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

Текст ГОСТа

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

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

(ISO 13041-2:2020, Test conditions for numerically controlled turning machines and turning centres. Part 2: Geometric tests for machines with a vertical workholding spindle, IDT)

Издание официальное

Москва Российский институт стандартизации 2021

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным бюджетным учреждением «Российский институт стандартизации» (ФГБУ «РСТ») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 21 октября 2021 г. № 1254-ст
4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 13041-2:2020 «Условия испытаний токарных станков с числовым программным управлением и токарных обрабатывающих центров. Часть 2. Геометрические испытания станков с вертикальным шпинделем для крепления заготовки» (ISO 13041-2:2020 «Test conditions for numerically controlled turning machines and turning centres — Part 2: Geometric tests for machines with a vertical workholding spindle», IDT).

Международный стандарт разработан Техническим комитетом по стандартизации ISO/TC 39 «Станки», подкомитетом SC 2 «Условия испытаний металлорежущих станков».

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5—2012 (пункт 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Содержание

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины и определения

4 Общие положения

5 Геометрические испытания

5.1 Шпиндель или стол для крепления обрабатываемой заготовки

5.2 Линейные оси X и Z

5.3 Перемещение поперечины

5.4 Испытания, относящиеся к оси Y

5.5 Держатели инструмента и револьверные головки

5.6 Инструментальные шпиндели с приводом

Приложение А (справочное) Испытания для проверки точности осей вращения

Приложение В (справочное) Термины на других языках

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным и межгосударственным стандартам

Библиография

Введение

Международная организация по стандартизации (ИСО) является всемирной федерацией национальных организаций по стандартизации (комитетов-членов ИСО). Разработка международных стандартов обычно осуществляется техническими комитетами ИСО. Каждый комитет-член, заинтересованный в деятельности, для которой был создан технический комитет, имеет право быть представленным в этом комитете. Международные правительственные и неправительственные организации, имеющие связи с ИСО, также принимают участие в работах. ИСО тесно сотрудничает с Международной электротехнической комиссией (МЭК) по вопросам стандартизации в области электротехники.

Процедуры, использованные при разработке настоящего документа, а также процедуры его дальнейшего утверждения, описаны в директивах ИСО/МЭК, часть 1. Особо необходимо отметить, что для различных типов документов ИСО применяются различные критерии утверждения. Данный международный стандарт разработан в соответствии с редакционными правилами директив ИСО/МЭК, часть 2 (см. по адресу: www.iso.org/directives).

Следует иметь в виду, что некоторые элементы настоящего международного стандарта могут быть объектом патентных прав. Международная организация по стандартизации не несет ответственности за идентификацию какого-либо одного или всех патентных прав. Сведения о любых патентных правах, обнаруженных во время разработки настоящего документа, будут указаны в разделе «Введение» и/или в списке патентных уведомлений, полученных ИСО (см. по адресу: www.iso.org/patents).

Все торговые названия, используемые в этом документе, указаны для удобства пользователей и не должны рассматриваться в качестве одобрения.

Пояснения специальных терминов и выражений, связанных с оценкой соответствия, и сведения о соблюдении ИСО принципов ВТО по недопущению технических препятствий торговле (ТВТ) см. по адресу: http://www.iso.org/iso/foreword.html.

За разработку настоящего документа отвечает комитет ИСО/ТС 39, Станки, подкомитет SC 2 Условия испытаний металлорежущих станков.

Любые отзывы или вопросы по этому документу следует направлять в национальный орган по стандартизации. Полный список этих органов можно найти на сайте www.iso.org/members.html.

Настоящее издание стандарта отменяет и заменяет издание (ИСО 13041-2:2008), которое было технически пересмотрено. Основные изменения по сравнению с предыдущим изданием:

- отменена классификация диапазона размеров станка;
- определение допусков, если имеются, вследствие различных размеров станка (диаметр патрона или шпинделя для крепления обрабатываемой заготовки) выполняется при проведении специальных испытаний по схемам с G1 по G21;
- допуски, приведенные в испытаниях по схеме G, изменены вследствие отсутствия категорий размеров;
- изменена нумерация испытаний схем с G1 по G21;
- испытания для горизонтальных ползунов удалены, поскольку их больше не существует;
- прежнее испытание по схеме G1 «Проверка плоскостности шпинделя для крепления обрабатываемой заготовки» удалено;
- в приложение В добавлены термины на персидском и японском языках.

