ГОСТ ISO 13041-5-2016
Станки токарные с числовым программным управлением и токарные обрабатывающие центры. Условия испытаний. Часть 5. Точность скоростей и интерполяций

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

ГОСТ

ISO 13041-5-2016

СТАНКИ ТОКАРНЫЕ С ЧИСЛОВЫМ ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ И ТОКАРНЫЕ ОБРАБАТЫВАЮЩИЕ ЦЕНТРЫ

Условия испытаний

Часть 5

Точность скоростей и интерполяций

(ISO 13041-5:2015, Test conditions for numerically controlled turning machines and turning centres — Part 5: Accuracy of speeds and interpolations, IDT)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2017

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные. правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия. обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Публичным акционерным обществом «Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков» (ПАО «ЭНИМС») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5

2    ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 31 августа 2016 № 90-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004—97 Код страны по МК(ИСО 3166)004—97 Сокращенное наименование национального органа по стандартизации Азербайджан А2 Азстандарт Армения AM Минэкономики Республики Армения Беларусь 8Y Госстандарт Республики Беларусь Грузия GE Грузстандарт Казахстан КZ Госстандарт Республики Казахстан Киргизия KG Кыргызстандарт Молдова MD Молдова Стандарт Россия RU Росстандарт Таджикистан TJ Таджикстандарт Туркменистан тм Главгосслужба «Туркменстандартлары» Узбекистан UZ Узсстандарт Украина UA Минэкономразвития Украины

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 июня 2017 г. № 623-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ISO 13041-5-2016 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2018 г.

5    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ISO 13041-5:2015 «Условия испытаний токарных станков с числовым программным управлением и вращающихся центров. Часть 5. Точность скоростей и интерполяций» («Test conditions for numerically controlled turning machines and turning centres — Pari 5: Accuracy of speeds and interpolations». IDT).

Межгосударственный стандарт разработан Техническим комитетом 180ЯС 39 «Станки». Подкомитетом SC 2 «Условия испытаний металлорежущих станков».

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5 (подраздел 3.6).

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

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

А.2.3 Линейные интерполяции (АКЗ)

Целью данных испытаний является проверка скоординированного перемещения по двум линейным осям при следующих условиях

- перемещения с одинаковой скоростью (45°) или

-перемещение по одной оси происходит со значительно более низкой скоростью, чем по другой (малые

углы)

А.2.4 Круговые интерполяции (АК4)

Целью испытаний круговых интерполяций движения является проверка скоординированного перемещения по двум линейным осям вокруг круговой траектории, включая точки, в которых перемещение по одной оси замедляется до нуля, и направление движения меняется на противоположное При данных испытаниях движения по осям осуществляется при переменной величине подачи

А.2.5 Радиальные интерполяции (АК5)

Данные испытания представляют собой альтернативу АК4 в тех случаях, когда испытуемый станок не имеет охват измерений 360° или. если выполнение испытания АК4 не предусмотрено Целью данных испытаний является проверка взаимного поведения двух линейных осей (обычно X и Z) при переменной величине подачи, включая точки, в которых подача по одной оси замедляется до нуля, а направление движения меняется на противоположное

А.2.6 Круговая интерполяция движения посредством одновременного управления тремя координатами (оси X, Y и С) (АК6)

Целью данных испытаний является проверка интерполяций между осями X. Y и С токарного обрабатывающего центра при контурных перемещениях по часовой стрелке и против.

6

ГОСТ ISO 13041-5-2016

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «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.gost.ru)

© Стандартинформ. 2017

В Российской Федерации 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..................................................................1

2    Нормативные ссылки..................................................................1

3    Термины и определения...............................................................2

4    Общие положения....................................................................3

4.1    Единицы измерения...............................................................3

4.2    Ссылки на ISO 230-1 и ISO 230-4 ....................................................3

4.3    Последовательность испытаний.....................................................3

4 4 Необходимые испытания...........................................................3

4.5    Средства измерений...............................................................4

4.6    Коррекция с помощью программного обеспечения......................................4

5    Испытания, описанные в приложениях А—С..............................................4

Приложение А (обязательное) Кинематические испытания станков с горизонтальным шпинделем .. .5 Приложение В (обязательное) Кинематические испытания станков с вертикальным шпинделем ... 13 Приложение С (обязательное) Кинематические испытания станков с верхним вертикальным

расположением шпинделя ................................................21

Приложение D (справочное) Меры предосторожности для контрольных установок АК6. ВК6 и СК6 . .29 Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов

межгосударственным стандартам.........................................32

IV

ГОСТ ISO 13041-5-2016

Введение

Токарный станок с числовым программным управлением (ЧПУ) — это станок, в котором главным движением является вращение обрабатываемой детали относительно невращающегося режущего инструмента(ов) и в котором сила резания обеспечивается вращением обрабатываемой детали, приводимой в действие шпинделем. Станок управляется системой ЧПУ, которая обеспечивает автоматическое функционирование в соответствии с ISO 13041-1. п. 3.3. Станок может быть одношпиндельным или многошпиндельным.

