ГОСТ Р ИСО 13041-2-2021 Условия испытаний токарных станков с числовым программным управлением и токарных обрабатывающих центров. Часть 2. Испытания геометрических параметров станков с вертикальным шпинделем

Обозначения

Русский

English

French

1

шпиндель для крепления обрабатываемой заготовки (стол для крепления обрабатываемой заготовки), C’

workholding spindle (workholding table), C’

2

основание

base

base

3

стойка

column

montant

4

поперечина

cross-rail

traverse porte-chariot

5

суппорт (каретка), X

rail head (saddle), X

6

салазки держателя инструмента (ползун), Z

tool holder slide (rail head ram), Z

chariot de tourelle, Z

7

держатель инструмента

tool holder

porte-outil

Обозначения

Русский

English

French

1

шпиндель для крепления обрабатываемой заготовки (стол для крепления обрабатываемой заготовки), C’

workholding spindle (workholding table), C’

2

основание

base

base

3

правая стойка

right-hand column

montant droit

4

левая стойка

left-hand column

montant gauche

5

поперечина, W

cross-rail, W

traverse porte-chariot, W

6

салазки держателя инструмента (ползун), Z2

tool holder slide (rail head ram), Z2

coulant du chariot de traverse, Z2

7

суппорт (каретка), X1, X2

rail head (saddle), X1, X2

8

салазки держателя инструмента ползун), Z1

Tool holder slide (rail head (ram), Z1

coulant du chariot de traverse, Z1

9

перекладина

bridge

traverse

10

держатель инструмента

tool holder

porte-outil

11

револьверная головка, B

tool turret, B

tourelle, B

Тип А - одностоечный станок

а) головка комбинированного типа

V [w C’ b X Z t]

b) с непосредственной передачей движения (подвижный шпиндель для крепления обрабатываемой заготовки)

V [w C’ X’ b Z t]

c) с непосредственной передачей движения (подвижный суппорт/каретка)

V [w C’ Z’ b X t]

d) шпиндель комбинированного типа для крепления обрабатываемой заготовки

V [w C’ Z’ X’ b t]

Тип В - двухстоечный станок

а) неподвижная стойка (станок портального типа), подвижная поперечина

b) неподвижная стойка (станок портального типа), неподвижная поперечина

c) подвижная стойка (станок рамного типа), подвижная поперечина

V [w C’ b Y W X Z t]

d) неподвижная стойка (станок портального типа), подвижный шпиндель для крепления обрабатываемой заготовки (ось Y)

V [w C’ Y’ b X Z t]

Цель испытания

G1

Проверка торцевого биения стола или шпинделя для крепления заготовки:

a) торцевое биение поверхности стола для крепления обрабатываемой заготовки;

b) биение торца шпинделя.

Схема

Допуск

Измеренные отклонения

a)

Для диаметров до 1000:

0,010

a)

На каждое последующее увеличение диаметра до 1000:

+0,010

b)

Для всех диаметров:

0,010

b)

Средства измерения

a) и b) - индикатор с круговой шкалой.

Замечания и ссылки на ИСО 230-1:2012, пункт 12.5.2

a) Индикатор с круговой шкалой устанавливают на части станка, несущей на себе инструмент, как можно ближе к периферии стола в положении приблизительно 180° к положению инструмента в условиях обработки стола для крепления заготовки (см. также испытание AR1).

Положение поперечины и суппорта блокируется по возможности.

b) Измерения индикатором с круговой шкалой выполняют на максимальном диаметре торца шпинделя.

Цель испытания

G2

Проверка биения:

a) центрирующего отверстия стола для крепления обрабатываемой заготовки;

b) наружной цилиндрической поверхности стола для крепления обрабатываемой заготовки (если стол для крепления обрабатываемой заготовки не имеет центрального отверстия);

c) центрирующего диаметра шпинделя для крепления обрабатываемой заготовки.

Схема

Допуск

Измеренные отклонения

a)

Для стола диаметром до 1000:

0,010

a)

Для стола диаметром свыше 1000:

0,020

b)

Для диаметра до 1000:

0,010

b)

На каждое последующее увеличение диаметра до 1000:

+0,010

c)

Для центрирующего диаметра всех размеров:

0,010

с)

Средства измерения

a), b) и c) - индикатор с круговой шкалой.

Замечания и ссылки на ИСО 230-1:2012, пункт 12.5

a) и b) - индикатор с круговой шкалой устанавливают в положении приблизительно 180° к положению инструмента в условиях обработки стола для крепления заготовки.

Положение поперечины, суппорта и салазок блокируется по возможности.

Индикатор с круговой шкалой устанавливают на держатель инструмента в положение, близкое положению инструмента.

c) См. ИСО 230-1:2012, пункт 12.5.2. На конической поверхности наконечник индикатора с круговой шкалой следует устанавливать перпендикулярно к поверхности касания.

Цель испытания

G3

Проверка прямолинейности перемещения суппорта (ось X) на поперечине:

Примечание - Схема испытания, приведенная в b), применяется только для токарных обрабатывающих центров.

Схема

Допуск

Измеренные отклонения

Для a) и b)

a)

0,020 на длину измерения 1000

Добавляют 0,010 на каждую дополнительную длину 500

Локальный допуск: 0,010 на любой длине измерения 500

b)

Средства измерения

a) - поверочная линейка, регулируемые подставки и индикатор с круговой шкалой или оптический измерительный прибор;

b) - поверочная линейка, регулируемые подставки и индикатор с круговой шкалой или оптический измерительный прибор, или натянутая струна и микроскоп.

