ГОСТ ISO 1985-2016 Станки плоскошлифовальные с вертикальным шпинделем и передвижным столом. Условия испытаний. Испытания на точность

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Код страны по
МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Азербайджан

AZ

Азстандарт

Армения

AM

Минэкономики Республики Армения

Беларусь

BY

Госстандарт Республики Беларусь

Грузия

GE

Грузстандарт

Казахстан

KZ

Госстандарт Республики Казахстан

Киргизия

KG

Кыргызстандарт

Молдова

MD

Молдова-Стандарт

Россия

RU

Росстандарт

Таджикистан

TJ

Таджикстандарт

Туркменистан

TM

Главгосслужба "Туркменстандартлары"

Узбекистан

UZ

Узстандарт

Украина

UA

Минэкономразвития Украины

Проверка прямолинейности перемещения стола (ось ):

G1

а) в вертикальной плоскости ();

б) в горизонтальной плоскости ()

Схема измерений

Допуск для а) и b):

0,01 - для длин измерений до 1000.

Для каждого увеличения длины на 1000 добавлять 0,01 к предыдущему допуску.

Максимальный допуск: 0,025

Измеренные отклонения

а)

b)

Средства измерений: эталонный образец прямолинейности, концевые меры длины и датчик линейного перемещения

Замечания и ссылки на ISO 230-1, 3.4.8, 8.2.2.1 и 8.2.3

Установить датчик линейного перемещения на шлифовальную головку рядом со шпинделем.

Настроить эталонный образец прямолинейности так, чтобы на каждом конце длины измерения показания были примерно одинаковыми.

Произвести перемещение по оси вдоль длины измерения и снять показания датчика.

Примечание - Установка эталонного образца прямолинейности может повлиять на результат испытания.

Проверка прямолинейности перемещения стойки (ось ) в горизонтальной

G2

плоскости () (только для станков, имеющих такое перемещение)

Схема измерений

Допуск

0,01 - для длин измерений до 1000.

Для каждого увеличения длины на 1000 добавлять 0,01 к предыдущему допуску.

Максимальный допуск: 0,025

Измеренные отклонения

Средства измерений: эталонный образец прямолинейности, концевые меры длины и датчик линейного перемещения

Замечания и ссылки на ISO 230-1, 3.4.8, 8.2.2.1 и 8.2.3

Установить датчик линейного перемещения на шлифовальную головку рядом со шпинделем.

Настроить эталонный образец прямолинейности так, чтобы на каждом конце длины измерения показания были примерно одинаковыми.

Произвести перемещение по оси вдоль длины измерения и снять показания датчика

Проверка прямолинейности вертикального перемещения шлифовальной головки (ось ):

G3

а) в вертикальной плоскости ();

б) в вертикальной плоскости ()

Схема измерений

Допуск

Для а) и б) 0,02 для длины измерения 300

Измеренные отклонения

а)

b)

Средства измерений: датчик линейного перемещения и эталонный образец прямолинейности или оптические средства измерений

Замечания и ссылки на ISO 230-1, 3.4.8, 8.2.2.1 и 8.2.3

Установить датчик линейного перемещения на шлифовальную головку рядом со шпинделем.

Установить эталонный образец прямолинейности параллельно оси так, чтобы на каждом конце длины измерения показания были примерно одинаковыми.

Произвести перемещение по оси вдоль длины измерения и снять показания датчика

Проверка отклонения от перпендикулярности вертикального перемещения шлифовальной головки (ось) и:

G4

а) перемещения по оси ();

б) перемещения по оси ()

Схема измерений

Допуск

Для а) и б) 0,05/1000 (0,015/300)

Измеренные отклонения

а)

b)

Средства измерений: эталонный образец прямолинейности, поверочная плита, концевые меры длины и датчик линейного перемещения или оптические средства измерений

Замечания и ссылки на ISO 230-1, 3.6.7, 10.3.2.2 и 10.3.2.5

Установить поверочную плиту на стол и отрегулировать ее таким образом, чтобы ее поверхность была параллельна осям и . Положить эталонный образец прямолинейности на поверхность плиты. Установить датчик линейного перемещения на шпиндельную головку:

а) установить датчик линейного перемещения напротив эталонного образца прямолинейности в направлении и переместить шлифовальную головку в направлении вдоль длины измерения и снять показания датчика в нескольких положениях. Отклонение эталонной прямой траектории показаний датчика является отклонением от перпендикулярности, которое необходимо внести в протокол испытания (см. ISO 230-1, 3.6.7);

б) повторить проверку таким же образом в направлении

Проверка угловых отклонений перемещения стола (ось ):

G5

а) в вертикальной плоскости (наклон, );

б) в вертикальной плоскости (поворот, ).

