ISO 230-12:2022
(Main)Test code for machine tools — Part 12: Accuracy of finished test pieces
Test code for machine tools — Part 12: Accuracy of finished test pieces
This document specifies methods for defining machining tests for manufacturing accurate test pieces, and for evaluating the influence of quasi-static geometric errors of linear axes and rotary axes, and the influence of the synchronization error of simultaneously controlled multiple axes. Although quasi-static geometric errors are often major contributors for geometric errors of finished test pieces, other factors, e.g. the dynamic contouring error, can also have significant influence. This document describes examples of test piece geometry applicable to individual machine tools, possible contributors to machining error, deviations to be measured and measuring instruments. By clarifying possible contributors to machining error in each machining test, this document gives a guidance to machine tool manufacturers or users such that proper machining tests can be chosen to evaluate a machine tool’s machining performance in specified machining applications. Machining tests to evaluate the geometric accuracy of a single surface are described in Clause 5, and those to evaluate geometric relationship of multiple machining features are described in Clause 6. Clause 7 presents machining tests for other objectives: machining tests for evaluation of short-term capability (7.2), and machining tests for evaluation of thermal influence (7.3).
Code d'essai des machines-outils — Partie 12: Exactitude des pièces d'essai finies
Le présent document spécifie des méthodes pour définir des essais d’usinage afin de fabriquer des pièces d’essai, et pour évaluer l’influence des erreurs géométriques quasi-statiques d’axes linéaires et d’axes de rotation, et l’influence de l’erreur de synchronisation d’axes multiples commandés simultanément. Bien que les erreurs géométriques quasi-statiques constituent souvent les principales causes d’erreurs géométriques de pièces d’essai finies, d’autres facteurs, par exemple, l’erreur de contournage dynamique, peuvent également avoir une importance significative. Le présent document décrit des exemples de géométrie de pièces d’essai applicables à des machines-outils individuelles, les causes possibles d’erreur d’usinage, les écarts à mesurer et les instruments de mesure. En clarifiant les causes possibles d’une erreur d’usinage pour chaque essai d’usinage, le présent document donne des orientations aux fabricants ou utilisateurs de machines-outils de manière à pouvoir choisir des essais d’usinage appropriés pour évaluer les performances d’usinage d’une machine-outil dans des applications d’usinage spécifiées. Les essais d’usinage destinés à évaluer l’exactitude géométrique d’une surface simple sont décrits dans l’Article 5, et ceux destinés à évaluer la relation géométrique de caractéristiques d’usinage multiples sont décrits dans l’Article 6. L’Article 7 présente des essais d’usinage à d'autres fins: essais d’usinage pour évaluer la capacité à court terme (7.2), et essais d’usinage pour évaluer l’influence thermique (7.3).
General Information
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 230-12
First edition
2022-06
Test code for machine tools —
Part 12:
Accuracy of finished test pieces
Code d'essai des machines-outils —
Partie 12: Exactitude des pièces d'essai finies
Reference number
ISO 230-12:2022(E)
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Published in Switzerland
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ISO 230-12:2022(E)
Contents Page
Foreword .v
Introduction . vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Preliminary remarks . 2
4.1 Measuring units . 2
4.2 Reference to ISO 230-1 . 2
4.3 Machining conditions . 2
4.4 Tests to be performed . 2
4.5 Measuring instruments . 3
4.6 Location of test pieces . . 3
4.7 Fixing of test pieces . 3
4.8 Material of test pieces, tooling and cutting parameters . 3
4.9 Rough cuts . 3
4.10 Diagrams . 3
4.11 Information to be recorded . 4
4.12 Software compensation . 4
5 Machining tests to evaluate the geometric accuracy of a single surface .4
5.1 General . 4
5.2 Machining of a cylindrical surface . 4
5.2.1 Machining of rotating disc . 4
5.2.2 Machining of rotating cylinder with a feed in the axial direction . 6
5.2.3 Machining of a cylindrical surface by circular contouring . 11