Замечания и ссылки на ИСО 230-1:2012, пункт 8.2

Если рама или шпиндель для крепления обрабатываемой заготовки (стол) перемещается в направлении оси Y, его располагают таким образом, чтобы линия измерения проходила как можно ближе к оси вращения шпинделя для крепления обрабатываемой заготовки.

Устанавливают салазки держателя инструмента в среднее положение хода. Поверочную линейку устанавливают на шпиндель или стол для крепления обрабатываемой заготовки почти перпендикулярно к оси C.

Индикатор с круговой шкалой, интерферометр, эталон или микроскоп устанавливают на суппорт в положение, близкое к положению инструмента.

Если поверочная линейка не выровнена механически, оценку результатов можно выполнять в соответствии с ИСО 230-1:2012, пункт 3.4.8.

Цель испытания

G4

Проверка угловых отклонений перемещения суппорта (ось X) на поперечине:

Схема

Обозначения

1 - уровень; 2 - эталонный уровень; 3 - автоколлиматор; 4 - зеркало

Допуск

Измеренные отклонения

Для a), b) и c)

a)

На длину измерения до 1600: 0,040/1000

b)

На длину измерения свыше 1600: 0,060/1000

с)

Средства измерения

a) Прецизионный уровень или оптический прибор для измерения углов.

b) Прецизионный уровень.

c) Оптический прибор для измерения углов, например автоколлиматор

Замечания и ссылки на ИСО 230-1:2012, пункт 3.4.16 и 8.4

Уровень или прибор устанавливают на держатель инструмента:

Если перемещение суппорта вызывает угловое смещение как держателя инструмента, так и шпинделя или стола для крепления обрабатываемой заготовки, тогда необходимо произвести дифференциальные измерения двух угловых отклонений и указать это в отчете.

Эталонный уровень устанавливают на шпиндель или стол для крепления обрабатываемой заготовки.

Измерения следует проводить не менее чем в пяти точках, равномерно расположенных вдоль оси перемещения в двух направлениях перемещения.

Цель испытания

G5

Проверка прямолинейности перемещения салазок держателя инструмента (ползун) в направлении оси Z:

Схема

Допуск

Измеренные отклонения

Для a) и b)

a)

0,050 на длину измерения 1000

Локальный допуск: 0,020 на 300

b)

Средства измерения

a) и b) - угольник и индикатор с круговой шкалой.

В качестве альтернативы: оптический измерительный прибор, например перестраиваемый лазер.

Замечания и ссылки на ИСО 230-1:2012, пункт 8.2

Перемещают салазки держателя инструмента по центру стола. Угольник (не цилиндрический), горизонтальное плечо которого располагается параллельно оси X, устанавливают на столе в радиальном направлении на одной стороне салазок держателя инструмента таким образом, чтобы можно было повернуть стол на 90° и перемещать угольник от плоскости ZX к плоскости YZ, не мешая салазкам держателя инструмента. Выравнивание угольника по оси С не требуется. Снимают показания индикатора с круговой шкалой в различных положениях по оси Z.

Если необходимо совместить это испытание с испытанием по схеме G8, устанавливают угольник в такое положение, чтобы можно было повернуть стол четыре раза, каждый раз поворачивая его на 90°.

Эти условия проведения испытаний также можно применять к испытаниям по схеме G8, G9 и G11.

Цель испытания

G6

Проверка угловых отклонений при перемещении салазок держателя инструмента (ползун) (ось Z).

Опционально, проверка вращения ползуна вокруг оси Z (если имеется крен):

Схема

Обозначения

1 - уровень; 2 - эталонный уровень

Допуск

Измеренные отклонения

На длину измерения до 1600:

0,030/1000

a)

На длину измерения свыше 1600:

0,060/1000

b)

Для дополнительного измерения крена допуск составляет 0,040/1000

с)

Средства измерения

a) и b) - прецизионный уровень, автоколлиматор или лазерный интерферометр с угловой оптикой.

Замечания и ссылки на ИСО 230-1:2012, пункты 3.4.16 и 8.4

Измерения следует проводить в обоих направлениях не менее чем в пяти позициях, равномерно расположенных на траектории перемещения.

Эталонный уровень устанавливают на шпиндель или стол для крепления обрабатываемой заготовки.

Для дополнительного измерения крена по оси Z, см. ИСО 230-1:2012, пункт 8.4.2.4.

Цель испытания

G7

Примечание - Также применимо ко вторым салазкам держателя инструмента на стойке.

Схема

Допуск

Измеренные отклонения

Для каждого последующего увеличения длины измерения на 300:

+0,010/300

Направление отклонения:

Траектория оси X должна быть вогнутой за исключением случаев отдельной договоренности между пользователем и поставщиком/производителем

Средства измерения

Поверочная линейка, регулируемые подставки и индикатор с круговой шкалой.

Замечания и ссылки на ИСО 230-1:2012, пункт 10.3.3

Индикатор с круговой шкалой крепится к револьверной головке или держателю рядом с инструментом.

Поверочную линейку устанавливают на шпиндель или стол для крепления обрабатываемой заготовки перпендикулярно к оси C или учитывают отсутствие прямоугольности при измерении.

Если поверочная линейка не установлена точно перпендикулярно к оси C, измерения проводят в различных позициях при перемещении оси X, затем поворачивают шпиндель на 180° и проводят вторую серию измерений в тех же позициях по оси X. Диапазон средних значений этих двух серий измерений дает отклонение от перпендикулярности.