(Для станков, у которых шпиндель шлифовального круга не установлен в той же плоскости)

Схема измерений

Допуск

а) 0,04/1000

б) 0,02/1000

Измеренные отклонения

а)

b)

Средства измерений: прецизионный уровень или оптические средства измерений угловых отклонений

Замечания и ссылки на ISO 230-1, 3.6.7, 10.3.2.2 и 10.3.2.5

Уровень или другой инструмент необходимо установить в продольном направлении для а) и перпендикулярно для б):

1) на первых 300 мм поверхности стола;

2) по центру стола;

3) на последних 300 мм поверхности стола.

Когда перемещение по оси вызывает угловое перемещение шпиндельной головки и стола, несущего заготовку, тогда необходимо произвести дифференциальные измерения двух угловых перемещений и указать это в отчете.

Эталонный уровень (если используется) необходимо разместить на шпиндельной головке, а шпиндельная головка должна находиться посередине диапазона перемещений.

Измерения необходимо проводить в ряде положений, равномерно расположенных по длине перемещения.

Необходимо указать разницу между максимальным и минимальным показанием двух направлений как для измерения по центру стола, так и для измерений на краях стола

Проверка углового отклонения при перемещении стойки (ось) (только для станков, имеющих такое перемещение):

G6

а) в вертикальной плоскости (поворот, );

б) в вертикальной плоскости (наклон, )

Схема измерений

Допуск

а) 0,02/1000

б) 0,04/1000

Измеренные отклонения

а)

b)

Средства измерений: прецизионный уровень или оптические средства измерений угловых отклонений

Замечания и ссылки на ISO 230-1, 3.4.16, 8.4.2.1, 8.4.2.2 и 8.4.3

Уровень или другой инструмент необходимо установить перпендикулярно для а) и в продольном направлении для б).

Если перемещение по оси вызывает угловое перемещение и шпиндельной головки, и стола, то необходимо произвести дифференциальные измерения двух угловых перемещений, что должно быть отражено в протоколе испытания.

Эталонный уровень (если используется) необходимо разместить на столе, а шпиндельная головка должна находиться посередине диапазона перемещений.

Измерения необходимо проводить в ряде положений, равномерно расположенных по длине перемещения.

Необходимо отметить разницу между максимальным и минимальным показанием двух направлений как для измерения по центру стола, так и для измерений на краях стола

Проверка угловых отклонений вертикального перемещения шлифовальной головки (ось ):

G7

а) в вертикальной плоскости ();

б) в вертикальной плоскости ()

Схема измерений

Допуск

а) 0,02/1000

б) 0,04/1000

Измеренные отклонения

а)

b)

Средства измерений: прецизионный уровень или оптические средства измерений угловых отклонений

Замечания и ссылки на ISO 230-1, 3.4.16, 8.4.2.1, 8.4.2.2 и 8.4.3

Уровень или другой инструмент необходимо установить в направлении для а) и в направлении для б).

Когда перемещение по оси вызывает угловое перемещение и шпиндельной головки, и стола, то необходимо произвести дифференциальные измерения двух угловых перемещений, что должно быть отражено в протоколе испытания.

Эталонный уровень (если используется) необходимо разместить на столе.

Измерения необходимо проводить в ряде положений, равномерно расположенных по длине перемещения.

Необходимо отметить в протоколе испытания разницу между максимальным и минимальным показаниями

Проверка плоскостности поверхности стола

G8

Схема измерений

Допуск

Для каждого увеличения длины на 1000 добавлять 0,01 к предыдущему допуску.

Максимальный допуск: 0,04.

Локальный допуск: 0,005 по поверхности измерительной области 300х300

Измеренные отклонения

Средства измерений: эталонный образец прямолинейности и концевые меры длины, или прецизионный уровень, или оптические средства измерений

Замечания и ссылки на ISO 230-1, 12.2.4.2, 12.4.2.1 и 12.2.5

Установить стол по центру перемещений по осям и. Расположить прецизионный уровень на поверхности стола и пошагово перемещать его в направлениях и в соответствии с длиной перемещения и снять показания. Для каждого направления измерения метод угловых отклонений (ISO 230-1, 12.1.3) является основой данного измерения.

