ISO 230-2:1988
(Main)Acceptance code for machine tools — Part 2: Determination of accuracy and repeatability of positioning of numerically controlled machine tools
Acceptance code for machine tools — Part 2: Determination of accuracy and repeatability of positioning of numerically controlled machine tools
Code de réception des machines-outils — Partie 2: Détermination de la précision et de la répétabilité de positionnement des machines-outils à commande numérique
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
U
IS0
INTERNATIONAL STANDARD
230-2
First edition
1988-1 1-01
-_____-
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION
ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
MEXAYHAPOAHAR OPrAHMSAL&IR Il0 CTAHAAPTM3AYMM
Acceptance code for machine tools -
Part 2:
Determination of accuracy and repeatability of positioning
of numerically controlled machine tools
Code de rBception des machines-outils -
Partie 2: DBtermination de la prBcision et de la rBpBtabilitB de positionnement des machines-
outils c) commande numhrique
Re
I9
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IS0 230-2 : 1988 (E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national standards bodies (IS0 member bodies). The work of preparing International
Standards is normally carried out through IS0 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, govern-
mental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all
matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the IS0 Council. They are approved in accordance with IS0 procedures requiring at
least 75 % approval by the member bodies voting.
International Standard IS0 230-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 39,
Machine tools.
Users should note that all International Standards undergo revision from time to time
and that any reference made herein to any other International Standard implies its
latest edition, unless otherwise stated.
@ International Organization for Standardization, 1988 0
Printed in Switzerland
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INTERNATIONAL STANDARD
IS0 230-2 : 1988 (E)
Acceptance code for machine tools -
Part 2:
Determination of accuracy and repeatability of positioning
of numerically controlled machine tools
O Introduction
2 Definitions and symbols
The purpose of IS0 230 is to standardize methods of testing the
2.1 target position, Pj: Position to which the moving part is
accuracy of machine tools, excluding portable power tools: it
programmed to move. The subscript j identifies the particular
consists of the following parts:
position from other selected target positions along or around
the axis.
Part 1 : Geometric accuracy of machines operating under
no-load or finishing conditions.
2.2 actual position, Pi: Measured position reached by the
Part 2: Determination of accuracy and repeatability of pos-
moving part on the ith approach to the jth target position.
itioning of numerically controlled machine tools.
Part 3: Accuracy of machines operating under load.1)
2.3 deviation of position; positional deviation, xi:
Actual position reached by the moving part minus the target
Part 4: Vibration.1)
position.
Part 5: Noise.*)
Part 6: Safety.1)
2.4 unidirectional: Refers to a series of measurements in
which the approach to a target position is always made in the
1 Scope and field of application
same direction along or around the axis. The symbol ? signifies
a parameter derived from a measurement made after an ap-
This part of IS0 230 specifies methods of testing and
proach in the positive direction, and 1 one in the negative direc-
evaluating the accuracy and repeatability of positioning of
tion, e.g. xit or xbd.
numerically controlled machine tools and components by direct
measurement of independant axes on the machine. The
methods described apply equally to linear or rotary motion.
2.5 bidirectional: Refers to a parameter derived from a
series of measurements in which the approach to a target pos-
NOTE - When several axes are simultaneously under test, this
ition is made in either direction along or around the axis.
method does not apply.
2.6 mean unidirectional positional deviation at a pos-
This part of IS0 230 is concerned with measurement of the
ition, %t or 31: Arithmetic mean of the positional deviations
repeatability and accuracy of positioning of the moving parts of
obtained at a position PJ in a series of n unidirectional
a numerically controlled machine along or around each axis of
approaches to the target position.
the machine.
The methods used involve repeat measurements at each pos-
ition but the number of measurements and the nature of the
i= 1
errors do not allow the confidence level of the results to be
and
estimated accurately. Nevertheless the methods chosen, which
n
assume Gaussian distribution, have been shown in practice to
have an adequate confidence level and, provided that the
specified procedure is followed, will give acceptable results. i= 1
1) In preparation.
2) At present at the stage of draft.
1
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IS0 230-2 1988 (E)
2.7 reversal value [error] at a position, Bj: Value of the
2.12 unidirectional repeatability of positioning RT or RJ
difference between the mean positional deviations at a position and bidirectional repeatability of positioning R of an axis:
obtained for the two directions of approach.
Maximum value of the repeatability of positioning at any pos-
ition along or around the axis determined using the procedure
Bj = xjT - xjJ.
and under the conditions specified in this part of IS0 230.