Это испытание применимо ко всем суппортам.

Ориентация оси X определяется либо по ее наименее перпендикулярной линии, либо по показаниям, снятым в крайних точках измерения, если возможно, симметрично расположенных. Однако некоторые оси X не могут значительно перемещаться за пределы центра стола. В этом случае какой бы вариант не был выбран, он может применяться приблизительно к одному радиусу.

Примечание - Для целей фрезерования перпендикулярность X к Z может быть важным критерием. В таком случае ее можно измерить по схеме испытания G21 или получить по результатам испытаний по схемам G7 и G8.

Цель испытания

G8

Проверка параллельности перемещения оси Z (салазки держателя инструмента) относительно оси вращения шпинделя для крепления обрабатываемой заготовки:

Примечание - Также применимо ко вторым салазкам держателя инструмента на стойке.

Схема

Допуск

Измеренные отклонения

a) 0,030/1000 (0,010/300)

a)

b) 0,050/1000 (0,015/300)

b)

Средства измерения

a) и b) - угольник и индикаторы с круговой шкалой.

Замечания и ссылки на ИСО 230-1:2012, пункты 10.1.4 и 10.1.4.3

Перемещают салазки держателя инструмента по центру стола. Угольник (не цилиндрический), одно плечо которого параллельно оси X, устанавливают на столе в радиальном направлении на одной стороне салазок держателя инструмента таким образом, чтобы можно было повернуть стол на 180°, и перемещают угольник на противоположной стороне салазок держателя инструмента, не создавая помех. Выравнивание угольника по оси С не требуется.

Снимают показания индикатора с круговой шкалой в различных положениях по оси Z. Если испытание G5 проводилось до испытания G8, используют показания, снятые при испытании G5. Для a) и b), не перемещая ось X, поворачивают стол на 180°, чтобы угольник оказался на противоположной стороне салазок держателя инструмента. Снимают показания индикатора с круговой шкалой на одних и тех же высотах угольника. Половина разности между наименьшими значениями наклона перпендикулярных линий, полученными при двух измерениях (показания в точках 0° и 180°), представляет собой отклонение от параллельности между осью Z и осью C. Эти условия проведения испытаний также можно применять к испытаниям по схемам G5, G9 и G11.

Примечание 1 - Для станков с двумя ползунами это испытание можно проводить с помощью цилиндрического угольника, установленного в центре стола.

Примечание 2 - Для станков с двумя салазками держателя инструмента разница значений испытания двух салазок по схеме G8 дает представление о параллельности салазок держателя. Допуск параллельности подлежит согласованию между поставщиком/производителем и пользователем.

Цель испытания

G9

Проверка прямолинейности перемещения поперечины по оси W:

Схема

Допуск

Измеренные отклонения

Для a) 0,050 на длину измерения 1000

a)

Для b) 0,080 на длину измерения 1000

b)

Средства измерения

a) и b) - угольник и индикатор с круговой шкалой.

В качестве альтернативы: оптический измерительный прибор, например перестраиваемый лазер.

Замечания и ссылки на ИСО 230-1:2012, пункт 8.2

Суппорт(ы) устанавливают в надлежащее стояночное положение(я) в соответствии со спецификацией производителя и указывают положение(я) в отчете. Вертикальные салазки - по центру стола, если имеется только один суппорт. Индикатор с круговой шкалой устанавливают на держатель инструмента. Угольник (не цилиндрический), одно плечо которого параллельно оси X, устанавливают на столе в радиальном направлении на одной стороне салазок держателя инструмента. Выравнивание угольника по оси С не требуется. Показания по оси W снимают в нескольких положениях, не перемещая ось X, при этом поперечину зажимают на стойках.

Если необходимо совместить это испытание с испытанием по схеме G11, устанавливают угольник в такое положение, чтобы можно было повернуть стол четыре раза, каждый раз поворачивая его на 90°.

Эти условия проведения испытаний также можно применять к испытаниям по схемам G5, G8 и G11.

Цель испытания

G10

Проверка угловых отклонений поперечины при перемещении по оси W.

Опционально, проверка вращения поперечины вокруг оси W (если имеется крен):

Схема

Условные обозначения

1 - уровень (предпочтительное положение);

2 - уровень (альтернативное положение);

3 - эталонный уровень

Допуск

Измеренные отклонения

Для a) и b)

a)

Для любой длины измерения 0,030/1000

b)

Для дополнительного измерения крена допуск составляет 0,040/1000

с)

Средства измерения

a) и b) - прецизионные уровни, автоколлиматор или лазерный интерферометр с угловой оптикой.

Замечания и ссылки на ИСО 230-1:2012, пункт 8.4

Устанавливают уровень при среднем, насколько возможно, положении поперечины (держатель инструмента) на подходящую поверхность и снимают показания в указанных местах.

Суппорт устанавливают в надлежащее стояночное положение в соответствии со спецификацией производителя и указывают данные в отчете.

Если перемещение оси W вызывает угловое смещение как держателя инструмента, так и шпинделя или стола для крепления обрабатываемой заготовки, тогда необходимо произвести дифференциальные измерения двух угловых перемещений и указать это в отчете.

В случае проведения дифференциального измерения эталонный уровень устанавливают на стол для крепления обрабатываемой заготовки.

Поперечину фиксируют в каждом положении, где это возможно.

