ISO 14955-3:2020

Machine tools — Environmental evaluation of machine tools — Part 3: Principles for testing metal-cutting machine tools with respect to energy efficiency

This document supports the energy-saving design methodology according to ISO 14955‑1 and the methods for measuring energy supplied to machine tools and machine tool components defined in ISO 14955‑2. This document addresses the environmental evaluation of machine tools during the use stage based on reference scenarios. It contains an example for metal cutting machine tools. This document defines a methodological approach to assess relevant machine tool operating states based on an individual reference scenario for the energy assessment of machine tools and the integration of energy-efficiency aspects into machine tool design. This document explains what needs to be measured in line with ISO 14955‑1 and ISO 14955‑2. Furthermore, it shows how a reference scenario for the measurement of the machine function "processing", according to ISO 14955‑1, is evaluated. An example of how to use this document is given in Annex A. The results from applying this document are influenced by the effect of user behaviour and manufacturing strategies during the use phase. This document does not support the comparison of machine tools.

Machines-outils — Évaluation environnementale des machines-outils — Partie 3: Principes des essais des machines travaillant par enlèvement de métal à l’égard de l’efficacité énergétique

Le présent document vient à l'appui de la méthode de conception permettant d'économiser l'énergie conformément à l'ISO 14955-1 et des méthodes de mesurage de l'énergie apportée aux machines-outils et aux composants de machines-outils indiquées défini dans l'ISO 14955-2. Le présent document traite de l'évaluation environnementale des machines-outils au cours de leur phase d'utilisation en se basant sur des scénarios de référence. Il contient un exemple pour les machines-outils par enlèvement de métal. Le présent document définit une approche méthodologique afin d'évaluer les états de fonctionnement pertinents des machines-outils sur la base d'un scénario de référence individuel pour l'évaluation énergétique des machines-outils et l'intégration des aspects liés à l'efficacité énergétique dans la conception des machines-outils. Le présent document explique les mesurages à réaliser conformément à l'ISO 14955-1 et l'ISO 14955-2. En outre, il montre comment évaluer un scénario de référence pour le mesurage de la fonction « traitement en cours » de la machine, conformément à l'ISO 14955‑1. Un exemple d'utilisation du présent document est fourni à l'Annexe A. Les résultats de l'application du présent document sont influencés par l'effet du comportement des utilisateurs et des stratégies de fabrication pendant la phase d'utilisation. Le présent document ne permet pas de comparer les machines-outils.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 07-Jul-2020
• ICS: 25.080.01 - Machine tools in general
• Technical Committee: ISO/TC 39 - Machine tools
• Drafting Committee: ISO/TC 39/WG 12 - Environmental evaluation of machine tools
• Current Stage: 9020 - International Standard under periodical review
• Start Date: 15-Jul-2025
• Completion Date: 15-Jul-2025

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14955-3
First edition
2020-07
Machine tools — Environmental
evaluation of machine tools —
Part 3:
Principles for testing metal-cutting
machine tools with respect to energy
efficiency
Machines-outils — Évaluation environnementale des machines-
outils —
Partie 3: Principes des essais des machines travaillant par enlèvement
de métal à l’égard de l’efficacité énergétique
Reference number
©
ISO 2020
© ISO 2020
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CH-1214 Vernier, Geneva
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Email: [e-mail]
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2020 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 General approach for the environmental evaluation of machine tools .3
4.1 General . 3
4.2 Step 1 — Documentation of general information . 4
4.3 Step 2 – Measurement of machine tool state OFF — M01. 4
4.3.1 Description . . . 4
4.3.2 Measurements . 4
4.3.3 Documentation . 5
4.4 Step 3 — Measurement of transition from machine tool state OFF to STANDBY
(START) — M02 . 5
4.4.1 Description . . . 5
4.4.2 Measurements . 5
4.4.3 Documentation . 6
4.5 Step 4 — Measurement of machine tool state STANDBY — M03 . 6
4.5.1 Description . . . 6
4.5.2 Measurements . 6
4.5.3 Documentation . 7
4.6 Step 5 — Measurement of machine tool state SETUP/WARMUP — M04 . 7
4.6.1 Description . . . 7
4.6.2 Measurements . 7
4.6.3 Documentation . 8
4.7 Step 6 — Measurement of machine tool state READY — M05 . 8
4.7.1 Description . . . 8
4.7.2 Measurements . 8
4.7.3 Documentation . 9
4.8 Step 7 — Measurement of machine tool state PROCESSING — M06 . 9
4.8.1 Description . . . 9
4.8.2 Measurements . 9
4.8.3 Documentation .10
4.9 Step 8 — Measurement of machine tool state EMERGENCY STOP — M07 .10
4.9.1 Description . . .10
4.9.2 Measurements .10
4.9.3 Documentation .11
4.10 Step 9 — Measurement of transition from machine tool state STANDBY to OFF — M08 .11
4.10.1 Description . . .11
4.10.2 Measurements .12
4.10.3 Documentation .12
5 Machine tool analysis for environmental evaluation .12
5.1 General .12
5.2 Average machine tool performance .13
5.2.1 General.13
5.2.2 Approach .13
5.2.3 Estimated energy supplied .14
5.2.4 Calculation of relevant operation states .15
5.2.5 Relevant values .16
5.2.6 Functional oriented analysis .17
6 Machine tool reference scenario.19
6.1 General .19
6.2 General structure .20
6.2.1 General.20
6.2.2 Preparation .21
6.3 Guide for the definition of the reference scenario .21
6.4 Definition of a reference scenario .22
6.4.1 General.22
6.4.2 Machining process .23
6.4.3 Tools .23
6.4.4 Workpiece material and process parameters .23
6.4.5 Variation of process parameters .23
6.5 Major machine tool operating states .23
6.6 Relevant test scenarios .24
6.7 Documentation of reference scenario .24
Annex A (informative) Example for grinding machine tool .25
Bibliography .34
iv © ISO 2020 – All rights reserved