2.8 range of positional deviation, Wj: Difference between
2.13 accuracy A of an axis: Maximum difference between
the algebraically greatest and least of the positional deviations
the extreme values of X + 3s and X - 3s regardless of the
in a series of unidirectional approaches to a target position Pp
position and the direction of motion. This definition applies to
wjt = xJ max. - xJ min.
both unidirectional and bidirectional accuracy.
and
Wjl = xOl max. - x& min.
3 Test conditions
2.9 estimator, s, of the standard deviation : The estimator
3.1 Environment
s of the standard deviation of the positional deviations of a
series of n unidirectional measurements at a target position Pj
may be found using the formula method or the range method. Where the temperature of the environment can be controlled it
shall be set to 20 f 0,5 OC. The machine and, if relevant, the
a) Formula method
measuring instruments, shall have been in the test environment
I n
long enough (preferably overnight) to have reached a thermally
stable condition before testing. They shall be protected from
n-1
draughts and external radiation such as sunlight, overhead
heaters, etc.
and
If the measuring instrument incorporates compensation for
environmental factors such as air pressure and temperature, or
machine temperature, these shall be used to yield results cor-
rected to 20 OC.
b) Range method
For 12 h before and during the measurements, the temperature
sjt = Wjflk
gradient in degrees per hour shall be within limits agreed
between the supplier and the customer.
and
~jl = WjL lk
3.2 Machine to be tested
where k depends on the number n of repeated
measurements at the target position Pp
The machine shall be completely assembled (with the possible
exception of safety machine guards) and fully operational. All
Values of k are given in table 1.
necessa
...
IS0
NORME INTERNATIONALE
230-2
Premiere Cdition
1988-1 1-01
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION
ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
MEXAYHAPOAHAR OPTAHMBAUMR il0 CTAHAAPTH3AUMM
Code de rgception des machines-outils -
Partie 2:
Détermination de la précision et de la répétabilité de
positionnement des machines-outils B commande
numérique
Acceptance code for machine tools -
Part 2: Determination of accuracy and repeatability of positioning of numerically controlled
machine tools
Numkro de rtfkrence
IS0 230-2 : 1988 (F)
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IS0 230-2 : 1988 (FI
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une federation mondiale
d'organismes nationaux de normalisation (cornites membres de I'ISO). L'elaboration
des Normes internationales est en general confiee aux cornites techniques de I'ISO.
Chaque cornite membre interesse par une etude a le droit de faire partie du cornite
technique Cree B cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec IWO participent Bgalement aux travaux. L'ISO col-
labore etroitement avec la Commission 6lectrotechnique internationale (CE11 en ce qui
concerne la normalisation Blectrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptes par les cornites techniques sont soumis
aux cornites membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I'ISO. Les Normes internationales sont approuvees confor-
mement aux procedures de I'ISO qui requibrent l'approbation de 75 % au moins des
cornites membres votants.
La Norme internationale IS0 230-2 a et6 Blaboree par le cornite technique ISO/TC 39,
Machines-outils.
L'attention des utilisateurs est attiree sur le fait que toutes les Normes internationales
sont de temps en temps soumises B revision et que toute reference faite B une autre
Norme internationale dans le present document implique qu'il s'agit, sauf indication
contraire, de la dernihre edition.
0 Organisation internationale de normalisation, 1988 0
Imprim6 en Suisse
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NORM E I NTE R NATIONALE
IS0 230-2 : 1988 (F)
Code de réception des machines-outils -
Partie 2:
Détermination de la précision et de la répétabilité de
positionnement des machines-outils à commande
numérique
O Introduction 2 Ddfinitions et symboles
L'ISO 230, qui a pour but d'unifier les conditions techniques
2.1 point vis4 Pj: Position B laquelle le deplacement de
d'examen lors de la reception des caracteristiques de toutes les
1'616ment mobile est programme. L'indice j diff6rencie le point
machines-outils B l'exclusion des machines portables en travail,
particulier des autres points vises le long ou autour de l'axe.
a la structure suivante:
1 : Precision geometrique des machines fonctionnant
Partie
2.2 position rbelle, Po: Position atteinte par 1'616ment
B vide ou dans des conditions de finition.
mobile lors de la iibme approche du jibme point vise.
Partie 2: Determination de la precision et de la repetabilite
de positionnement des machines-outils B commande numb-
2.3 &art de position, xij: Position rbelle atteinte par 1'618-
rique.
ment mobile moins la position du point vise.
Partie 3: Precision de la machine fonctionnant en charge.1)
Partie 4: Vibration.1)
Partie 5: Bruit.*)
2.4 unidirectionnel: Concerne une serie de mesurages pour
Partie 6: S6curit6.1)
lesquels l'approche du point vis6 est toujours faite dans le
m&me sens le long ou autour de l'axe. Le symbole t precise un
parametre deduit d'un mesurage fait aprbs une approche dans
1 Objet et domaine d'application
le sens positif et le symbole 1 apres une approche dans le sens
negatif, par exemple x,t ou x&.