В дополнение к тексту, написанному на официальных языках ИСО (английском, французском или русском), данный документ содержит текст на немецком, итальянском, японском и персидском языках. Этот текст публикуется под ответственность органа-члена/Национального комитета Германии (DIN), Италии (UNI), Японии (JISC) и Ирана (ISRI) и предоставлен исключительно для информации. Текстом ИСО может считаться только текст, представленный на официальных языках.

Перечень всех частей стандарта серии ИСО 13041 можно найти на веб-сайте ИСО.

Токарный обрабатывающий центр — это станок, в котором главным движением является вращение обрабатываемой заготовки относительно невращающегося режущего инструмента(ов). Это станок с числовым программным управлением, способный выполнять несколько операций по механической обработке, включая фрезерование, токарную обработку, растачивание, сверление и нарезание резьбы, а также автоматическую замену инструмента из инструментального магазина или аналогичного хранилища в соответствии с программой обработки.

Стандарт ИСО 13041 имеет цель дать наиболее полную и исчерпывающую информацию по геометрическим, позиционным, профильным, тепловым и механическим испытаниям, которые выполняют для сравнения, подтверждения, приемки и других целей.

Настоящий стандарт со ссылками на соответствующие ИСО 230-1 и ИСО 230-7 определяет порядок испытаний токарных обрабатывающих центров и токарных станков с ЧПУ с/без задней бабки, устанавливаемых отдельно или встроенных в гибкую производственную систему, или максимально допустимые значения для результатов испытания, соответствующих основному назначению и нормальной точности токарных обрабатывающих центров и токарных станков с ЧПУ.

ГОСТ Р ИСО 13041-2—2021

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

УСЛОВИЯ ИСПЫТАНИЙ ТОКАРНЫХ СТАНКОВ С ЧИСЛОВЫМ ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ И ТОКАРНЫХ ОБРАБАТЫВАЮЩИХ ЦЕНТРОВ

Часть 2

Испытания геометрических параметров станков с вертикальным шпинделем

Test conditions for numerically controlled turning machines and turning centres.

Part 2. Geometric tests for machines with a vertical spindle

Дата введения — 2022—07—01

1 Область применения

Настоящий стандарт со ссылками на соответствующие ИСО 230-1 и ИСО 230-7 определяет условия геометрических испытаний токарных станков нормальной точности с числовым программным управлением (далее — ЧПУ) общего назначения и токарных обрабатывающих центров с вертикальными шпинделями для крепления обрабатываемой заготовки, а также соответствующие допуски.

В настоящем стандарте разъясняются различные концепции или конфигурации и общие технические характеристики токарных станков с ЧПУ и токарных обрабатывающих центров с вертикальными шпинделями для крепления обрабатываемой заготовки, а также приводится терминология и обозначение управляемых осей (см. рисунок 1 и таблицу 1).

Настоящий стандарт распространяется только на проверку геометрической точности токарного станка. Он не применяется ни для эксплуатационной проверки станка (например, вибрации, посторонний шум, заедание или проскальзывание движущихся компонентов), ни для проверки технических характеристик станка (например, скорость, подача). Испытания, не относящиеся к проверке геометрической точности станков, рассматриваются в других частях стандарта ИСО 13041.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты [для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных — последнее издание (включая все изменения)]:

ISO 230-1:2012, Test code for machine tools — Part 1: Geometric accuracy of machines operating under no-load or finishing conditions (Нормы и правила испытаний металлорежущих станков. Часть 1. Геометрическая точность станков, работающих на холостом ходу или в квазистатических условиях)

ISO 230-7:2015, Test code for machine tools — Part 7: Geometric accuracy of axes of rotation (Нормы и правила испытаний станков. Часть 7. Геометрическая точность осей вращения)

3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями.