5.3 Machining tests of a flat surface . 13
5.3.1 Facing of a rotating test piece . 13
5.3.2 Machining of a flat surface with non-rotating test piece .15
5.3.3 Face machining of multiple surfaces . 17
5.3.4 Flank machining with one linear axis . 19
5.3.5 Flank machining with two linear axes . 20
5.4 Machining of a rotating spherical surface . 22
5.4.1 Object .22
5.4.2 Test procedure.22
5.4.3 Geometric features to be measured . 23
5.4.4 Measuring instruments . .23
5.4.5 Possible contributors to machining error . 23
5.4.6 Machines to be tested .23
5.4.7 Information to be reported . 23
5.5 Flank milling of a cone frustum with five-axis interpolation . 24
5.5.1 Object . 24
5.5.2 Test procedure. 24
5.5.3 Geometric features to be measured . 25
5.5.4 Measuring instruments . .25
5.5.5 Possible contributors to machining error . 26
5.5.6 Machines to be tested .26
5.6 Flank milling of a truncated square pyramid with five-axis interpolation .26
5.6.1 Object . 26
5.6.2 Test procedure: . 26
5.6.3 Geometric features to be measured . 27
5.6.4 Measuring instruments . . 27
5.6.5 Possible contributors to machining error . 27
5.6.6 Machines to be tested . 27
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ISO 230-12:2022(E)
6 Machining tests to evaluate geometric relationship of multiple machining features .27
6.1 General . 27
6.2 Machining of internal and external cylindrical surfaces .28
6.2.1 Object .28
6.2.2 Test procedure.28
6.2.3 Geometric features to be measured .29
6.2.4 Measuring instruments . .29
6.2.5 Possible contributors to machining error .29
6.2.6 Machines to be tested .29
6.2.7 Information to be reported .30
6.3 Machining of holes at multiple positions over the test piece .30
6.3.1 Object .30
6.3.2 Test procedure.30
6.3.3 Geometric features to be measured . 31
6.3.4 Measuring instrument . 31
6.3.5 Possible contributors to machining error . 31
6.3.6 Machines to be tested . 31
6.4 Machining multiple surfaces with linear motion . 31
6.4.1 Flank machining of two faces perpendicular to each other . 31
6.4.2 Flank machining of faces inclined with respect to the reference surface .33
6.5 Multiple features machined with angular indexing of test piece .36
6.5.1 Boring of a cylindrical surface with angular indexing of test piece by 180° .36
6.5.2 Machining bores with angular indexing of test piece .38
6.5.3 Machining rectangular test piece using single linear axis combined with
angular indexing of rotary axis parallel to the tool axis .40
6.5.4 Machining rectangular test piece using single linear axis combined with
angular indexing of rotary axis perpendicular to the tool axis . 41
7 Special machining tests .45
7.1 General . 45
7.2 Machining tests for evaluation of short-term capability . 45
7.3 Machining tests for evaluation of thermal influence . 45
8 Measurement uncertainty .45
Bibliography .46
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ISO 230-12:2022(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to
the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see
www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 39, Machine tools, Subcommittee SC 2,
Test conditions for metal cutting machine tools.
A list of all parts in the ISO 230 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
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ISO 230-12:2022(E)
Introduction
The purpose of the ISO 230 series is to standardize methods of testing the accuracy of machine tools,
excluding portable power tools.
When a machine tool is used to repeatedly machine a single test piece in a mass production line, some
machine tool users want to test cut that single test piece and check its geometric accuracy, as a part of
acceptance tests for a machine tool. For machines machining multiple types of test pieces, standard
test pieces should be used. The geometric error of the finished test piece can be caused by various
error motions of a spindle, linear axes, rotary axes, or other mechanical components of a machine
tool. A proper set of machining tests should be chosen such that it exhibits the influence of machine
error motions for a machine tool user’s possible machining applications. This document specifies a set
of machining tests that can be used to assess the influence of various quasi-static error motions of a
machine tool. This document is intended to supply minimum requirements for assessing the finish-
cutting accuracy of the machine.