Токарный обрабатывающий центр — это токарный станок с ЧПУ, оснащенный приводным инструментом и способный управлять ориентацией шпинделя, несущего обрабатываемую деталь и/или инструмент, с помощью непрерывного вращения, деления и/или интерполяции по осям.

Настоящий стандарт со ссылками на соответствующие части ISO 230 устанавливает порядок испытания для токарных обрабатывающих центров и токарных станков с ЧПУ. с или без задних бабок, одиночных или встроенных в гибкие производственные системы, а также — допустимые отклонения или максимально допустимые значения результатов испытаний, соответствующие общему назначению токарных обрабатывающих центров нормальной точности и токарных станков с ЧПУ.

V

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СТАНКИ ТОКАРНЫЕ С ЧИСЛОВЫМ ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ И ТОКАРНЫЕ ОБРАБАТЫВАЮЩИЕ ЦЕНТРЫ

Условия испытаний

Часть 5

Точность скоростей и интерполяций

Lathes with numerical control and CNC machining centers Test conditions Part 5 Accuracy of speeds and

interpolations

Дата введения — 2018—07—01

1 Область применения

Настоящий стандарт со ссылками на ISO 230-1 и ISO 230-4 устанавливает для токарных станков с ЧПУ и токарных обрабатывающих центров определенные кинематические испытания, касающиеся скоростей шпинделя, подач по отдельным управляемым системой ЧПУ линейным осям, и точности траекторий, описываемых при одновременном перемещении по двум или более линейным осям и/или осям вращения с числовым управлением.

Примечание — Настоящий стандарт распространяется на токарные станки с ЧПУ и токарные обрабатывающие центры с горизонтальным, вертикальным и перевернутым вертикальным расположением шпинделя(ей)

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы недатированные ссылки на международные стандарты, обязательные для применения При недатированных ссылках действительно последнее издание приведенного стандарта (включая все его изменения):

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

ISO 230-4 Test code for machine tools — Part 4: Circular tests for numerically controlled machine tools (Нормы и правила испытаний станков. Часть 4. Испытания на отклонение круговых траекторий для станков с числовым программным управлением)

ISO 841 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)

ISO 13041-1 Test conditions for numerically controlled turning machines and turning centres — Part 1: Geometric tests for machines with a horizontal workholding spindle (Условия испытаний токарных станков с ЧПУ и токарных обрабатывающих центров Часть 1. Геометрическая точность станков с горизонтальным шпинделем)

ISO 13041-2 Test conditions for numerically controlled turning machines and turning centres — Part 2: Geometric tests for machines with a vertical workholding spindle (Условия испытаний токарных станков с ЧПУ и токарных обрабатывающих центров . Часть 2. Геометрическая точность станков с вертикальным шпинделем)

Издание официальное

ISO 13041-3 Test conditions for numerically controlled turning machines and turning centres — Part 3: Geometric tests for machines with inverted vertical workholding spindles (Условия испытаний токарных станков с ЧПУ и токарных обрабатывающих центров. Часть 3. Проверка геометрической точности станков с верхним расположением шпинделя)

ISO/TR 16907 Machine tools — Numerical compensation of geometric errors (Станки. Коррекция геометрических погрешностей с помощью ЧПУ)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте используются следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    токарный станок (turning machine): Станок, в котором главным движением является вращение обрабатываемой детали относительно неподвижного режущего инструмента(ов).

3.2    ручное управление (manual control): Режим работы, при котором канздое движение станка отдельно выполняется и контролируется оператором.

3.3    числовое управление (ЧУ) (numerical control NC) числовое программное управление (ЧПУ) (computerized numerical control CNC): Автоматическое управление процессом, которое выполняется устройством, внедряющим числовые данные в процесс обработки.

3.4    токарный станок с ручным управлением (manually controlled turning machine): Токарный станок, на котором процесс обработки начинается и контролируется оператором без помощи ЧПУ.