ИСО и МЭК поддерживают терминологическую базу данных, используемую в целях стандартизации по следующим адресам:

- электропедия МЭК: доступна по адресу http://www.electropedia.org/;
- платформа онлайн-просмотра ИСО: доступна по адресу http://www.iso.org/obp.

Издание официальное

3.1 токарный станок (turning machine): Станок, в котором главным движением является вращение обрабатываемой заготовки относительно неподвижного режущего инструмента(ов).
3.2 числовое управление; ЧУ (numerical control, NC): Автоматическое управление процессом, которое выполняется устройством, вводящим числовые данные в процесс обработки.

[ИСО 2806:1994, статья 2.1.1]

3.3 токарный станок с числовым программным управлением (numerically controlled turning machine): Токарный станок (3.1), работающий посредством числового управления (3.2) или числового программного управления.
3.4 токарный обрабатывающий центр (turning centre): Токарный станок с ЧПУ (3.3, оборудованный инструментом(и) с механическим приводом и обеспечивающий возможность ориентации шпинделя для крепления заготовки относительно оси.

Примечание 1 — Такой станок может включать такие дополнительные технические возможности, как автоматическая замена инструмента из инструментального магазина.

3.5 револьверная головка (tool turret): Система удержания нескольких инструментов, способная позиционировать режущий инструмент для выполнения операции обработки.

4 Общие положения
- 4.1 Единицы измерения

В настоящем стандарте все линейные размеры, отклонения и соответствующие допуски выражены в миллиметрах, угловые размеры — в градусах, а угловые отклонения и соответствующие допуски — в пропорциях, но в некоторых случаях для большей ясности допускается использовать микрорадианы и угловые секунды. Для преобразования единиц угловых отклонений и допусков используют формулу (1):

0,010/1000 = 10 ■ 10’6= 10мкрад~2". (1)

4.2 Ссылки на ИСО 230-1 и ИСО 230-7

Для применения настоящего стандарта следует применять требования ИСО 230-1:2012, ИСО 230-7:2015, особенно по монтажу станка перед испытаниями, прогреванию шпинделя и других подвижных компонентов, описанию и методов измерения и рекомендуемой точности испытательного оборудования.

В тех случаях, когда рассматриваемые испытания проводятся в соответствии с техническими условиями ИСО 230-1 и/или ИСО 230-7, инструкции по проведению испытаний следуют после ссылки на соответствующий пункт ИСО 230-1 или ИСО 230-7 в разделе 5. Для каждого испытания даются допуски (см. G1— G21, AR1 и AR2).

4.3 Установка станка по уровню

До проведения испытаний станок устанавливают по уровню в соответствии с рекомендациями по-ставщика/производителя (см. ИСО 230-1:2012, пункты 6.1.1, 6.1.2).

4.4 Последовательность испытаний

Последовательность испытаний, представленная в настоящем стандарте, не определяет практический порядок проведения испытаний. В целях упрощения установки измерительных инструментов или калибров испытания возможно проводить в любом порядке.

4.5 Проводимые испытания

При испытаниях станка не всегда необходимо или возможно проводить все испытания, описанные в настоящем стандарте. Если испытания требуются для целей приемки, то выбор испытаний определенных компонентов и/или свойств станка зависит от пользователя при условии согласования с постав-щиком/производителем.

Эти испытания должны быть четко определены при заказе станка. Ссылка на настощий стандарт для проведения приемочных испытаний без четкого определения необходимых испытаний или без соглашения о соответствующих расходах не может считаться обязательной для любой из сторон контракта.

4.6 Средства измерений

Средства измерения, указанные в описанных ниже испытаниях, приводятся только для примера. Могут использоваться другие приборы, способные измерять те же показатели и имеющие такую же или меныиую погрешность измерения. Необходима ссылка на раздел 5 стандарта ИСО 230-1:2012, в котором указывается зависимость между погрешностью измерений и допусками.