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 t
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 14955-3
Première édition
2020-07
Machines-outils — Évaluation
environnementale des machines-
outils —
Partie 3:
Principes des essais des machines
travaillant par enlèvement de métal à
l’égard de l’efficacité énergétique
Machine tools — Environmental evaluation of machine tools —
Part 3: Principles for testing metal-cutting machine tools with respect
to energy efficiency
Numéro de référence
©
ISO 2020
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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
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
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Tél.: [phone]
E-mail: [e-mail]
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2020 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Approche générale pour l’évaluation environnementale des machines-outils .3
4.1 Généralités . 3
4.2 Étape 1 — Documentation des informations générales . . 4
4.3 Étape 2 — Mesurage de l’état VEILLE de la machine-outil — M01 . 5
4.3.1 Description . . . 5
4.3.2 Mesurages . 5
4.3.3 Documentation . 5
4.4 Étape 3 — Mesurage de la transition de l’état ARRÊT à VEILLE (DÉMARRAGE) de
la machine-outil — M02 . 6
4.4.1 Description . . . 6
4.4.2 Mesurages . 6
4.4.3 Documentation . 7
4.5 Étape 4 — Mesurage de l’état VEILLE de la machine-outil — M03 . 7
4.5.1 Description . . . 7
4.5.2 Mesurages . 7
4.5.3 Documentation . 8
4.6 Étape 5 — Mesurage de l’état CONFIGURATION/PRÉCHAUFFAGE de la machine-
outil — M04 . 8
4.6.1 Description . . . 8
4.6.2 Mesurages . 8
4.6.3 Documentation . 9
4.7 Étape 6 — Mesurage de l’état PRÊTE de la machine-outil — M05 . 9
4.7.1 Description . . . 9
4.7.2 Mesurages .10
4.7.3 Documentation .10
4.8 Étape 7 — Mesurage de l’état TRAITEMENT EN COURS de la machine-outil — M06 .10
4.8.1 Description . . .10
4.8.2 Mesurages .10
4.8.3 Documentation .11
4.9 Étape 8 — Mesurage de l’état ARRÊT D’URGENCE de la machine-outil — M07 .11
4.9.1 Description . . .11
4.9.2 Mesurages .12
4.9.3 Documentation .12
4.10 Étape 9 — Mesurage de la transition de l’état VEILLE à ARRÊT de la machine-outil
— M08 .12
4.10.1 Description . . .12
4.10.2 Mesurages .13
4.10.3 Documentation .13
5 Analyse de la machine-outil pour l’évaluation environnementale .14
5.1 Généralités .14
5.2 Performance moyenne de la machine-outil .14
5.2.1 Généralités .14
5.2.2 Approche .14
5.2.3 Estimation de la demande énergétique .15
5.2.4 Calcul des états de fonctionnement pertinents .17
5.2.5 Valeurs pertinentes.17
5.2.6 Analyse fonctionnelle . .18
6 Scénario de référence des machines-outils .20
6.1 Généralités .20
6.2 Structure générale.21
6.2.1 Généralités .21
6.2.2 Préparation .22
6.3 Guide pour la définition du scénario de référence .22
6.4 Définition d’un scénario de référence .23
6.4.1 Généralités .23
6.4.2 Processus d’usinage .24
6.4.3 Outils .25
6.4.4 Matière de la pièce et paramètres du processus .25
6.4.5 Variation des paramètres de processus .25
6.5 États de fonctionnement principaux des machines-outils .25
6.6 Scénarios d’essai pertinents .26
6.7 Documentation d’un scénario de référence .26
Annexe A (informative) Exemple pour une machine-outil de meulage .27
Bibliographie .36
iv © ISO 2020 – Tous droits réservés

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 pr
...