Standard test pieces are defined in machine-specific International Standards. In some machine-specific
International Standards, recent machining applications are not be fully covered. For example, five-
axis machining centres can perform turning operations by using a rotary table. The machine-specific
International Standard for a machining centre, ISO 10791-7, describes no machining test for turning
operation. Turning tests are included in ISO 13041-5. This document describes a family of machining
tests that covers potential applications of various types of machine tools.
In general, machining tests described in machine-specific international standards, influenced by
multiple causes, are not intended to identify individual error sources contributing to the measured
errors of the machined test pieces. In contrast, tests for identifying quasi-static error motions described
in ISO 230-1 are designed to identify individual error sources for each motion axis. This document
provides test pieces for machining tests to isolate certain error sources and allow manufacturers/users
to pick those corresponding to their intended machining applications.
The tests described in this document can be used either for testing different types of machine tools
(type testing) or testing individual machine tools for acceptance purposes.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 230-12:2022(E)
Test code for machine tools —
Part 12:
Accuracy of finished test pieces
1 Scope
This document specifies methods for defining machining tests for manufacturing accurate test pieces,
and for evaluating the influence of quasi-static geometric errors of linear axes and rotary axes, and
the influence of the synchronization error of simultaneously controlled multiple axes. Although quasi-
static geometric errors are often major contributors for geometric errors of finished test pieces, other
factors, e.g. the dynamic contouring error, can also have significant influence.
This document describes examples of test piece geometry applicable to individual machine tools,
possible contributors to machining error, deviations to be measured and measuring instruments.
By clarifying possible contributors to machining error in each machining test, this document gives a
guidance to machine tool manufacturers or users such that proper machining tests can be chosen to
evaluate a machine tool’s machining performance in specified machining applications.
Machining tests to evaluate the geometric accuracy of a single surface are described in Clause 5, and
those to evaluate geometric relationship of multiple machining features are described in Clause 6.
Clause 7 presents machining tests for other objectives: machining tests for evaluation of short-term
capability (7.2), and machining tests for evaluation of thermal influence (7.3).
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 230-1:2012, Test code for machine tools — Part 1: Geometric accuracy of machines operating under
no-load or quasi-static conditions
ISO 1101:2017, Geometrical product specifications (GPS) — Geometrical tolerancing — Tolerances of form,
orientation, location and run-out
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 230-1:2012 and ISO 1101:2017
apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
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ISO 230-12:2022(E)
4 Preliminary remarks
4.1 Measuring units
In this document, all linear dimensions and deviations are expressed in millimetres. All angular
dimensions are expressed in degrees. Angular deviations are, in principle, expressed in ratios but in
some cases, micro-radians or arc-seconds can be used for clarification purposes. Formula (1) should
always be considered:
0,010/1 000 = 10 μrad ≈2 ’’ (1)
Temperatures are expressed in degrees Celsius (°C).
4.2 Reference to ISO 230-1
Reference should be made to ISO 230-1, especially for the installation of the machine before testing and
for the recommended accuracy of the testing equipment.
4.3 Machining conditions
In principle, the machining tests described in this document shall be machined under conditions that
are typical for the use of the machine tool under test. If no typical use is defined, and to recognize
significant errors of the machine tool under test from the geometric accuracy of the finished test piece,
the tests should be performed under the following conditions:
a) machine tool axes shall be moved slowly to minimize dynamic effects and behave in a quasi-static
manner, i.e. with no dynamic influences and servo [control] limitations. However, this provision is
not applicable to some machine tool-specific test pieces execution (e.g. five-axes contouring test
pieces) where the aim is to test machine performances at specified tool path feed speed;
b) the machine tool and the cutting tool should not be influenced by any significant machining forces,
which is the case for most finishing cuts;
c) the cutting tool and the cutting parameters, i.e. feed, speed, tool geometry, etc., should be suitable
for the material machined;
d) the material machined should be uniform, i.e. the change in its parameters like hardness and
strength over the machined surface should be within the prescribed tolerance;
e) the cutting tool used should not be worn and should not wear significantly during the machining of
the test pieces;
f) for the tests described in Clauses 5 and 6, the machine tool should not be influenced by any
thermal load, i.e. the machine tool should be in a thermally stable condition. The influence of
the environmental thermal change, the spindle rotation, rotating axes, and the linear motion of
components, can be checked by the tests described in ISO 230-3:2020. 7.3 describes machining
tests to check the thermal influence on the geometric accuracy of the finished test piece.