Если упоминается индикатор с круговой шкалой, он может подразумевать не только контрольные циферблатные индикаторы (DTI), но и любые типы измерительных преобразователей линейного смещения, такие как аналоговые или цифровые циферблатные индикаторы, линейно регулируемые дифференциальные трансформаторы (LVDT), измерительные преобразователи линейного смещения шкалы или бесконтактные измерительные преобразователи, когда это применимо к соответствующему испытанию.

Аналогичным образом, когда упоминается поверочная линейка, она может подразумевать любой тип эталонного образца прямолинейности, такой как гранитная, керамическая, стальная или чугунная поверочная линейка, одно плечо угольника, одна образующая цилиндрического угольника, любая прямая эталонного бруска или специальный отдельный эталонный образец, изготовленный для размещения в Т-образных пазах или другие эталоны.

Таким же образом, когда упоминается угольник, он может подразумевать любой тип эталонного образца прямоугольности, такой как гранитный, керамический, стальной или чугунный угольник, цилиндрический угольник, эталонный брусок или, также, специальный отдельный эталонный образец.

Информация по средствам измерений представлена в ISO/TR 230-11.

4.7 Схемы

Для простоты восприятия в настоящем стандарте приведены схемы, иллюстрирующие геометрические испытания, относящиеся только к одному типу станка.

4.8 Коррекция с помощью программного обеспечения

Если для компенсации определенных геометрических отклонений имеются встроенные программные средства, их использование во время испытаний для целей приемки должно быть согласовано между производителем/поставщиком и пользователем с учетом назначения станка. Использование коррекции с помощью программного обеспечения должно указываться в протоколе испытаний. Следует отметить, что при использовании коррекции с помощью программного обеспечения оси не должны быть зафиксированы для целей проведения испытания (см. ISO/TR 16907).

4.9 Влияние силы тяжести на станки с двумя суппортами

Для станков, оборудованных двумя салазками на поперечине [см. рисунок 2 и таблицу 1, тип В, а) и Ь)], суппорт, который не подвергается испытанию, отводят в стояночное положение в соответствии с рекомендациями производителя. Если используются оба суппорта, отклонения могут измениться вследствие действия силы тяжести.

4.10 Допуски

В настоящем стандарте все приведенные значения допусков являются рекомендациями. В случае использования этих значений для целей приемки между пользователем и производителем/поставщиком могут быть согласованы другие значения. Требуемые/согласованные значения допусков должны четко указываться при заказе станка.

При установлении допуска для геометрического испытания на длину измерения, отличающуюся от указанной в настоящем документе, следует учитывать, что минимальное значение допуска составляет 0,005.

В целом угловые допуски приводятся как расстояние более 1000 мм. Угол, преобразованный для типовой длины измерения, приводится в скобках. Например, 0,060/1000 (0,015/250).

4.11 Линейные перемещения

В целях упрощения на рисунках 1 и 2 приведены примеры станков, в которых используются оси конструкции, соответствующей буквенно-цифровому обозначению, указанному в ИСО 841:2001, пункт 6.1 (например, X, Х1, Х2 и т. д.). Во всех тех примерах, где для обозначения конструкции осей использованы буквы U, V или W, их можно заменить.

4.12 Револьверные головки или компоненты (элементы) для крепления инструмента

В зависимости от компоновки станка режущий инструмент (стационарный или с приводом) можно зажимать в держателе инструмента или в револьверной головке, расположенной на салазках держателя инструмента (ползун) и/или ползуне бокового суппорта. Можно также использовать устройство автоматической замены инструмента. Однако в настоящем стандарте методы проверки операций по автоматической замене инструмента не приводятся.

4.13 Конфигурация станка и обозначение осей

Обозначение кинематической цепи для конкретного станка представляется вместе с соответствующими схемами (см. рисунки 1, 2 и таблицу 1). Обозначения поясняют архитектуру станка с помощью перечня структурных и подвижных компонентов от обрабатываемой заготовки (w) в сторону инструмента (t). Описание кинематической схемы оси перемещения с помощью обозначения приводится в квадратных скобках, где «w», «t» и «Ь» обозначают стол или шпиндель для крепления обрабатываемой заготовки, инструмент и станину. Буква перед обозначением соответствует типу станка. «V» служит для обозначения шпинделя/стола для крепления обрабатываемой заготовки.