La pr6sente partie de I'ISO 230 precise les methodes de con-
trde, de determination et d'bvaluation de la precision et de la
rbpetabilit6 de positionnement des machines-outils et accessoi-
2.5 bidirectionnel : Concerne un parametre deduit d'une
res B commande numerique par mesurage direct d'axes inde-
serie de mesurages dans laquelle l'approche du point vis6 est
pendants sur la machine. Les methodes decrites s'appliquent
faite dans l'une quelconque des directions le long ou autour de
aussi bien aux axes de deplacements lineaires que rotatifs.
l'axe.
NOTE - Cette methode ne s'applique pas au contrale sirnultan6 de
plusieurs axes.
2.6 &art de position unidirectionnel moyen A une posi-
tion %? ou $ : Moyenne arithmetique dessecarts de position
La presente partie de I'ISO 230 concerne le mesurage de la
en une position Pj obtenue lors d'une serie de n approches uni-
repetabilite et de la precision de positionnement des Blements
directionnelles du point vise.
mobiles des machines B commande numerique le long ou
n
4-
autour de chaque axe de la machine.
Les procedes utilises comportent des mesurages successifs en
i= 1
chaque position mais le nombre de mesurages et la nature des
karts ne permettent pas de determiner avec precision le niveau
et
de confiance des r6sultats. Neanmoins, les proc6des retenus,
qui supposent une distribution gaussienne, ont conduit en pra-
tique B un niveau de confiance adapte et, pourvu que la proce-
i= 1
dure specifiee soit suivie, B des resultats acceptables.
1) En preparation.
Actuellement au stade de projet.
2)
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IS0 230-2 : 1988 (FI
2.7 erreur de r6versibilit6 en une position, Bj: Valeur de 2.12 r6p6tabilit6 de positionnement unidirectionnelle
la difference entre les Bcarts de position moyens en une posi-
Rf ou Rl et r6p6tabilit6 de positionnement bidirection-
tion atteinte par les deux sens d'approche.
nelle R d'un axe: Valeur maxima1e.de la repetabilit6 de posi-
tionnement en toute position le long ou autour de l'axe, deter-
Bj = xjT - .i$J
minee en utilisant la procedure et dans les conditions specifiees
dans la presente partie de I'ISO 230.
2.8 &endue de IUcart de position, Wj: Difference entre
les Bcarts de position le plus grand et le plus faible en valeur
2.13 pr6cision A d'un axe: Difference maximale entre les
algebrique dans une serie d'approches unidirectionnelles d'un
valeurs extrêmes de X + 3s et X - 3s quelque soit la position
point vis6 Pp
et le sens de deplacement. Cette definition s'applique B la preci-
sion unidirectionnelle ou bidirectionnelle.
Wjt = xJ max. - xUt min.
et
3 Conditions d'essai
W& = x& max. - x& min.
3.1 Environnement d'essai
2.9 estimateur, s, de l'hart-type: L'estimateur, s, de
l'hart-type des Bcarts de position d'une serie de n mesurages
Lorsque la temperature dans l'environnement d'essai peut être
unidirectionnels en un point vis6 Pj peut-être obtenu soit par la
reglee elle doit I'être B 20 k 0,5 OC. La machine et, si neces-
methode de calcul, soit par la methode de Iletendue.
saire, les instruments de mesure doivent se trouver dans I'envi-
ronnement d'essai suffisamment longtemps (de preference
a) Methode de calcul
toute une nuit) pour avoir atteint un etat stable thermiquement
avant les essais. Ils doivent être proteges des courants d'air et
des rayonnements exterieurs tels que ceux du soleil, des
rechauffeurs aeriens, etc.
Si l'instrument de mesure possede un systeme de compensa-
et
I n
tion des facteurs ambiants tels que la pression et la temperature
de l'air ou la temperature de la machine, celui-ci doit etre mis en
marche pour aboutir B des resultats corriges a 20 OC.
Pendant une periode couvrant les 12 h avant les mesurages et
b) Methode de 1'6tendue
pendant la duree de ceux-ci, le gradient de temperature en
degres par heure doit rester dans les limites fixees par accord
SjT = WjTJk
entre le client et le fournisseur.
et
3.2 Machine A contrôler
S& -- WjJlk
La machine doit être completement assembke (A l'exception
où k depend du nombre n de mesurages repet& en un point
peut-être de ses protecteurs de secUrite) et être en ordre de
vis6 Pp
marche. Toutes les operations necessaires de nivellement, le
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.