3.5    токарный станок с ЧПУ (numerically controlled turning machine NC turning machine): Токарный станок, работающий посредством числового управления (ЧУ) или числового программного управления (ЧПУ).

3.6    токарный обрабатывающий центр (turning centre) токарный станок с ЧПУ. оборудованный приводным инструментом(ами) и обладающий возможностью ориентации шпинделя относительно своей оси.

Примечание — Токарный обрабатывающий центр также может включать в себя дополнительные особенности. такие как автоматическая смена инструмента в револьверной головке или инструментальном магазине

3.7    токарный станок с ЧПУ с горизонтальным шпинделем(ями) (numerically controlled turning machine with horizontal workholding spindle(s)): Токарный станок с ЧПУ, в котором обрабатываемая деталь устанавливается в горизонтальный зажимной шпиндель, режущий инструмент является неподвижным и сила резания обеспечивается вращением обрабатываемой детали, а не инструментом.

Примечание — Станок управляется посредством ЧПУ. обеспечивая автоматическое функционирование

3.8    токарный обрабатывающий центр с горизонтальным шлинделем(ями) (turning centre with horizontal workholding spindle(s)): Токарный обрабатывающий центр, имеющий горизонтальный зажимной для детали шпиндель(и) и оборудованный шпинделями для крепления инструмента, а также имеющий возможность ориентации шпинделя относительно своей оси.

Примечание — Станок может включать в себя дополнительные особенности, такие как автоматическая смена инструмента в магазине или движение по оси Y

3.9    токарный станок с ЧПУ с вертикальным шпинделем(ями) (numerically controlled turning machine with vertical workholding spindle(s)): Токарный станок с ЧПУ. в котором обрабатываемая деталь устанавливается в вертикальный зажимной шпиндель, режущий инструмент является неподвижным и сила резания обеспечивается вращением обрабатываемой детали, а не инструментом.

Примечание — Станок управляется посредством ЧПУ. обеспечивая автоматическое функционирование

3.10    токарный обрабатывающий центр с вертикальным шлинделем(ями) (turning centre with vertical workholding spindle(s)): Токарный обрабатывающий центр, имеющий вертикальный зажимной шпиндель(и) и оборудованный шпинделями для крепления инструмента, а также имеющий возможность ориентации шпинделя относительно своей оси.

Примечание — Станок может включать в себя дополнительные особенности, такие как автоматическая смена инструмента в магазине или движение по оси Y

3.11    токарный станок с ЧПУ с верхним вертикальным расположением шпинделя (numerically controlled turning machine with inverted vertical workholding spindle(s)): Токарный станок с ЧПУ. в котором

2

ГОСТ ISO 13041-6-2016

обрабатываемая деталь устанавливается в верхний вертикальный шпиндель, нижний конец которого оборудован зажимным устройством для крепления обрабатываемой детали.

Примечание —Другие типы станков с вертикальным шпинделем представлены в ISO 13041-2

3.12    токарный обрабатывающий центр с верхним вертикальным расположением шпинделя (turning centre with inverted vertical workholding spindle(s)): Токарный обрабатывающий центр с верхним вертикальным расположением шпинделя, нижний конец которого оборудован зажимным устройством для крепления обрабатываемой детали

Примечание 1— Станок может включать в себя дополнительные особенности, такие как автоматическая смена инструмента в магазине или движение по оси Y.

Примечание 2 — Другие типы токарных обрабатывающих центров с вертикальным шпинделем представлены в ISO 13041-2.

3.13    режимы работы станка (machine modes of operation): Режимы работы устройств числового управления или устройств ввода данных, в которых входные данные преобразуются в выполняемые функции.

3.14    ручной режим числового управления (manual mode of numerical control): Неавтоматический режим числового управления станка, при котором станком управляет оператор без применения предварительно запрограммированных числовых данных.

Пример — Управление с помощью нажимной кнопки или координатной ручки.

3.15    режим ручного ввода данных (manual data input mode): Ввод программных данных вручную в устройство числового управления.

3.16    покадровый режим (single block mode): Режим числового управления, при котором выполняется только одна строка программы, запуск которой выполняется оператором.

3.17    автоматический режим (automatic mode): Режим числового управления, при котором станок работает в соответствии сданными программы до полного выполнения программы или остановки оператором.

4 Общие положения

4.1    Единицы измерения

В настоящем стандарте все линейные размеры, отклонения и соответствующие допуски выражены в миллиметрах.