Для измерения крена по оси W см. ИСО 230-1:2012, пункт 8.4.2.4.

Цель испытания

G11

Проверка параллельности перемещения поперечины по оси W относительно оси вращения шпинделя или стола для крепления обрабатываемой заготовки:

Схема

Допуск

Измеренные отклонения

a) 0,050/1000 (0,015/300)

a)

b) 0,067/1000 (0,020/300)

b)

Средства измерения

a) и b) - индикатор с круговой шкалой и угольник или оптический измерительный прибор, например перестраиваемый лазер.

Замечания и ссылки на ИСО 230-1:2012, пункты 10.1.4 и 10.1.4.3

Суппорт(ы) устанавливают в надлежащее стояночное положение в соответствии со спецификацией производителя и положения указывают в отчете.

Вертикальные салазки по центру стола, если возможно. Индикатор с круговой шкалой устанавливают на держатель инструмента.

Угольник (не цилиндрический), одно плечо которого параллельно оси X, устанавливают на столе в радиальном направлении на одной стороне салазок держателя инструмента таким образом, чтобы можно было повернуть стол на 180°, и перемещают угольник на противоположной стороне салазок держателя инструмента, не создавая помех. Выравнивание угольника по оси С не требуется.

Снимают показания индикатора с круговой шкалой в различных положениях по оси W, при этом поперечину зажимают на стойках перед каждым снятием показаний.

Если испытание G9 проводилось до испытания G11, используют показания, снятые при испытании G9. Для a) и b), не перемещая ось X, поворачивают стол на 180°, чтобы угольник оказался на противоположной стороне салазок держателя инструмента.

Снимают показания индикатора с круговой шкалой на одних и тех же высотах угольника. Половина алгебраической разности всех пар показаний, взятых на одних и тех же высотах, является отклонением от прямолинейности оси W (проверено по схеме G9).

Половина разности между двумя результатами, полученными на концах перемещения, деленная на длину перемещения (или лучше наименьший уклон перпендикулярной линии на графике) является отклонением параллельности оси W относительно оси C.

Эти условия проведения испытаний также можно применять к испытаниям по схемам G5, G8 и G9.

Цель испытания

G12

Проверка прямолинейности перемещения рамы (станок рамного типа) или подвижного стола (станок портального типа) в направлении оси Y:

Схема

Допуск

Измеренные отклонения

a) 0,030 на длину измерения 1000

a)

b) 0,040 на длину измерения 1000

b)

Средства измерения

a) - поверочная линейка, регулируемые подставки и индикатор с круговой шкалой или оптический измерительный прибор;

b) - поверочная линейка, регулируемые подставки и индикатор с круговой шкалой или оптический измерительный прибор, или микроскоп и натянутая струна.

Замечания и ссылки на ИСО 230-1:2012, пункты 8.2 и 12.1.2.2

Для станков рамного типа поперечину зажимают в среднем положении, а салазки держателя инструмента - в положении измерения.

Поверочную линейку устанавливают на стол для крепления обрабатываемой заготовки параллельно оси Y.

Индикатор с круговой шкалой, интерферометр, эталон или микроскоп и натянутую струну устанавливают на суппорт в положение, близкое к положению инструмента. Линия измерения должна проходить как можно ближе к оси вращения стола для крепления обрабатываемой заготовки.

Альтернативно, если поверочная линейка не выровнена механически, оценку результатов можно выполнять в соответствии с ИСО 230-1:2012, пункт 3.4.8.

Цель испытания

G13

Проверка угловых отклонений при перемещении рамы (станок рамного типа) или подвижного стола (станок портального типа) в направлении оси Y:

Схема

Условные обозначения

1 - уровень для тангажа; 2 - эталонный уровень для тангажа; 3 - автоколлиматор для рыскания/тангажа; 4 - зеркало для рыскания/тангажа; 5 - уровень для крена; 6 - эталонный уровень для крена

Допуск

Измеренные отклонения

Для a), b) и c)

a)

Для любой длины измерения 0,050/1000

b)

с)

Средства измерения

a) - прецизионный уровень или оптический прибор для измерения углов;

b) - прецизионный уровень;

c) - оптический прибор для измерения углов.

Замечания и ссылки на ИСО 230-1:2012, пункты 3.4.16 и 8.4

Уровень или прибор устанавливают на суппорт в зафиксированном положении:

Если перемещение подвижного элемента (рама или салазки стола) вызывают угловое смещение как стола для крепления обрабатываемой заготовки, так и держателя инструмента, тогда необходимо произвести дифференциальные измерения двух угловых отклонений и указать это в отчете.

Эталонный уровень устанавливают на неподвижный элемент (стол или держатель инструмента).

Измерения следует проводить не менее чем в пяти точках, равномерно расположенных вдоль оси перемещения в двух направлениях перемещения.

Цель испытания

G14

Примечание - Данное испытание применяется к станкам, приведенным в таблице 1, тип B c) и тип B d).

Схема

Допуск

Измеренные отклонения

0,040/1000

Средства измерения

Набор концевых мер и индикатор с круговой шкалой.

Замечания и ссылки на ИСО 230-1:2012, пункт 10.3.3

Устанавливают концевые меры на краю стола в направлении оси Y, кроме оси вращения; закрепляют индикатор с круговой шкалой на держателе инструмента, чтобы измерительный наконечник касался концевой меры, и обнуляют показания индикатора с круговой шкалой. Поворачивают стол на 180° и перемещают ось Y до тех пор, пока измерительный наконечник снова не коснется концевой меры. Показание индикатора с круговой шкалой, деленное на смещение Y, и есть искомое отклонение, которое указывают в отчете.