Although quasi-static geometric errors of a machine tool are major contributors, it is always possible
that other factors, e.g. the dynamic contouring error, can impose significant influence on the finished
test piece’s geometry.
4.4 Tests to be performed
When testing a machine, it is by no means necessary or possible to carry out all the tests described
in this document. When the tests are required for acceptance purposes, it is up to the user to choose,
in agreement with the manufacturer/supplier, those tests relating to the components and/or the
properties of the machine which are of interest. These tests are to be clearly stated when ordering a
machine. Mere reference to this document for the acceptance tests, without specifying the tests to be
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ISO 230-12:2022(E)
carried out, and without agreement on the relevant expenses, cannot be considered as binding for any
contracting party.
In principle, no more than one piece of each type should be machined for acceptance purposes. In case
of special requirements, such as statistical assessment of the machine tool performance (see 7.2), the
machining of more test pieces is required.
4.5 Measuring instruments
Measuring instruments indicated in the tests described in the following sections are examples only.
Other instruments capable of measuring the same quantities and having the same, or a smaller,
measurement uncertainty can be used. Reference shall be made to ISO 230-1:2012, Clause 5, which
indicates the relationship between measurement uncertainties and the tolerances.
When a “linear displacement sensor” is referred to, it can mean not only dial test indicators (DTI),
but any type of linear displacement sensor such as analogue or digital dial gauges, linear variable
differential transformers (LVDTs), linear scale displacement gauges, or non-contact sensors, when
applicable to the test concerned (see ISO 230-1:2012, Clause 4).
In the same way, when a “squareness reference artefact” is mentioned, it can mean e.g. a granite or
ceramic or steel or cast-iron square, a cylinder square, a reference cube, or, again, a special, dedicated
artefact.
4.6 Location of test pieces
Test pieces shall be machined in the general location where production parts are machined. If no general
location is specified for the machine tool under test, the test piece should be placed approximately at
mid-travel of the X-axis, and in positions along Y- and Z-axes suitable for the location of the test piece
and/or fixture, and for the tool lengths if not specified otherwise in the test procedure.
4.7 Fixing of test pieces
The test piece shall be conveniently mounted on a proper fixture, such that maximum stability of
cutting tools and fixture is achieved. The mounting surfaces of the fixture and of the test piece shall
be flat. A suitable means of fixturing should be used to allow for tool breakthrough and full-length
machining of a centre hole, for example. The test piece should also be mounted on the fixture with
countersink/counterbored screws, such that subsequent machining does not interfere with the screws.
Other methods are possible and may be selected. The overall height of the test piece depends on the
selected method of fixing. Fixtures used for machining are preferably used also for measurements.
4.8 Material of test pieces, tooling and cutting parameters
The test piece material, tooling and the subsequent cutting parameters are subject to agreement
between manufacturer/supplier and user and shall be recorded. The test piece material shall be
specified with proper material designations.
Machine-specific International Standards specify the size of test pieces. If not, it is subject to agreement
between manufacturer/supplier and user.
4.9 Rough cuts
This document does not specify roughing operations. Preliminary cuts should be taken in order to
make the depth of cut as constant as possible.
4.10 Diagrams
Diagrams in this document illustrate only an example test setup. The coordinate system, and the name
of axes, depicted in diagrams are also only examples.