4.2    Ссылки на ISO 230-1 и ISO 230-4

При применении настоящего стандарта следует руководствоваться требованиями ISO 230-1, особенно в части установки станка перед испытанием, прогрева шпинделя и других движущихся элементов. а также в части описания методов измерения и рекомендуемой точности испытательного оборудования В части испытаний круговых траекторий движения с интерполяцией следует руководствоваться требованиями ISO 230-4.

4.3    Последовательность испытаний

Последовательность, в которой представлены кинематические испытания, не определяет практический порядок проведения испытаний. Для облегчения установки приборов или калибров испытания могут выполняться в любом порядке, включая испытания из других частей ISO 13041.

4.4    Необходимые испытания

При испытании станка не всегда необходимо или возможно проводить все испытания, приведенные в настоящем стандарте. При приемочных испытаниях выбор испытаний элементов и/или свойств станка, представляющих интерес, зависит от пользователя при условии согласования с поставщиком/ производителем. Испытания должны быть четко указаны при заказе станка. Ссылка на настоящий стандарт для приемочных испытаний без уточнения проводимых испытаний и без соглашения о соответствующих расходах не может рассматриваться в качестве обязательства для любой договаривающейся стороны.

ГОСТ ISO 13041-5-2016

4.5    Средства измерений

Средства измерений, указанные в испытаниях приложений А—С. являются примерами. Могут применяться другие приборы, измеряющие те же показатели (критерии) и имеющие такую же погрешность измерения и разрешающую способность.

В некоторых испытаниях рекомендуется представление результатов в графической форме (сгл. приложение D).

4.6    Коррекция с помощью программного обеспечения

Если для компенсации геометрических, позиционных, контурных и/или тепловых отклонений доступны встроенные программные средства, то их использование в процессе данных испытаний должно основываться на соглашении между производителем/поставщиком и пользователем с учетом назначения станка.

Использование коррекции с помощью программного обеспечения должно быть указано в протоколе испытаний. В соответствии с определениями, приведенными в ISO/TR 16907. следует отметить, что при реализации компенсации с помощью программного обеспечения, оси не должны быть зафиксированы для целей проведения испытания.

5 Испытания, описанные в приложениях А—С

Испытания в приложении А распространяются на станки с горизонтальным шпинделем (ISO 13041-1. тип 1). испытания в приложении В распространяются на станки с вертикальным шпинделем (ISO 13041-2. тип 2). испытания в приложении С распространяются на станки с верхним расположением шпинделя (ISO 13041-3. тип 3).

4

Приложение А (обязательное)

Кинематические испытания станков с горизонтальным шпинделем А.1 Конфигурация станка и обозначения

На рисунке А.1 представлен типовой пример токарного станка с горизонтальным шпинделем.

Рисунок А.1 — Типовой пример токарного станка с горизонтальным шпинделем [[w (С*) b Z XI Y С, 1) (w (С*) b Z2 Х2 С₂1] [w (С) W {l.w}]]

Структурная конфигурация описана с помощью структурных кодов, которые последовательно соединяют ось движения от заготовки в сторону инструмента и наоборот Названия осей соответствуют ISO 841 Например. структурный код станка, изображенного на рисунке А.1, можно представить следующим образом [[w (С) b Z XI Y С, t] [w (С*) b Z2 Х2 С₂1] (w (С*) W {t.w}]] с помощью связи движения по осям от заготовки в сторону инструмента В данном описании стороны заготовки и инструмента обозначаются «w* для заготовки, ct» для инструмента и «Ь» для станины; (С) означает ось шпинделя без числового управления для углового позиционирования. Все кинематические цепи со стороны заготовки в сторону инструмента показаны

«{t.w}» в третьей цепи указывает на то. что задняя бабка (W или Z3) может быть связана с заготовкой либо с инструментом (например, сверлом).

А.2 Кинематические испытания

А.2.1 Общие сведения

Испытания, установленные в данном приложении, относятся к тому примеру конфигурации станка, который изображен на рисунке А.1. однако эти испытания применимы и ко всем прочим конфигурациям токарных станков и токарных обрабатывающих центров с горизонтальным шпинделем

Примечание — Данные испытания напрямую не применяются для прогнозирования фактических погрешностей на обработанной детали

А.2.2 Скорости шпинделя (АК1) и скорости подач (АК2)

Целью данных испытаний является проверка общей точности всех электрических, электронных и кинематических цепей в системе управления между запрограммированным и фактическим перемещением элементов.

5