Цель испытания

G15

Примечание - Данное испытание применяется к станкам, приведенным в таблице 1, Тип B c) и тип B d).

Схема

Допуск

Измеренные отклонения

0,040/1000

Средства измерения

Угольник и индикатор с круговой шкалой или лазерный интерферометр с оптическим устройством для проверки перпендикулярности и прямолинейности.

Замечания и ссылки на ИСО 230-1:2012, пункт 10.3.2

Устанавливают индикатор с круговой шкалой на держателе инструмента. Ставят угольник на стол для крепления обрабатываемой заготовки (шпиндель для крепления обрабатываемой заготовки) и выставляют его параллельно перемещающемуся суппорту с помощью индикатора с круговой шкалой.

Выставляют наконечник индикатора с круговой шкалой перпендикулярно к другой стороне угольника.

Для станков рамного типа:

Перемещают портал с измерительным преобразователем смещения по угольнику и снимают показания в конечных точках (2 записи).

Для станков с подвижным столом:

Перемещают стол для крепления обрабатываемой заготовки с угольником вдоль стационарного измерительного преобразователя смещения и снимают показания в конечных точках (2 записи).

Отклонение прямоугольности - разница между этими двумя записанными значениями, деленная на расстояние, пройденное между этими двумя точками измерения.

Цель испытания

G16

Проверка перпендикулярности поверхностей, на которых крепится держатель инструмента, к оси вращения шпинделя для крепления обрабатываемой заготовки.

Примечание - Испытание применяется к поверхностям, на которых крепятся револьверные головки, находящиеся под прямым углом к оси шпинделя для крепления обрабатываемой заготовки.

Схема

Допуск

Измеренные отклонения

0,020 на длину измерения L,

где L - диаметр измерения

Средства измерения

Индикатор с круговой шкалой.

Замечания и ссылки на ИСО 230-1:2012, пункт 12.4.1

Индикатор с круговой шкалой закрепляют на шпинделе для крепления обрабатываемой заготовки таким образом, чтобы он касался нижней поверхности держателя инструмента.

Вращают шпиндель для крепления заготовки, а индикатор с круговой шкалой перемещают так, чтобы он касался поверхности держателя инструмента на самом большом диаметре.

Если станок оборудован револьверной головкой, испытание повторяют на каждой поверхности для крепления инструмента на револьверной головке.

Цель испытания

G17

Проверка точности индексации револьверной головки.

Примечание - Это испытание применимо только к станкам с револьверной головкой.

Схема

Допуск

Измеренные отклонения

0,030

Средства измерения

Индикатор с круговой шкалой и контрольная оправка.

Замечания и ссылки на ИСО 230-1:2012

Наконечник индикатора с круговой шкалой a), b) и c) располагают так, чтобы он касался установочных отверстий или канавок револьверной головки. Записывают положение оси револьверной головки. Записывают показания индикаторов с круговой шкалой. Извлекают револьверную головку и обнуляют индикатор с круговой шкалой, индексируют револьверную головку в следующем направлении и повторно позиционируют ось револьверной головки. Записывают показания индикаторов с круговой шкалой.

Если используется базовая поверхность револьверной головки, индикатор с круговой шкалой следует устанавливать в положение d).

Испытание повторяют три раза для каждой ориентации револьверной головки; затем усредняют показания, снятые при каждой ориентации, чтобы минимизировать эффект повторяемости револьверной головки. Максимальная разница всех усредненных показаний индикаторов с круговой шкалой определяет точность индексации револьверной головки.

Повторяемость индексации револьверной головки и повторяемость установки контрольной оправки (если имеется) может повлиять на показания.

Цель испытания

G18

Проверка биения внутреннего конического отверстия инструментального шпинделя(ей):

a) у держателя шпиндельной бабки;

b) на расстоянии 250 от держателя шпиндельной бабки.

Схема

Допуск

Измеренные отклонения

a) 0,010

a)

b) 0,020

b)

Средства измерения

a) и b) - индикатор с круговой шкалой и контрольная оправка.

Замечания и ссылки на ИСО 230-1:2012, пункт 12.5.3

Индикатор с круговой шкалой крепят к столу (шпиндель для крепления обрабатываемой заготовки) и вставляют контрольную оправку в инструментальный шпиндель с приводом.

Устанавливают измерительный преобразователь смещения как можно ближе к позиции a), вращают инструментальный шпиндель и записывают показания.

Повторяют операцию в позиции b).

Если на станке установлено несколько инструментальных шпинделей, эти испытания проводят для каждого шпинделя (см. также испытание по схеме AR2).

Цель испытания

G19

Проверка параллельности оси вращения C1 инструментального шпинделя относительно перемещения салазок держателя инструмента (ось Z):

Схема

Допуск

Измеренные отклонения

Для a) и b)

a)

0,080/1000 (0,020/250)

b)

Средства измерения

a) и b) - индикатор с круговой шкалой и контрольная оправка.

Замечания и ссылки на ИСО 230-1:2012, пункт 10.1.4

Контрольную оправку устанавливают на инструментальный шпиндель.