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ISO 230-12:2022(E)
4.11 Information to be recorde
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NORME ISO
INTERNATIONALE 230-12
Première édition
2022-06
Code d'essai des machines-outils —
Partie 12:
Exactitude des pièces d'essai finies
Test code for machine tools —
Part 12: Accuracy of finished test pieces
Numéro de référence
ISO 230-12:2022(F)
© ISO 2022
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ISO 230-12:2022(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
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ISO 230-12:2022(F)
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction . vi
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Observations préliminaires . .2
4.1 Unités de mesure . 2
4.2 Référence à l'ISO 230-1 . 2
4.3 Conditions d’usinage . 2
4.4 Essais à réaliser . 3
4.5 Instruments de mesure . 3
4.6 Emplacement des pièces d’essai . 3
4.7 Fixation des pièces d’essai . . 3
4.8 Matériau des pièces d’essai, outillage et paramètres de coupe . 3
4.9 Usinage de piéce brute . 4
4.10 Schémas . 4
4.11 Informations à relever . 4
4.12 Compensation par logiciel . 4
5 Essais d’usinage pour évaluer l’exactitude géométrique d’une surface simple .4
5.1 Généralités . 4
5.2 Usinage d’une surface cylindrique . 5
5.2.1 Usinage d’un disque rotatif . 5
5.2.2 Usinage du cylindre rotatif avec une avance dans le sens axial . 6
5.2.3 Usinage d’une surface cylindrique par contournage circulaire . 11
5.3 Essais d’usinage d’une surface plate . 13
5.3.1 Dressage d'une pièce d'essai en rotation .13
5.3.2 Usinage d’une surface plate avec une pièce d’essai non rotative .15
5.3.3 Usinage frontal de surfaces multiples . 17
5.3.4 Usinage sur le flanc avec un axe linéaire . 19
5.3.5 Usinage par le flanc avec deux axes linéaires . 21
5.4 Usinage d’une surface sphérique en rotation . 23
5.4.1 Objet . 23
5.4.2 Mode opératoire d'essai .23
5.4.3 Caractéristiques géométriques à mesurer . 24
5.4.4 Instruments de mesure . 24
5.4.5 Causes possibles d’une erreur d’usinage . 24
5.4.6 Machines à soumettre à l'essai . 24
5.4.7 Informations à relever . 25
5.5 Fraisage par le flanc d’un tronc de cône avec interpolation cinq axes . 25
5.5.1 Objet . 25
5.5.2 Mode opératoire d'essai .25
5.5.3 Caractéristiques géométriques à mesurer . 27
5.5.4 Instruments de mesure . 27
5.5.5 Causes possibles d’une erreur d’usinage . 27
5.5.6 Machines à soumettre à l'essai . 27
5.6 Fraisage par le flanc d’une pyramide tronquée à coupe carrée avec interpolation
sur cinq axes . 27
5.6.1 Objet . 27
5.6.2 Mode opératoire d'essai .28
5.6.3 Caractéristiques géométriques à mesurer .28
5.6.4 Instruments de mesure .29
5.6.5 Causes possibles d’une erreur d’usinage .29
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ISO 230-12:2022(F)
5.6.6 Machines à soumettre à l'essai .29
6 Essais d’usinage pour évaluer la relation géométrique de caractéristiques
d’usinage multiples .29
6.1 Généralités .29
6.2 Usinage de surfaces cylindriques internes et externes .29
6.2.1 Objet . 29
6.2.2 Mode opératoire d'essai .30
6.2.3 Caractéristiques géométriques à mesurer .30
6.2.4 Instruments de mesure .30
6.2.5 Causes possibles d’une erreur d’usinage .30
6.2.6 Machines à soumettre à l'essai . 31
6.2.7 Informations à relever . 31
6.3 Usinage de trous à des positions multiples sur la pièce d’essai . 31
6.3.1 Objet . 31
6.3.2 Mode opératoire d'essai . 31
6.3.3 Caractéristiques géométriques à mesurer . 32
6.3.4 Instrument de mesure . 32
6.3.5 Causes possibles d’une erreur d’usinage . 32
6.3.6 Machines à soumettre à l'essai . 33
6.4 Usinage de surfaces multiples avec mouvement linéaire . 33
6.4.1 Usinage par le flanc de deux faces perpendiculaires entre elles .33
6.4.2 Usinage par le flanc de faces inclinées par rapport à la surface de référence .35