Измерение необходимо начать с точки , , ....и , и оно должно быть выполнено по линии , , ... и линии СВ в направлении оси , затем начать с точки и продолжить по линии ОС в направлении.

Отклонение от плоскостности рассчитывается в соответствии с ISO 230-1, 12.2.4.2 и указывается в отчете об испытании.

Если станок оборудован магнитной плитой, то испытание может проводиться на ее поверхности

Проверка параллельности поверхности стола (стол) и:

G9

а) его перемещения [ось , ];

б) перемещения стойки шпиндельной головки или стола [ось , ].

(Только для станков, имеющих такое перемещение)

Схема измерений

Допуск

а)

Максимальный допуск: 0,030.

Локальный допуск: 0,003 для любой измерительной длины 300;

б) ,

где - длина измерения.

Измеренные отклонения

а)

b)

Средства измерений: датчик линейного перемещения и эталонный образец прямолинейности

Замечания и ссылки на ISO 230-1, 3.6.5 и 12.3.2.5

Установить датчик линейного перемещения на шпиндельную головку так, чтобы его измерительный наконечник примерно совпадал с осью шлифовального шпинделя.

Если непосредственное измерение поверхности стола затруднено, например, в связи с наличием -образных пазов, то может применяться эталонный образец прямолинейности, установленный на столе (см. ISO 230-1, 12.3.2.5.2)

Проверка биения переднего конца шлифовального шпинделя

G10

Схема измерений

Допуск 0,005

Измеренные отклонения

Средства измерений: датчик линейного перемещения

Замечания и ссылки на ISO 230-1, 3.9.7 и 12.5.3

Рекомендуется установить измерительный наконечник датчика линейного перемещения перпендикулярно проверяемой поверхности.

Рекомендуется проводить проверку на разных концах конуса.

Необходимо, чтобы шлифовальный шпиндель вращался на низкой скорости.

Примечание - Для сопоставимых результатов см. приложение A, AR1.

Проверка осевой погрешности вращения шлифовального шпинделя

G11

Схема измерений

Допуск 0,005

Измеренные отклонения

Средства измерений: датчик линейного перемещения

Замечания и ссылки на ISO 230-1, 3.9.7 и 12.5

Осевая сила может применяться в случае, если подшипники предварительно не нагружены. Сила , указанная поставщиком/производителем станка, должна быть приложена по оси шпинделя.

Рекомендуется, чтобы линия действия измерительного наконечника датчика линейного перемещения совпадала с осью шпинделя.

Примечание - Для сопоставимых результатов см. приложение A, AR1

Проверка отклонения от перпендикулярности оси шлифовального шпинделя и:

G12

а) перемещения по оси ();

б) перемещения по оси ().

(Для станков без настройки шлифовального шпинделя в этой плоскости)

Схема измерений

Допуск

Для а) и б) 0,033/1000 (0,01/300)

_______________

Где 300 - расстояние между двумя измерительными точками

Измеренные отклонения

а)

b)

Средства измерений: датчик линейного перемещения

Замечания и ссылки на ISO 230-1, 10.3.3

Испытание а) можно выполнить, взяв за основу G1 а). Испытание b) можно выполнить, взяв за основу G2 а).

Стол находится в центральном положении. Ось зафиксирована, если возможно (см. 4.8).

Эталонный образец прямолинейности необходимо установить параллельно оси для а) или оси для b) или отсутствие параллельности необходимо учесть при измерении.

Значение угла , который может быть менее, более или равен 90°, должно быть отмечено в протоколе испытания

Проверка повторяемости конечного подхода и позиционирования при

Р1

перемещении по оси :

а) повторяемость конечного подхода;

б) подача и позиционирование с минимальным шагом.

Примечание - Данное испытание применяется только к станкам, оборудованным для выполнения операций врезной подачи.

Схема измерений

1 - шлифовальная головка; 2 - датчик линейного перемещения

Допуск

а) 0,003

б) 0,005

Измеренные отклонения

Средства измерений: датчик линейного перемещения

Замечания и ссылки на ISO 230-1, 3.4.7 и 8.3

Датчик линейного перемещения устанавливают на столе напротив шлифовальной головки (переднего конца шпинделя) таким образом, чтобы измерить относительное смещение между шпинделем и столом:

а) провести пять последовательных испытаний позиционирования шлифовальной головки, перемещение, полученное путем быстрого и следующего за ним медленного подхода. Необходимо указать в отчете диапазон пяти измерений;

б) позиционирование приращениями в пяти позициях в направлении c минимальными шаговыми значениями подачи, например в случае минимального шага 10 мкм общая длина перемещения составит 50 мкм с перемещением при медленной подаче.

