ГОСТ ISO 230-1-2018. Межгосударственный стандарт. Нормы и правила испытаний станков. Часть 1. Геометрическая точность станков, работающих на холостом ходу или в квазистатических условиях
3.6 Термины для погрешностей параллельности и перпендикулярности осей перемещения
3.6.1 общие положения (general): На ориентацию осей перемещения относительно друг друга главным образом влияют геометрические дефекты узлов станка (например, центровка направляющих, несущих поверхностей). Однако линейные и угловые погрешности перемещения подвижных компонентов также оказывают влияние на ориентацию этих осей в виде возмущений/отклонений.
Таким образом, требует исключения воздействие локальных возмущений на собственной траектории оси и на базовом элементе, определение и измерение относительной ориентации между траекторией функциональной точки линейного перемещения компонента, а также:
a) функциональными поверхностями (суппортом, салазками);
b) прямой линией (осевой средней линией или линией пересечения плоскостей);
c) траекторией функциональной точки на другом линейно перемещаемом компоненте.
Этой цели достигают посредством взаимосвязи соответствующей базовой прямой линии с траекторией линейного перемещения и базовой прямой линии или базовой плоскости с базовым элементом. Таким образом, в новые определения погрешностей перпендикулярности и параллельности, относящиеся к оси перемещения, не включены определения отклонений от прямолинейности и плоскостности (вопреки определениям, содержащимся в предыдущем издании ISO 230).
В определениях погрешностей параллельности, относящихся к осям линейного и вращательного перемещения, термин "параллельность" представлен как свойство двух прямых линий, имеющих один и тот же угол наклона к абсциссе общей плоскости координат (вопреки определениям, содержащимся в предыдущем издании ISO 230).
В определениях погрешностей перпендикулярности, относящихся к осям линейного и вращательного перемещения, термин "перпендикулярность" приведен как свойство двух прямых линий, угол между которыми составляет 90° (вопреки определениям, содержащимся в предыдущем издании ISO 230).
Параметры погрешностей ориентации осей координат обозначают следующими записями: первый знак после буквы "E" характеризует наименование оси, соответствующей направлению отклонения; второй знак, цифра "0", связан с выбранной стандартной (базовой) осью; третий знак означает наименование соответствующей оси координат (см. приложение A).
Пример 1 - Погрешность перпендикулярности оси Z относительно оси X обозначается "EB(0X)z"; если X является первой или второй осью, запись можно упростить - EB0Z.
Пример 2 - Погрешность параллельности оси Z относительно оси W (в плоскости ZX) обозначается "EB(0W)Z".
Примечание - Фактическая траектория перемещаемого компонента, которому задано перемещение по номинально прямолинейной траектории, не является прямой линией. Выборочный контроль фактической траектории и ее предельные показатели установлены измерениями. Погрешности параллельности и перпендикулярности, относящиеся к перемещению линейных осей и осей вращения, определены с учетом угловой зависимости между стандартной прямой линией и измеренными отклонениями фактических траекторий.
Эти определения не следует путать с определениями погрешностей параллельности и перпендикулярности компонентов и функциональных поверхностей станка, приведенными в 3.9, где определения указанных параметров полностью согласованы с определениями в международных стандартах (например, ISO 1101).
3.6.2 погрешность параллельности между двумя осями линейного перемещения (parallelism error between two axes of linear motion): Угол между направлением базовой прямой линии траектории функциональной точки линейно перемещающегося компонента и другим линейным (заданным) компонентом, измеренный в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.
Примечание 1 - Положительный знак угла наклона следует правилу "правой руки" для осей вращения.
Примечание 2 - Погрешность параллельности имеет положительный знак, если разность между наклоном базовой прямой линии и наклоном линии, связанной с базой отсчета, стремится к положительному результату. Знак погрешности параллельности меняется на обратный, если стандартная ось и ось испытуемого образца меняются местами. Например, погрешность параллельности между осью Z (базовой) и осью W (осью образца) имеет знак, противоположный погрешности параллельности между осью W (базовой осью) и осью Z (осью образца).
Примечание 3 - Отклонения от прямолинейности базовой оси и оси образца измеряют относительно общепринятого физического эталона прямолинейности. Для каждой из двух плоскостей координат погрешность параллельности между осями W и Z обычно измеряют при помощи датчика линейного перемещения, установленного на корпусе бабки шпинделя и выполняющего измерения в (стационарных) точках на плоскости стола, в то время как осям W и Z задано одновременное перемещение в противоположных направлениях. Угол наклона базовой прямой линии в совокупности с зарегистрированными показаниями датчика дает представление о погрешности параллельности.
Примечание 4 - Для примера, приведенного на рисунке 17, использованы уравнения (1) и (2):
, (1)
. (2)
Примечание 5 - Оценка погрешности параллельности, измеренной через короткие отрезки длины, может стремиться к незначительности.