6.5 Caractéristiques multiples usinées avec indexage angulaire de la pièce d’essai . 37
6.5.1 Alésage d’une surface cylindrique avec indexage angulaire de la pièce
d’essai de 180° . 37
6.5.2 Usinage d’alésages avec indexage angulaire de la pièce d’essai .40
6.5.3 Usinage d’une pièce d’essai rectangulaire en utilisant un axe linéaire
unique combiné à un indexage angulaire de l’axe rotatif parallèle à l’axe de
l’outil . 42
6.5.4 Usinage d’une pièce d’essai rectangulaire en utilisant un axe linéaire
unique combiné à un indexage angulaire de l’axe rotatif perpendiculaire à
l’axe de l’outil .44
7 Essais d’usinage spéciaux.48
7.1 Généralités .48
7.2 Essais d’usinage pour évaluer la capacité à court terme .48
7.3 Essais d’usinage pour évaluer l’influence thermique .48
8 Incertitude de mesure.48
Bibliographie .50
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ISO 230-12:2022(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/patents).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité à l'intention des utilisateurs, et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/fr/foreword.
Le présent document a été élaboré par le Comité technique ISO/TC 39, Machines-outils, sous-comité
SC 2, Conditions de réception des machines travaillant par enlèvement de métal.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 230 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que tout retour d’information ou questions sur le présent document soit adressé à l’organisme
national de normalisation de l'utilisateur. Une liste complète de ces organismes peut être consultée à
l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
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ISO 230-12:2022(F)
Introduction
L'objet de la série ISO 230 est de normaliser des méthodes d'essai pour vérifier l’exactitude des
machines-outils, à l'exception des machines-outils électriques portatives.
Lorsqu'une machine-outil est utilisée pour usiner de manière répétée une pièce d'essai simple sur
une ligne de production en série, certains utilisateurs de machines-outils souhaitent réaliser un essai
de coupe sur cette pièce d’essai simple et vérifier son exactitude géométrique, dans le cadre d’essais
de réception pour une machine-outil. Pour les machines usinant plusieurs types de pièces d’essai, il
convient d’utiliser des pièces d’essai normalisées. L’erreur géométrique de la pièce d’essai finie peut
être causée par différentes erreurs de mouvements d’une broche, d’axes linéaires, d’axes de rotation,
ou d’autres composants mécaniques d’une machine-outil. Il convient de choisir un ensemble approprié
d’essais d’usinage de manière à ce qu’il montre l’influence des erreurs de mouvements de la machine
pour des applications d’usinage possibles d’un utilisateur de machine-outil. Le présent document
spécifie un ensemble d’essai d’usinage qui peut être utilisé pour évaluer l’influence de diverses erreurs
de mouvements quasi-statiques d’une machine-outil. Le présent document est destiné à fournir des
exigences minimales pour évaluer l’exactitude des passes de finition de la machine.
Les pièces d’essai normalisées sont définies dans les Normes internationales spécifiques aux machines.
Certaines Normes internationales spécifiques aux machines ne couvrent pas les applications d’usinage
récentes. Par exemple, les centres d’usinage à cinq axes peuvent réaliser des opérations de tournage en
utilisant une table rotative. La Norme internationale spécifique aux machines pour un centre d’usinage,
ISO 10791-7, ne décrit aucun essai d’usinage pour l’opération de tournage. Les essais de tournage sont
inclus dans l’ISO 13041-5. Le présent document décrit une famille d’essais d’usinage qui couvre des
applications potentielles de divers types de machines-outils.
