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

Цель испытания

AR1

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

a) радиальная погрешность перемещения в направлении X [E_X(C)];

b) радиальная погрешность перемещения в направлении Y [E_Y(C)], только для токарных обрабатывающих центров;

c) осевая погрешность перемещения [E_Z(C)];

d) погрешность перемещения вследствие наклона X [E_A(C)], только для токарных обрабатывающих центров;

e) погрешность перемещения вследствие наклона Y [E_B(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) общее значение радиальной погрешности перемещения E_X(C):

a)

b) общее значение радиальной погрешности перемещения E_Y(C):

b)

c) общее значение осевой погрешности перемещения E_Z(C):

c)

d) общее значение погрешности перемещения вследствие наклона E_A(C):

d)

e) общее значение погрешности перемещения вследствие наклона E_B(C):

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.

a), b) Значения общей радиальной погрешности перемещения E_X(C) и E_Y(C) (с использованием измерительных преобразователей 4 и 5).

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).

Для каждой радиальной погрешности перемещения E_X(C) и E_Y(C) должна быть представлена полярная диаграмма общей погрешности перемещения (ИСО 230-7:2015, пункт 3.6.2) с центром окружности наименьших квадратов (LSC) (ИСО 230-7:2015, пункт 3.7.4).

c) Общее значение осевой погрешности перемещения E_Z(C) (с использованием измерительного преобразователя 3).

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

Для осевой погрешности перемещения E_Z(C) должна быть представлена полярная диаграмма общей погрешности перемещения (ИСО 230-7:2015, пункт 3.7.2) с центром полярной диаграммы (PC) (ИСО 230-7:2015, пункт 3.7.3).

d), e) Общее значение погрешности перемещения вследствие наклона E_A(C) и E_B(C) (с использованием измерительных преобразователей 2 и 5, 1 и 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 каждой погрешности перемещения вследствие наклона E_A(C) и E_B(C) должна быть представлена полярная диаграмма общей погрешности перемещения (ИСО 230-7:2015, пункт 3.7.2) с центром полярной диаграммы (PC) (ИСО 230-7:2015, пункт 3.7.3).

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:

a) радиальная погрешность перемещения [E_radial(C1)];

b) осевая погрешность перемещения [E_Z(C1)];

c) погрешность перемещения вследствие наклона [E_tilt(C1)].

Схема

Условные обозначения

1 - 5 - измерительные преобразователи

Допуск

при долях от максимальной скорости

Измеренные отклонения

при долях от максимальной скорости

10%

50%

100%

10%

50%

100%

a) общее значение радиальной погрешности перемещения E_radial(C1):

0,005 на всех скоростях

a)

b) общее значение осевой погрешности перемещения E_Z(C1):

0,003 на всех скоростях

b)

c) общее значение погрешности перемещения вследствие наклона E_tilt(C1):

должно определяться поставщиком/производителем и пользователем

c)

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.

a) Общее значение радиальной погрешности перемещения E_radial(C1) (с использованием измерительных преобразователей 1 и 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).

Для радиальной погрешности перемещения E_radial(C1) должна быть представлена полярная диаграмма общей погрешности перемещения (ИСО 230-7:2015, пункт 3.6.2) с центром окружности наименьших квадратов (LSC) (ИСО 230-7:2015, пункт 3.7.4).

b) Общее значение осевой погрешности перемещения E_Z(C1) (с использованием измерительного преобразователя 3).

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

Для осевой погрешности перемещения E_Z(C1) должна быть представлена полярная диаграмма общей погрешности перемещения (ИСО 230-7:2015, пункт 3.6.2) с центром полярной диаграммы (PC) (ИСО 230-7:2015, пункт 3.7.2).

c) Общее значение погрешности перемещения вследствие наклона E_tilt(C1) (с использованием измерительных преобразователей 1, 2, 4, 5).

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 погрешности перемещения вследствие наклона E_tilt(C1) должна быть представлена полярная диаграмма общей погрешности перемещения (ИСО 230-7:2015, пункт 3.6.2) с центром полярной диаграммы (PC) (ИСО 230-7:2015, пункт 3.7.2).

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.