Если возможно, зажимают шпиндель для крепления обрабатываемой заготовки.

a) Индикатор с круговой шкалой закрепляют на шпинделе для крепления обрабатываемой заготовки, снимая показания по оправке в направлении оси Y. Среднее направление оправки определяется путем вращения инструментального шпинделя между двумя крайними показаниями измерительного преобразователя смещения. Когда оправка занимает среднее направление, измерительный преобразователь смещения выставляют на ноль. Затем салазки держателя инструмента перемещают на другой конец длины измерения хода и записывают показания измерительного преобразователя смещения.

b) Индикатор с круговой шкалой закрепляют на шпинделе для крепления обрабатываемой заготовки, снимая показания по оправке в направлении оси X. Среднее направление оправки определяется путем вращения инструментального шпинделя между двумя крайними показаниями измерительного преобразователя смещения. Когда оправка занимает среднее направление, измерительный преобразователь смещения выставляют на ноль. Затем салазки держателя инструмента перемещают на другой конец длины измерения хода и записывают показания измерительного преобразователя смещения.

Отклонение параллельности - разность между двумя усредненными показаниями, снятыми только в конечных точках (при 0° и 180°), деленная на пройденное расстояние.

В качестве альтернативы используют угловой коэффициент прямой по среднему значению двух измерений (при 0° и 180°).

Примечание - Дальнейшие испытания для проверки точности осей вращения определены в приложении A.

Цель испытания

G20

Проверка соосности оси инструментального шпинделя с осью вращения шпинделя для крепления обрабатываемой заготовки:

Схема

Допуск

Измеренные отклонения

смещение

смещение

a) 0,025

a)

b) 0,025

b)

параллельность

параллельность

a) 0,080/1000 (0,020/250)

a)

b) 0,080/1000 (0,020/250)

b)

Средства измерения

Контрольная оправка, индикатор с круговой шкалой и центрирующий лазер.

Замечания и ссылки на ИСО 230-1:2012, пункт 10.2

Закрепляют индикаторы с круговой шкалой/опору на шпинделе для крепления обрабатываемой заготовки, а контрольную оправку на инструментальном шпинделе.

Поворачивают шпиндель для крепления обрабатываемой заготовки таким образом, чтобы индикатор с круговой шкалой находился в плоскости ZX, а измерительный наконечник касался контрольной оправки в положении A, и снимают первое показание. Вращают оба шпинделя с шагом 90° и снимают показания на каждом шаге. Повторяют измерения для положения B. Разность двух показаний, снятых при 0° и 180°, деленная на 2, представляет собой смещение между двумя осями вращения в положениях A и B в плоскости ZX.

Разность двух показаний, снятых при 90° и 270°, деленная на 2, представляет собой смещение между двумя осями вращения в положениях A и B в плоскости YZ.

Если используется центрирующий лазер, вращают оба шпинделя и записывают показания, снятые в таком количестве позиций вращения, которое требуется для системы лазерной выверки (например, 0°, 90°, 180° и 270°). Отклонение от соосности включает как смещение, так и отклонение от параллельности. Погрешность смещения - это смещение в положении B.

Отклонение от параллельности - это разность смещений в точках A и B, деленная на расстояние между точками A и B (250 мм).

Примечание - Дальнейшие испытания для проверки точности осей вращения определены в приложении A.

Цель испытания

G21

Схема

Допуск

Измеренные отклонения

0,050/1000 (0,015/300)

Средства измерения

Индикатор с круговой шкалой, поверочная линейка и угольник.

Замечания и ссылки на ИСО 230-1:2012, пункт 10.3 и 10.3.2

Индикатор с круговой шкалой должен крепиться к держателю инструмента в положении, близком положению инструмента.

Поверочную линейку устанавливают параллельно перемещению суппорта (ось X).

Устанавливают угольник на поверочную линейку.

После чего перемещают индикатор с круговой шкалой в такое положение, чтобы он касался вертикальной плоскости угольника.

Измерения должны выполняться по оси Z на вертикальной плоскости угольника.

Примечание - Перпендикулярность перемещения салазок держателя инструмента (ось Z) к перемещению суппорта (ось X) можно получить по результатам испытаний по схемам G7 и G8.

Цель испытания

AR1

Смещение оси вращения шпинделя для крепления обрабатываемой заготовки (ось C):

Схема

Условные обозначения:

1-5 - измерительные преобразователи

Примечание - Измерительные преобразователи 2 и 5 используются только для токарных обрабатывающих центров.

Допуск

Измеренные отклонения

при долях от максимальной скорости

при долях от максимальной скорости

10%

50%

100%

10%

50%

100%

a)

b)

с)

d)

e)

Если минимальная скорость больше, чем 10% от максимальной скорости, то шпиндель должен работать на минимальной скорости.

Если производитель/поставщик и пользователь по взаимному согласию решат включить это испытание в договорные процедуры приемки станка, то они также должны по взаимному согласию определить соответствующие допуски, которые будут применяться.

Примечание - Допуски будут предоставлены, когда будут доступны данные об измерениях характеристик шпинделя в промышленных условиях.

Средства измерения

Контрольная оправка, бесконтактные измерительные преобразователи и прибор для угловых измерений или две прецизионные сферы, расположенные с небольшим эксцентриситетом по отношению к средней линии шпинделя, и бесконтактные измерительные преобразователи

Замечания и ссылки на ИСО 230-7

Настоящее испытание является испытанием с фиксацией шпинделя в направлении повышенной чувствительности (ИСО 230-7:2015, пункт 5.4).