En général, les essais d’usinage décrits dans les normes internationales spécifiques aux machines, sous
l’influence de causes multiples, ne sont pas destinés à identifier les sources d’erreurs individuelles
contribuant aux erreurs mesurées des pièces d’essai usinées. À l’inverse, les essais pour identifier les
erreurs de mouvements quasi-statiques décrits dans l’ISO 230-1 sont destinés à identifier les sources
d’erreurs individuelles pour chaque axe de mouvement. Le présent document fournit des pièces
d’essai pour les essais d’usinage afin d’isoler certaines sources d’erreurs et permettre aux fabricants/
utilisateurs de choisir les pièces correspondant à leurs applications d’usinage prévues.
Les essais décrits dans le présent document peuvent être utilisés soit pour des essais de différents
types de machines-outils (essai de type) soit pour des essais de machines-outils individuelles aux fins
de réception.
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NORME INTERNATIONALE ISO 230-12:2022(F)
Code d'essai des machines-outils —
Partie 12:
Exactitude des pièces d'essai finies
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie des méthodes pour définir des essais d’usinage afin de fabriquer des
pièces d’essai, et pour évaluer l’influence des erreurs géométriques quasi-statiques d’axes linéaires
et d’axes de rotation, et l’influence de l’erreur de synchronisation d’axes multiples commandés
simultanément. Bien que les erreurs géométriques quasi-statiques constituent souvent les principales
causes d’erreurs géométriques de pièces d’essai finies, d’autres facteurs, par exemple, l’erreur de
contournage dynamique, peuvent également avoir une importance significative.
Le présent document décrit des exemples de géométrie de pièces d’essai applicables à des machines-
outils individuelles, les causes possibles d’erreur d’usinage, les écarts à mesurer et les instruments de
mesure. En clarifiant les causes possibles d’une erreur d’usinage pour chaque essai d’usinage, le présent
document donne des orientations aux fabricants ou utilisateurs de machines-outils de manière à pouvoir
choisir des essais d’usinage appropriés pour évaluer les performances d’usinage d’une machine-outil
dans des applications d’usinage spécifiées.
Les essais d’usinage destinés à évaluer l’exactitude géométrique d’une surface simple sont décrits dans
l’Article 5, et ceux destinés à évaluer la relation géométrique de caractéristiques d’usinage multiples
sont décrits dans l’Article 6. L’Article 7 présente des essais d’usinage à d'autres fins: essais d’usinage
pour évaluer la capacité à court terme (7.2), et essais d’usinage pour évaluer l’influence thermique (7.3).
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 230-1:2012, Code d'essai des machines-outils — Partie 1: Exactitude géométrique des machines
fonctionnant à vide ou dans des conditions quasi-statiques
ISO 1101:2017, Spécification géométrique des produits (GPS) — Tolérancement géométrique —
Tolérancement de forme, orientation, position et battement
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 230-1:2012 et dans
l’ISO 1101:2017 s'appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
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ISO 230-12:2022(F)
4 Observations préliminaires
4.1 Unités de mesure
Dans le présent document, toutes les dimensions linéaires et tous les écarts sont exprimés en
millimètres. Toutes les dimensions angulaires sont exprimées en degrés. Les écarts angulaires
sont, en principe, exprimés sous forme de rapports, mais dans certains cas, les microradians ou les
secondes d'arc peuvent être utilisés pour des besoins de clarification. Il convient de toujours prendre en
considération la Formule (1):
0,010/1 000 = 10 μrad ≈2 ’’ (1)
Les températures sont exprimées en degrés Celsius (°C).
4.2 Référence à l'ISO 230-1
Il convient de faire référence à l’ISO 230-1, notamment, pour l’installation de la machine avant l’essai et
pour l’exactitude recommandée de l’équipement de contrôle.
