ISO 230-4:1996
(Main)Test code for machine tools — Part 4: Circular tests for numerically controlled machine tools
Test code for machine tools — Part 4: Circular tests for numerically controlled machine tools
Code d'essai des machines-outils — Partie 4: Essais de circularité des machines-outils à commande numérique
La présente partie de l'ISO 230 prescrit les méthodes d'essai et d'évaluation de l'hystérésis circulaire et de l'écart de circularité et de l'écart radial des trajectoires circulaires effectuées grâce aux mouvements simultanés de deux axes linéaires. Les instruments de mesure susceptibles d'être utilisés sont décrits en 6.63 de l'ISO 230-1:1996. La présente partie de l'ISO 230 a pour objectif de fournir une méthode de mesure des performances en contournage d'une machine-outil à commande numérique.
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL IS0
STANDARD 230-4
First edition
1996-08-o 1
Test code for machine tools -
Part 4:
Circular tests for numerically controlled machine
tools
Code d ’essai des machines-outils -
Partie 4: Essais de circularit des machines-ok/s 8 commande num&ique
Reference number
IS0 230-4:1996(E)
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IS0 230-4: 1996(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide fed-
eration 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 rep-
resented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. IS0 col-
laborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC)
on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are cir-
culated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard IS0 230-4 was prepared by Technical Committee
ISO/TC 39, Machine too/s, Subcommittee SC 2, Test conditions for metal
cutting machine tools.
IS0 230 consists of the following parts, under the general title Test code
for math ine tools:
- Part 1: Geometric accuracy of machines operating under no-load or
finishing conditions
- Part 2: Determination of accuracy and repeatability of positioning of
numerically con trolled machine tools
Part 3: Evaluation of thermal effects
Part 4: Circular tests for numerically con trolled machine tools
- Part 5: Noise emissions
Annexes A to D of this part of IS0 230 are for information only.
0 IS0 1996
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be repro-
duced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photo-
copying and microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Pnnted in Switzerland
ii
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IS0 230=4:1996(E)
INTERNATIONAL STANDARD @ IS0
Test code for machine tools -
Part 4:
Circular tests for numerically controlled machine took
3 Definitions
1 Scope
This part of IS0 230 specifies methods of testing and
For the purposes of this part of IS0 230 the following
evaluating the circular hysteresis and the circular and
definitions apply:
radial deviation of circular paths that are produced by
the simultaneous movements of two linear axes.
3.1 nominal path: Numerically controlled and pro-
Relevant measuring instruments are described in 6.63
grammed circular path defined by its diameter (or
of IS0 230-I :I 996.
radius), the position of its centre and its orientation in
the working zone of the machine tool and which may
The objective of this part of IS0 230 is to provide a
be either a full circle or a partial circle of at least 90°.
method for the measurement of the contouring per-
formance of a numerically controlled machine tool.
3.2 actual path: Path produced by the machine tool
when programmed to move on the nominal path.
2 Normative references
3.3 circular hysteresis, H: Maximum radial differ-
The following standard contains provisions which, ence between two actual paths, where one path is
through reference in this text, constitute provisions of carried out by a clockwise contouring motion and the
this part of IS0 230. At the time of publication, the other one by an anticlockwise contouring motion (see
edition indicated was valid. All standards are subject figure 1).
to revision, and parties to agreements based on this
part of IS0 230 are encouraged to investigate the
NOTE I The reference for evaluation is the centre of the
possibility of applying the most recent edition of the
least squares circle of the two actual paths.
standard indicated below, Members of IEC and IS0
maintain registers of currently valid International Stan-
3.4 circular deviation, G: Minimum radial separ-
dards.
ation of two concentric circles enveloping the actual
path (minimum zone circles) as shown in figure 2 and
IS0 230-I :I 996, Test code for machine tools - Part
which may be evaluated as the maximum radial range
7: Geometric accuracy of machines operating under
around the least squares circle.
no-load or finishing conditions.
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@ IS0
IS0 230-4: 1996(E)
circular deviation G and the radial deviation F see annex A.
NOTES
4 A line situated in a plane is said to be circular when all its
points are contained between two concentric circles whose
2 Circular deviation does not include set-up errors, i.e.
radial separation does not exceed a given value (see figure
centring errors of the measuring instrument.
2 and also 6.61 of IS0 230-I :I 996).
3 Circular deviation measurement does not require test
equipment with calibrated length whereas radial deviation *
(3.5) does need that facility. For differences between the
t 0.02 mm ,
Y
t
X
centre of least squares circle of the two actual paths
0’ starting point
1 actual path, clockwise
2 actual path, anticlockwise
circular hysteresis, Hw = 0,008 mm
Figure 1 - Evaluation of circular hysteresis H
k0,02 mm ,
Y
mf
centre of minimum zone circles
0’ starting point
1 minimum zone circles
2 actual path
circular deviation, Ga = 0,012 mm
Evaluation of circular deviation G
Figure 2 -
2
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0 IS0 IS0 230-4: 1996(E)
3.5 radial deviation, F: Deviation between the
4 Test conditions
actual path and the nominal path, where the centre of
the nominal path is obtained either,
4.1 Environment
a) from the centring of the measuring instruments
on the machine tool, or
Where the temperature of the environment can be
b) from the least squares centring analysis for a full controlled it shall be set at 20 OC. Otherwise the out-
circle only. put of the measuring instrument and the machine
nominal readings shall be adjusted to yield results cor-
rected to 20 OC (for radial deviation measurements
NOTES
only).