1 - базовая прямая линия, связанная с EXZ; 2 - наклон
базовой прямой линии, связанной с EXZ;
угол наклона (положительное значение, как показано
на рисунке); 3 - базовая прямая линия, связанная с EXW;
4 - наклон базовой прямой линии, связанной с EXW;
угол наклона (положительное значение, как
показано на рисунке); 5 - базовая прямая линия, связанная
с EYZ; 6 - наклон базовой прямой линии, связанной с EYZ;
угол наклона (отрицательное значение, как показано);
7 - базовая прямая линия, связанная с EYW; 8 - наклон
базовой прямой линии, связанной с EYW; угол (положительное
значение, как показано на рисунке); EXZ - отклонение
от прямолинейности оси Z, измеренное в плоскости ZX
по отношению к эталону физической прямолинейности, соосному
с осью W; EXW - отклонение от прямолинейности оси W,
измеренное в плоскости ZX по отношению к эталону физической
прямолинейности; EYZ - отклонение от прямолинейности оси Z,
измеренное в плоскости YZ по отношению к эталону физической
прямолинейности, соосному с осью W
Рисунок 17 - Пример погрешностей параллельности
между осями Z и W в плоскостях ZX и YZ
3.6.3 погрешность параллельности между двумя осями вращения (parallelism error between two axes of rotation): Угол между направлением средней осевой линии вращающегося компонента и средней осевой линией другого вращающегося компонента (образца), рассчитанный в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.
Примечание 1 - Общепринятым эталоном для определения отклонений является положительное направление главной оси станка, связанной с осями вращения.
Примечание 2 - Погрешность параллельности имеет положительный знак, если разность между наклоном базовой прямой линии (оси шпинделя на рисунке 18) и наклоном линии, связанной с базой отсчета (оси C на рисунке 18), стремится к положительному результату.
Примечание 3 - Для примера, приведенного на рисунке 18, использованы уравнения (3) и (4):
, (3)
. (4)
1 - средняя осевая линия оси C; 2 - средняя осевая линия оси
C1; 3 - наклон средней линии оси C в плоскости YZ; угол
наклона (положительное значение); 4 - наклон средней
линии оси C1 в плоскости YZ; угол наклона (отрицательное
значение); 5 - наклон средней линии оси C в плоскости ZX;
угол наклона (отрицательное значение); 6 - наклон средней
линии оси C1 в плоскости ZX; угол наклона (отрицательное
значение); +C1 - ось шпинделя (базовая прямая линия);
+C - поворотный стол (базовая ось); +Z - общая база
для оценки угла наклона
Рисунок 18 - Пример погрешности параллельности
между осью C и осью шпинделя станка
3.6.4 погрешность параллельности между осью линейного перемещения и осью вращения (parallelism error between an axis of linear motion and an axis of rotation): Оцениваемый в двух взаимно перпендикулярных плоскостях угол между направлением средней осевой линии траектории функциональной точки линейно перемещающегося компонента и средней осевой линией вращающегося компонента (образца).
3.6.5 погрешность параллельности между осью линейного перемещения и обрабатываемой поверхностью (parallelism error between an axis of linear motion and a surface): Угол между направлением базовой прямой линии траектории функциональной точки линейно перемещающегося компонента и заданной функциональной поверхностью станка.
Примечание - Общей базой для определения углов наклона является положительное направление главной оси станка.
3.6.6 погрешность параллельности между осью вращения и обрабатываемой поверхностью (parallelism error between an axis of rotation and a surface): Угол между направлением средней осевой линии вращающегося компонента и базовой плоскостью, ассоциированной с функциональной поверхностью станка.
Примечание - Общей рекомендацией для определения углов наклона является положительное направление углов, обычно ассоциируемое с главной осью станка.
3.6.7 погрешность перпендикулярности между двумя осями линейного перемещения (squareness error between two axis of linear motion): Разность между углом наклона базовой прямой линии траектории функциональной точки линейно перемещающегося компонента относительно соответствующей главной оси линейного перемещения и углом наклона базовой прямой линии траектории функциональной точки другого линейно перемещающегося компонента относительно соответствующей главной оси его линейного перемещения.
Примечание 1 - Это определение в корне отличается от определения погрешности перпендикулярности между двумя функциональными линиями.
Примечание 2 - Положительное значение погрешности перпендикулярности соответствует положительному значению углового отклонения в направлении базовой оси относительно оси образца, подчиняющегося правилу "правой руки" для поворотов, описанному в ISO 841. Знак погрешности перпендикулярности меняется на обратный, если базовая ось и ось образца меняются местами. Например, погрешность перпендикулярности между осью X (базовой) и осью Y (осью образца) меняет знак на противоположный, если базовой становится ось Y, а ось X - осью образца. Во избежание путаницы погрешность перпендикулярности можно сопровождать дополнительными текстами, такими как "более 90°" и "менее 90°".
Примечание 3 - Для примера, данного на рисунке 19, применимо уравнение (5):
. (5)
Примечание 4 - Оценка погрешности перпендикулярности на малой длине стремится к незначительности.
1 - базовая прямая линия для определения погрешности EXZ;
2 - EXZ, наклон базовой прямой линии; угол
(положительное значение); 3 - базовая прямая линия,
связанная с EZX; 4 - EZX, наклон базовой прямой
линии; угол (отрицательное значение)
Рисунок 19 - Пример погрешности перпендикулярности
между осями X и Z линейного перемещения
3.6.8 погрешность перпендикулярности между осью линейного перемещения и средней осевой линией (squareness error between an axis of linear motion and axis average line): Угловое отклонение от 90° между базовой прямой линией траектории точки на линейно перемещающемся компоненте и средней осевой линией вращающегося компонента станка.
Примечание - Положительное направление, относящееся к оси вращения, принимается за положительное направление линейного перемещения согласно правилу "правой руки" по ISO 841.
3.6.9 погрешность перпендикулярности между двумя средними осевыми линиями (squareness error between axis average lines): Угловое отклонение от 90° между средней осевой линией определенного вращающегося компонента станка и средней осевой линией связанного с ним другого вращающегося компонента этого станка.

