復定位精度之前，機床的調平、幾何精度和功能檢驗等應完全符合要求[2]。

（2）溫升。測量幾何精度時，考慮到從環境溫度上升到工作溫度的一個正常周期內，機床尺寸會發生變化，特別是在主平面和軸向平面內的構件位移（包括主軸），以及主要依靠絲杠保證定位精度的軸向驅動系統和定位反饋系統，由制造廠和用戶協商決定環境溫度和進行升溫的步驟[1]。一般將機床空運轉，盡可能使潤滑和溫升在正常工作狀態下評定機床幾何精度。定位精度檢驗前12 h 和檢驗期間每小時環境溫度的最大變化率，以及機床檢驗前的升溫操作按供方/制造廠和用戶之間協商內容進行。

（3）運轉和負載。幾何精度的檢驗可在機床靜態下進行，或在機床空運轉時進行。當制造廠有加載規定時（如重型機床），機床應裝載一件或多件試件[1]。定位精度和重復定位精度項目所有的檢驗，均應在機床無負載，即無工件的條件下進行[2]。

（4）位置與速度。考慮到位置和速度也會對定位精度和重復定位精度結果有明顯影響，作業前由供方/制造廠和用戶之間進行協商確定以下內容：①測量儀器的位置和溫度傳感器的位置；②目標位置間的進給速度，如果需要則應明確用于正常工作范圍的2000 mm 或360°測量行程的位置；③不在檢驗范圍內的滑板和移動部件的位置；④在每個目標位置的停留時間；⑤確定第1 個和最后1 個目標位置[2]。

（5）其他。定位精度和重復定位精度檢驗期間，如果使用機內補償程序，則應記錄在檢驗報告中。非檢驗軸線上的滑板或運動部件的位置，應在檢驗單上標明。另外，機床和檢具應在檢測環境中放置足夠長的時間（最好過夜），以確保在檢驗前達到熱穩定狀態。

1.2.2 現場核查

1.2.2.1 環境

（1）根據檢驗目的、檢驗依據以及檢測設備的環境要求，核查現場環境情況（包括溫度、濕度、氣壓、氣流、光線以及熱輻射等）是否滿足要求。

（2）高精度、超高精度和溫度波動對其精度有顯著影響的機床檢驗場地要符合其相關標準要求。

（3）機床檢驗時，應注意防止氣流、光線和熱輻射的干擾。

（4）機床應防止受環境溫度變化的影響，有恒溫要求的機床應在規定的恒溫條件下進行檢驗，檢具在使用前應與機床等溫。

1.2.2.2 待檢設備

檢測人員在現場需要對待檢設備進行情況確認，如規格型號、裝配完成度、周邊環境（盡量減少周邊環境影響）等。

原則上機床檢驗是在制造完畢的成品上進行，僅在特殊情況下才按照制造廠的說明書拆卸某些零部件，如為了檢驗導軌而拆卸機床的工作臺[1]。開機以前，要檢查各個部件的轉動是否順利、手柄位置是否正確，檢查油路是否暢通，并對指定位置進行加油。開機時一定要觀察設備旋轉是否正常、是否有雜音[3]。

在現場環繞機床一周，排除周邊環境中可能會影響到精度檢測的風險因素（如強光照、強振動等），核查機床產品油、電、氣狀況是否適合開機運行。

1.2.2.3 數控系統

現場作業時要檢查數控系統，保證數控系統已安裝完成，并且可正常運行。同時，若遇到陌生的數控系統，則應與現場技術人員及時溝通、翻閱說明書、嘗試調用系統，以盡快熟悉數控系統。

1.2.2.4 其他

由于特殊類型機床產品的檢測，需要特制的卡盤卡具等配件，現場作業時要對此類配件進行核查，以查看是否可用，不可用的則需要及時溝通并采取相應替代措施或其他解決方案。

1.2.3 現場作業管控

1.2.3.1 人員

（1）現場作業時，必須要有可熟練操作機床的廠家技術人員配合。

（2）人員著裝嚴格按照機床產品加工企業的安全要求進行。穿緊身防護服，落實“三緊”（領口、袖口和下擺），長發要戴防護帽，不能戴手套，穿戴勞動保護鞋。夏季禁止穿裙子、短褲和涼鞋上機操作。必要時，戴防護眼鏡（如車削脆性材料工件時），或穿戴無塵服（如在無塵車間開展檢測時）。

（3）工作時，必須集中精力，注意不應跟工件靠得太近。操作者必須熟悉機床性能，有操作證書。機床運轉不正常、有異聲或異常現象，或軸承溫度過高的，要立即停車。工作場地應保持整潔，刀具、工具、量具要放在規定地方。床面上禁止放任何物品。機床在工作時操作人員不能隨便的離開，更不能打鬧嬉戲，如果有事需要離開，在離開時應切斷電源，以避免其他人到機器上亂動發生事故，在工件加工過程不能對工件進行測量[3]。

1.2.3.2 程序試運行

安裝檢具前，需對機床進行程序試運行。以觀察機床運行情況、判斷程序是否調用合適、限位位置等，進一步確定測量位置。防止程序調用錯誤而導致機床撞擊、鏡組損毀等。對于初次接觸到的數控系統或機床產品的檢驗檢測，程序試運行十分必要。

如果試運行順利，則可以在合適位置安裝檢具或測量鏡組，開始幾何精度或定位精度檢測。

1.2.3.3 測量時配合與溝通

（1）作業時需要至少兩人同時在現場，以保證安裝鏡組、調整激光發射器位置、數據采集以及機床運行等過程的作業安全和高效配合。

（2）檢測時，質檢人員與檢測需求方保持溝通交流，大行程軸線預設的檢測方式方法是否合適，是否應用內部補償程序，是否擴大檢測行程、更換檢測位置以及是否能夠現場修整機床等。

（3）現場作業時，探究類檢測或檢測出現異常情況時或其他特殊情況，檢測需求方可能會與質檢人員協商更改檢測項目、更換檢測位置或者增加檢測次數等，質檢負責人可以根據現場具體情況酌情處理。

1.3 作業后管理

（1）現場作業后，將機床停止。依次將攜帶的檢具（角尺、平尺、百分表等）、設備以及配套使用的鏡組、傳感器、數據線等配件收回，清點驗收。

（2）將檢驗檢測過程中記錄的原始記錄和情況記錄一一填寫完整，以備查，同時注意保存檢驗檢測過程中產生的各項電子原始記錄等文件。

（3）質檢人員在整理完相關數據后，向檢測需求方提供相應的檢測數據或結果文本。此時，檢測過程才算結束。

2 現場作業安全規范清單

綜上所述，可以得到機床產品精度檢驗檢測活動的現場作業安全規范清單（表1），基本上涵蓋了機床產品精度檢驗檢測活動的現場作業安全規范的全部過程。

表1 機床產品精度檢驗檢測活動的現場作業安全規范清單

3 結束語

機床產品精度檢驗檢測活動的現場作業安全規范的原則是不傷人、不受傷、檢測設備和被檢設備均安全、順利完成檢測任務。現場作業時需要有熟悉被檢設備的技術人員配合，同時，溝通協作對于現場安全作業至關重要。只有按照清單依次做好作業前準備與作業后管理，作業中管控就能有條不紊地進行，安全作業也能有效實施。