Максимальную разницу пяти шаговых показаний необходимо указать в отчете

Проверка точности, повторяемости и разности погрешностей позиционирования

P2

при двустороннем подходе при перемещении по оси

Схема измерений

1 - излучатель лазера; 2 - интерферометр; 3 - отражатель

Допуск

Длина измерения

Измеренное отклонение

250

500

1000

Двунаправленная точность позиционирования

0,022

0,025

0,032

Однонаправленная точность позиционирования

и

0,006

0,008

0,010

Двунаправленная повторяемость

0,012

0,015

0,018

Зона нечувствительности оси

0,010

0,010

0,012

Средняя зона нечувствительности оси

0,006

0,006

0,008

Систематическое отклонение двунаправленного позиционирования

0,015

0,018

0,023

Среднее систематическое отклонение двунаправленного позиционирования оси

0,010

0,012

0,015

Средства измерений: лазерное измерительное оборудование или стандартная линейная шкала и микроскоп

Замечания и ссылки на ISO 230-1, 8.3 и ISO 230-2

Стандартная линейная шкала или лучевая ось лазерного измерительного оборудования должна быть установлена параллельно испытуемой оси.

Как правило, для позиционирования применяется быстрая подача, однако по согласованию между пользователем и производителем/поставщиком может применяться произвольно выбранная подача

Шлифование пяти цилиндрических или прямоугольных испытательных образцов

М1

Проверка толщины испытательных образцов, обработанных в разных позициях стола

Схема измерений

Результат проверки

После шлифования испытательные образцы должны иметь одинаковую толщину

Допуск

0,005 при расстоянии между образцами 300.

Добавлять 0,01 при каждом увеличении расстояния между образцами на 1000.

Максимальный допуск: 0,05

Измеренные отклонения

Средства измерений: датчик линейного перемещения или толщиномер

Замечания и ссылки на ISO 230-1, В.1

Перед проведением испытания необходимо прошлифовать те поверхности образцов, которые контактируют со столом.

Образцы устанавливают следующим образом:

- один по центру стола;

- по одному в четырех углах стола.

В качестве обрабатываемого материала образцов рекомендуется чугун или сталь.

Необходимо, чтобы образцы имели одинаковую твердость и были должным образом закреплены на столе.

Размеры рабочих поверхностей образцов должны быть как можно меньше, например, квадрат 50х50 или диаметр 50

Шлифование прямоугольного образца за один проход.

М2

При первом испытании образец устанавливают в центральной позиции стола.

При дальнейших испытаниях образцы могут быть установлены в каждом из четырех углов стола.

Проверка плоскостности образца(ов)

Схема измерений

- диаметр шлифовального круга; - ширина образца; - длина образца; - длина хода стола

Проверка плоскостности образца(ов)

Допуск

0,005 для длины измерения 300.

Максимальный допуск: 0,03

Измеренные отклонения

Средства измерений: датчик линейного перемещения

Замечания и ссылки на ISO 230-1, В.1

Образец закрепляется на столе механически. Жесткость образца должна быть такой, чтобы при его фиксации не возникала деформация.

В качестве обрабатываемого материала образцов рекомендуется чугун или сталь.

Прошлифовать верхнюю поверхность образца. Затем перевернуть и закрепить образец с противоположной стороны (т.е. шлифованная поверхность будет базовой поверхностью, касающейся стола) в той же самой позиции. Прошлифовать образец и измерить его толщину на длине образца .

Пусть максимальная разница толщины будет плоскостностью.