4.14 Классификация станков

Станки, рассматриваемые в настоящем стандарте, имеют следующие основные конфигурации (см. рисунки 1, 2 и таблицу 1):

- тип А: одностоечный станок;
- тип В: двухстоечный станок.

Конфигурации машин типа В далее подразделяются на следующие типы:

- с неподвижными стойками — портального типа;
- с подвижными стойками — рамного типа.

Обозначения

Русский	English	French
1 шпиндель для крепления обрабатываемой заготовки (стол для крепления обрабатываемой заготовки), С’	workholding spindle (workholding table), C’	broche porte-piece (plateau tournant), C’
2 основание	base	base
3 стойка	column	montant
4 поперечина	cross-rail	traverse porte-chariot
5 суппорт (каретка), X	rail head (saddle), X	chariot de traverse (tralnard), 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

Примечание — Касательно языков, отличных от официальных языков ИСО, см. таблицу В.1.

Рисунок 1 — Пример одностоечного станка (тип А) V [w С’ b X Z t]

Обозначения Русский	English	French
1	шпиндель для крепления обрабатываемой заготовки (стол для крепления обрабатываемой заготовки), С’	workholding spindle (workholding table), C’	broche porte-piece (plateau tournant), 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), Х1, Х2	rail head (saddle), X1, X2	chariot de traverse (tramard), 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, В	tool turret, В	tourelle, В

Примечание — Касательно языков, отличных от официальных языков ИСО, см. таблицу В.2.

Рисунок 2 — Пример двухстоечного станка (тип В) V [w С b W X1 Z1 t1 ] [w С’ b W Х2 Z2 В tn]

Таблица 1 — Пример конфигурации станка

Окончание таблицы 1

Тип В — двухстоечный станок

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

V [w С b W X1 Z1 Ц] V [w С b W Х2 Z2 t2]

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

V [w С b X1 Z1 Ц] V [w С b Х2 Z2 у

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

V [w С b Y W X Z t]

d) неподвижная стойка

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

V [w С Y' b X Z t]

5 Геометрические испытания
- 5.1 Шпиндель или стол для крепления обрабатываемой заготовки

Цель испытания

Проверка торцевого биения стола или шпинделя для крепления заготовки:

а) торцевое биение поверхности стола для крепления обрабатываемой заготовки;
Ь) биение торца шпинделя.

Схема

Допуск

Измеренные отклонения

а) Для диаметров до 1000: 0,010

На каждое последущее увеличение диаметра до 1000:

+0,010

а)

Ь) Для всех диаметров: 0,010

Ь)

Средства измерения

а) и Ь) — индикатор с круговой шкалой.

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

а) 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.

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

Цель испытания

Проверка биения:

а) центрирующего отверстия стола для крепления обрабатываемой заготовки;
Ь) наружной цилиндрической поверхности стола для крепления обрабатываемой заготовки (если стол для крепления обрабатываемой заготовки не имеет центрального отверстия);
с) центрирующего диаметра шпинделя для крепления обрабатываемой заготовки.

Схема

Допуск	Измеренные отклонения
а) Для стола диаметром до 1000:	0,010	а)
Для стола диаметром свыше 1000:	0,020
Ь) Для диаметра до 1000:	0,010	Ь)
На каждое последующее увеличение диаметра до 1000:	+0,010
с) Для центрирующего диаметра всех размеров:	0,010	с)
Средства измерения а), Ь) и с) — индикатор с круговой шкалой.

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

а) и Ь) — 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.

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

5.2 Линейные оси X и Z

Цель испытания

G3

Проверка прямолинейности перемещения суппорта (ось X) на поперечине:

а) в вертикальной плоскости ZX (Ezx);
b) в горизонтальной плоскости XY (ЕУх)-

Примечание — Схема испытания, приведенная в Ь), применяется только для токарных обрабатывающих центров.

Схема