После установки измерительного инструмента шпиндель должен быть разогрет на скорости 50% от максимальной в течение 10 мин, если иное не согласовано между производителем/поставщиком и пользователем. Общая погрешность перемещения и значение общей погрешности перемещения определены в ИСО 230-7:2015, пункты 3.5.1 и 3.8.2 соответственно.

Измерение радиальной погрешности перемещения описано в ИСО 230-7:2015, пункт 5.4.3. Радиальную погрешность перемещения следует измерять как можно ближе к шпиндельной бабке (измерительные преобразователи 4 и 5 на схеме AR1).

Измерение осевой погрешности перемещения описано в ИСО 230-7:2015, пункт 5.4.4.

Измерение погрешности перемещения вследствие наклона описано в ИСО 230-7:2015, пункт 5.4.5. Любую погрешность перемещения вследствие наклона также можно измерить с помощью только одного бесконтактного измерительного преобразователя (см. ИСО 230-7:2015, пункт 5.4.5.3).

Для этих испытаний должны указываться следующие параметры:

1) радиальные, осевые или торцевые положения, в которых производятся измерения;

2) название всех используемых образцов, позиций и приспособлений;

3) расположение измерительной установки;

4) положение всех ступеней линейного или вращательного позиционирования, которые связаны испытываемым устройством;

5) направляющий угол чувствительного направления, например осевые, радиальные или промежуточные углы, если применимо;

6) представление результатов измерений, например значение погрешности перемещения, диаграмма в полярных координатах, временная диаграмма, частотная диаграмма;

7) скорость вращения шпинделя (нулевая для статической погрешности перемещения);

8) длительность в секундах или число оборотов шпинделя;

9) соответствующие процедуры прогрева или обкатки;

10) частотная характеристика контрольно-измерительных приборов, данная в герцах или циклах на оборот, в том числе спад частотной характеристики электронных фильтров. В случае применения цифровых контрольно-измерительных приборов указывают дискретность перемещения и частоту отсчетов;

11) структурный цикл, в том числе местоположение и ориентация измерительных преобразователей относительно корпуса шпинделя, из которого сообщается ошибка перемещения, заданные объекты испытания, по отношению к которым расположены оси шпинделя и исходная система координат, а также элементы, соединяющие эти объекты;

12) время и дата проведения измерений;

13) тип и статус калибровки всех измерительных приборов;

14) другие рабочие параметры, которые могут повлиять на измерение, такие как температура окружающей среды.

Если измерения наклона не нужны (по согласованию между поставщиком и пользователем), то используются только три измерительных преобразователя (1, 2 и 3), а контрольную оправку можно заменить на прецизионную контрольную сферу.

Цель испытания

AR2

Смещение оси вращения инструментального шпинделя(s) (приводной инструмент) C1:

Схема

Условные обозначения

1-5 - измерительные преобразователи

Допуск

Измеренные отклонения

при долях от максимальной скорости

при долях от максимальной скорости

10%

50%

100%

10%

50%

100%

0,005 на всех скоростях

a)

0,003 на всех скоростях

b)

должно определяться поставщиком/

производителем и пользователем

с)

Если минимальная скорость больше, чем 10% от максимальной скорости, то шпиндель должен работать на минимальной скорости.

Если производитель/поставщик и пользователь решат по взаимному согласию включить это испытание в договорные процедуры приемки станка, то они также должны по взаимному согласию определить соответствующие допуски, которые должны применяться.

Средства измерения

Контрольная оправка, бесконтактные измерительные преобразователи и прибор для угловых измерений или две прецизионные сферы, расположенные с небольшим эксцентриситетом по отношению к средней линии шпинделя, и бесконтактные измерительные преобразователи.

Замечания и ссылки на ИСО 230-7

Настоящее испытание является испытанием шпинделя с вращением в направлении повышенной чувствительности (ИСО 230-7:2015, пункт 5.3).

После установки измерительного инструмента шпиндель должен быть разогрет на скорости 50% от максимальной в течение 10 мин, если иное не согласовано между производителем/поставщиком и пользователем. Общая погрешность перемещения определена в ИСО 230-7:2015, пункт 3.5.1; значение общей погрешности перемещения определено в ИСО 230-7:2015, пункт 3.8.2.

Измерение радиальной погрешности перемещения описано в ИСО 230-7:2015, пункт 5.3.2. Радиальную погрешность перемещения следует измерять как можно ближе к шпиндельной бабке (измерительные преобразователи 1 и 2 на схеме настоящего испытания).

Измерение осевой погрешности перемещения описано в ИСО 230-7:2015, пункт 5.3.4.

Измерение погрешности перемещения вследствие наклона описано в ИСО 230-7:2015, пункт 5.3.3. Погрешность перемещения вследствие наклона также можно проверить с помощью всего двух бесконтактных измерительных преобразователей (см. ИСО 230-7:2015, пункт 5.3.3.2).