Для дополнительных испытаний закрепить тот же самый образец в каждом из четырех углов стола с той же самой базовой поверхностью, контактирующей со столом. Для каждой позиции прошлифовать образец и измерить его толщину на длине образца . Дополнительные образцы можно шлифовать в разных позициях по оси , если у станка есть ось . В таком случае позицию по оси необходимо указать в отчете об испытании

Погрешность перемещения вокруг оси вращения шлифовального шпинделя:

AR1

а) осевая погрешность перемещения и

б) погрешность перемещения вследствие наклона

Схема измерений

1-5 - датчики линейного перемещения (см. примечания)

Допуск

Измеренные
отклонения

при долях от максимальной скорости

10%

50%

100%

а) общее значение осевой погрешности перемещения

0,010

0,014

0,020

б) общее значение погрешности перемещения вследствие наклона

0,040/1000

0,060/1000

0,080/1000

Если минимальная скорость более 10% от максимальной скорости, то шпиндель должен работать на минимальной скорости

Средства измерений: контрольная оправка, бесконтактные датчики и прибор для угловых измерений или две прецизионные сферы, расположенные с небольшим эксцентриситетом по отношению к средней линии шпинделя, и бесконтактные датчики

Замечания и ссылки на ISO 230-7

Настоящее испытание является испытанием шпинделя с вращением в направлении повышенной чувствительности (5.3).

После установки измерительного инструмента шпиндель должен быть разогрет на скорости 50% от максимальной в течение 10 мин, если другое не согласовано между производителем/поставщиком и пользователем.

Общая погрешность перемещения описана в ISO 230-7, 3.5.1, значение общей погрешности перемещения - в ISO 230-7, 3.8.3. Измерения должны выполняться следующим образом:

а) общая осевая погрешность перемещения (с использованием датчика 3).

Измерение осевой погрешности перемещения описано в ISO 230-7, 5.3.4.

Для осевой погрешности перемещения должна быть представлена полярная диаграмма общей погрешности перемещения (ISO 230-7, 3.6.2) с центром полярной диаграммы (PC) (ISO 230-7, 3.7.3);

б) общая погрешность перемещения вследствие наклона (с использованием датчиков 1, 2, 4, 5).

Измерение погрешность перемещения вследствие наклона описано в ISO 230-7, 5.3.3. Погрешность перемещения вследствие наклона также можно измерить с помощью двух бесконтактных датчиков (см. ISO 230-7, 5.3.3.2 и 5.3.3.3).

Для погрешности перемещения вследствие наклона должна быть представлена полярная диаграмма общей погрешности перемещения (ISO 230-7, 3.6.2) с центром PC (ISO 230-7, 3.7.3).

Для этих испытаний должны быть указаны следующие параметры:

- радиальные, осевые или торцевые положения, в которых проводятся измерения;

- название всех используемых образцов, позиций и приспособлений;

- расположение измерительной установки;

- положение всех ступеней линейного или вращательного позиционирования, которые связаны с испытуемым устройством;

- угол направления повышенной чувствительности, например, осевой, радиальный или промежуточный углы, если применимо;

- представление результатов измерений, например значение погрешности перемещения, полярная диаграмма, временная диаграмма, частотная диаграмма;

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

- время в секундах или число оборотов шпинделя;

- соответствующие процедуры прогрева и обкатки;

- частотная характеристика контрольно-измерительных приборов, данная в герцах или циклах на оборот, включая спад частотной характеристики электронных фильтров. В случае применения цифровых контрольно-измерительных приборов указать разрешение по перемещению и частоту отсчетов;

- структурная цепь, включая положение и ориентацию датчиков относительно корпуса шпиндельной бабки, из которого сообщают о погрешности перемещения, заданные объекты, по отношению к которым расположены оси шпинделя и исходная система координат, а также элементы, соединяющие эти объекты;

- время и дата измерения;

- тип и состояние калибровки всех измерительных приборов;

- другие условия эксплуатации, которые могут повлиять на измерения, например температура окружающей среды

Обозначение ссылочного международного стандарта

Степень соответствия

Обозначение и наименование соответствующего межгосударственного или национального стандарта

ISO 230-1:2012

-

*,

ISO 230-2

IDT

ГОСТ ISO 230-2-2016 "Нормы и правила испытаний станков. Часть 2. Определение точности и повторяемости позиционирования осей станков с числовым программным управлением"

ISO 230-7

-

*

* Соответствующий межгосударственный стандарт отсутствует. До его принятия рекомендуется использовать перевод на русский язык данного международного стандарта.

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

- ITD - идентичный стандарт.

[1]

ISO 841:2001

Industrial automation systems - Physical device control - Coordinate system and motion nomenclature (Системы промышленной автоматизации и интеграции. Числовое программное управление станков. Системы координат и обозначение перемещений)

УДК 621.9.02-434.5:006.354

МКС 25.080.01

Ключевые слова: станки плоскошлифовальные, геометрическая точность, методы проверок, средства измерений, схема измерений, отклонение, допуск, датчик линейного перемещения, оптические средства измерений, поверочная плита