4.3 Conditions d’usinage
En principe, les essais d’usinage décrits dans le présent document doivent être réalisés dans des
conditions types d’utilisation de la machine-outil soumise à l’essai. Si aucune utilisation type n’est
définie, et afin d’identifier les erreurs significatives de la machine-outil soumise à l’essai à partir de
l’exactitude géométrique de la pièce d’essai finie, il convient de réaliser les essais dans les conditions
suivantes:
a) il convient que le mouvement des axes de la machine-outil soit lent et que leur comportement
soit quasi-statique, c'est-à-dire sans aucune influence dynamique ni contrainte (commande)
d'asservissement. Toutefois, cette condition ne s'applique pas à certaines machines-outils exécutant
des essais de réalisation de pièces spécifiques (par exemple, un essai de contournage 5 axes) pour
lesquelles le but de l'essai est d'évaluer les performances de la machine à une vitesse d'avance
spécifiée;
b) il convient que la machine-outil et l’outil de coupe ne soient pas influencés par des forces d'usinage
importantes, ce qui est le cas pour la plupart des passes de finition;
c) il convient que l'outil de coupe et les paramètres de coupe, c'est-à-dire l'avance, la vitesse, la
géométrie de l'outil, etc., soient adaptés au matériau usiné;
d) il convient que le matériau usiné soit uniforme, c’est-à-dire qu'il convient que ses paramètres
comme la dureté et la résistance sur la surface usinée se trouvent dans la tolérance prescrite;
e) il convient que l'outil de coupe utilisé ne soit pas usé et ne s'use pas de manière importante pendant
l'usinage des pièces d'essai;
f) pour les essais décrits dans les Articles 5 et 6, il convient que la machine-outil ne soit influencée par
aucune charge thermique, en d'autres termes, il convient que la machine-outil se trouve dans un
état thermiquement stable. L’influence du changement thermique environnemental, la rotation de
la broche, les axes de rotation, et le mouvement linéaire de composants, peuvent être contrôlés par
les essais décrits dans l’ISO 230-3:2020. 7.3, qui décrit des essais d’usinage pour vérifier l’influence
thermique sur l’exactitude géométrique de la pièce d’essai finie.
Bien que les erreurs géométriques quasi-statiques d’une machine-outil soient des causes majeures, il
est toujours possible que d’autres facteurs, par exemple, l’erreur de contournage dynamique, puissent
avoir une influence significative sur la géométrie de la pièce d’essai finie.
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ISO 230-12:2022(F)
4.4 Essais à réaliser
Lors de l’essai d’une machine, il n’est en aucun cas nécessaire ni possible d’effectuer la totalité des essais
décrits dans le présent document. Lorsque les essais sont requis à des fins de réception, il appartient
à l'utilisateur de choisir, en accord avec le fabricant/fournisseur, les seuls essais correspondant aux
composants et/ou aux propriétés de la machine qui l'intéressent. Ces essais doivent clairement être
précisés lors de la passation de la commande. Une simple référence au présent document pour les essais
de réception sans spécification des essais à effectuer et sans accord sur les dépenses correspondantes
ne peut être considérée comme un engagement pour aucun des contractants.
En principe, il convient de n’usiner qu’une seule pièce de chaque type aux fins de réception. En cas
d’exigences spéciales, telles qu’évaluation statistique des performances de la machine-outil (voir 7.2),
l’usinage de plusieurs pièces est requis.
4.5 Instruments de mesure
Les instruments de mesure indiqués dans les essais décrits dans les paragraphes suivants ne sont
que des exemples. D’autres instruments, permettant de mesurer les mêmes grandeurs et ayant une
incertitude de mesure égale ou inférieure, peuvent être utilisés. Il doit être fait référence à
l’ISO 230-1:2012, Article 5, qui indique la relation entre les incertitudes de mesure et les tolérances.
Lorsqu’un «capteur de déplacement linéaire» est mentionné, ceci peut faire référence non seulement
à des comparateu
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.