Для этих испытаний должны указываться следующие параметры:

1) радиальные, осевые или торцевые положения, в которых производятся измерения;

2) название всех используемых образцов, позиций и приспособлений;

3) расположение измерительной установки;

4) положение всех ступеней линейного или вращательного позиционирования, которые связаны испытываемым устройством;

5) направляющий угол чувствительного направления, например осевые, радиальные или промежуточные углы, если применимо;

6) представление результатов измерений, например значение погрешности перемещения, диаграмма в полярных координатах, временная диаграмма, частотная диаграмма;

7) скорость вращения шпинделя (нулевая для статической погрешности перемещения);

8) длительность в секундах или число оборотов шпинделя;

9) соответствующие процедуры прогрева или обкатки;

10) частотная характеристика контрольно-измерительных приборов, данная в герцах или циклах на оборот, в том числе спад частотной характеристики электронных фильтров, - в случае применения цифровых контрольно-измерительных приборов указывают дискретность перемещения и частоту отсчетов;

11) структурный цикл, в том числе местоположение и ориентация измерительных преобразователей относительно корпуса шпинделя. из которого сообщается ошибка перемещения, заданные объекты испытания, по отношению к которым расположены оси шпинделя и исходная система координат, а также элементы, соединяющие эти объекты;

12) время и дата проведения измерений;

13) тип и статус калибровки всех измерительных приборов;

14) другие рабочие параметры, которые могут повлиять на измерение, такие как температура окружающей среды.

Если измерения наклона не нужны (по согласованию между поставщиком и пользователем), то используются только три измерительных преобразователя (1, 2 и 3), а контрольную оправку можно заменить на прецизионную контрольную сферу.

N п/п

Символ

Описание позиции на

немецком

итальянском

японском

персидском

1

С

Mandrino (o tavola) porta-pezzi

2

-

Maschinenbett

Basamento

3

-

Montante

4

-

Traversa

5

X

Querschlitten

Slitta orizzontale

6

Z

Vertikalschlitten

Slitta verticale

7

-

Werkzeughalter

Porta-utensili

N п/п

Символ

Описание позиции на

немецком

итальянском

японском

персидском

1

С’

Tavola porta-pezzi

2

-

Maschinenbett

Basamento

3

-

rechter

Montante destro

4

-

Montante sinistro

5

W

Traversa

6

Z2

Revolverschlitten

Slitta verticale

7

X1, X2

Querschlitten

Slitta orizzontale

8

Z1

Slitta verticale

9

-

Ponte (o cappello)

10

-

Porta-utensili

11

-

Revolverkopf

Torretta

Обозначение ссылочного международного стандарта

Степень соответствия

Обозначение и наименование соответствующего национального, межгосударственного стандарта

ISO 230-1:2012

IDT

ГОСТ ISO 230-1-2018 "Нормы и правила испытаний станков. Часть 1. Геометрическая точность станков, работающих на холостом ходу или в квазистатических условиях"

ISO 230-7:2015

IDT

ГОСТ Р ИСО 230-7-2021 "Нормы и правила испытаний станков. Часть 7. Геометрическая точность осей вращения"

Примечание - В настоящей таблице использовано следующее условное обозначение степени соответствия стандартов:

- IDT - идентичные стандарты.

[1]

ISO/TR 230-11:2018,

Test code for machine tools - Part 11: Measuring instruments suitable for machine tool geometry tests (Нормы и правила испытаний станков. Часть 11. Измерительные инструменты, применяемые при геометрических испытаниях станков)

[2]

ISO 841:2001,

Industrial automation systems and integration. Numerical control of machines. Coordinate system and motion nomenclature (Системы промышленной автоматизации и интеграция. Числовое программное управление станками. Системы координат и обозначение перемещений)

[3]

ISO 1708,

Acceptance conditions for general purpose parallel lathes. Testing of the accuracy (Условия приемки токарных станков общего назначения. Проверка точности)

[4]

ISO 2806:1994,

Industrial automation systems - Numerical control of machines - Vocabulary (Системы промышленной автоматизации. Числовое программное управление станков. Словарь)

[5]

ISO 3442-1,

Machine tools - Dimensions and geometric tests for self-centring chucks with twopiece jaws - Part 1: Manually operated chucks with tongue and groove type jaws (Станки металлорежущие. Размеры и геометрические испытания самоцентрирующих патронов с кулачками из двух частей. Часть 1. Ручные патроны с крестообразным креплением кулачков)

[6]

ISO 3442-2,

Machine tools - Dimensions and geometric tests for self-centring chucks with twopiece jaws - Part 2: Power-operated chucks with tongue and groove type jaws (Станки металлорежущие. Размеры и геометрические испытания самоцентрирующих патронов с кулачками из двух частей. Часть 2. Механизированные патроны с крестообразным креплением кулачков)

[7]

ISO 3442-3,

Machine tools - Dimensions and geometric tests for self-centring chucks with twopiece jaws - Part 3: Poweroperated chucks with serrated jaws (Станки металлорежущие. Размеры и геометрические испытания самоцентрирующих патронов с кулачками из двух частей. Часть 3. Механические патроны с зубчатыми кулачками)

[8]

ISO 13041-1,

Test conditions for numerically controlled turning machines and turning centres - Part 1: Geometric tests for machines with a horizontal workholding spindle (Станки токарные с числовым программным управлением и токарные обрабатывающие центры. Условия испытаний. Часть 1. Геометрические испытания станков с горизонтальным шпинделем для крепления заготовки)

[9]

ISO 13041-3,

Test conditions for numerically controlled turning machines and turning centres - Part 3: Geometric tests for machines with inverted vertical workholding spindles (Станки токарные многоцелевые с числовым программным управлением. Условия испытания. Часть 3. Испытания геометрических параметров станков с перевернутыми вертикальными шпинделями для крепления обрабатываемой детали)

[10]

ISO/TR 16907,

Machine tools - Numerical compensation of geometric errors (Станки. Коррекция геометрических погрешностей с помощью ЧПУ)

УДК 621.9:006.354

МКС 25.040.20

Ключевые слова: методика испытаний, погрешность, отклонения, станки с ЧПУ, электроэрозионные станки