5 Positive deviations are measured away from the centre
of the circle and negative ones towards the centre of the
The machine and, if relevant, the measuring instru-
circle (see figure 3). The radial deviation is given by the
ment, shall have been in the test environment long
maximum value, F,,,, and the minimum value, Fmin.
enough (preferably overnight) to have reached a ther-
6 Set-up errors may be included in the radial deviation F;
mally stable condition before testing. They shall be
this is applicable only to a) above.
protected from draughts and external radiation such
7 For differences between the radial deviation F and the
as sunlight, overhead heaters, etc.
circular deviation G see annex A.
4.2 Machine to be tested
,0,02 mm,
The machine shall be completely assembled and fully
operational. All necessary levelling operations and
functional checks shall be completed before starting
the tests for circular hysteresis and circular and radial
deviation.
X
All circular tests shall be carried out with the machine
in the unloaded condition, i.e. without a workpiece.
r
Z
4.3 Machine warm-up
The tests shall be preceded by an appropriate warm-
up procedure as specified by the manufacturer of the
machine and/or agreed between the sup-
Key
plier/manufacturer and the user.
+
centre of nominal circle
If no other conditions are specified, the prel iminary
0 starting point
move ments shall be restricted to only th ose neces-
1 nominal path
sary to set up the measuring instrument.
2 actual path
radial deviation, Fzxmax = + 0,008 mm
4.4 Test parameters
I
= - 0,006 mm
FZX,rnin
Parameters of the test are:
Figure 3 - Evaluation of radial deviation F
a) diameter (or radius) of the nominal path;
b) contouring feed;
3.6 identification of axes: Designation of the axes
which are moved to produce the actual path.
contouring direction (clockwise or antic oc kwise)
d
as indicated according to 3.7;
3.7 sense of contouring: (clockwise or anticlock-
d) machine axes moved to produce the act1
al path;
wise contouring, for circular deviation G and radial de-
e) location of the measuring instrument in the ma-
viation F). Sense indicated by the sequence of the
chine tool working zone;
indices which identify the axes moved when the
movement is from the axis’ positive part indicated by
f) temperature (environment temperature, measur-
the first index to the axis’ positive part indicated by
ing instrument temperature, machine tempera-
the second index; e.g. the circular deviation G pro-
ture) for radial deviation measurement only;
duced by the X and Y axes in a clockwise movement
g) data acquisition method (data capture range if dif-
is denoted as GYX, in an anticlockwise movement as
ferent from 360°, starting and stop points of the
GXY-
3
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0 IS0
IS0 230-4: 1996(E)
for clockwise and anti-
actual movement, number of measuring points circular deviations G,
b)
clockwise contouring;
taken for digital data acquisition, and whether a
data smoothing process is applied or not);
radial deviations, F,,, and Fmin, for clockwise
c)
h) any machine compensation routines used during and anticlockwise contouring, corrected to 20 OC.
the test cycle;
Typical examples of presentation of test results are
positions of slides or moving elements on the
0
shown in figures 4, 5 and 6.
axes which are not being tested.
The test report shall give the following:
4.5 Test instrument calibration
date of test;
For the checking of radial deviation the reference di-
mension of the test instrument shall be known. name of machine;
measuring equipment;
test parameters (see 4.4).
5 Test procedure
Magnification scale of the graphical presentation shall
To determine circular hysteresis, H, two actual paths
be stated.
have to be measured consecutively: one in a clock-
wise contouring direction and the other in an anti-
clockwise contouring direction.
All measured data corresponding to the actual path
7 Points to be agreed between
(including any peaks at reversal points) shall be used
supplier/manufacturer and user
in the evaluation.
NOTE 8 For radial deviation, F, of a partial circle, set-up
between the sup-
The points to be agreed
errors should be minimized.
plier/manufacturer and t he user are as follows:
warm-up procedure prior to testing the machine
a)
(see 4.3);
6 Presentation of results
b) test parameters (see 4.4);
A graphical method of presenting results is preferred
c) which test result data for the circular hysteresis
with the following test result data specified numeri-
H, the circular deviation G and/or the radial devi-
cally:
ation F [from 6a), 6b), 6c)] are required and shall
circular hysteresis, H; be presented.
a)
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0 IS0 IS0 230-4: 1996(E)
Name of machine: xyz
Date of test: yy/mm/dd Name of machine: xyz Date of test: yy/mm/dd
Measuring instrument: abc
Measuring instrument: abc
Test parameters Test parameters
diameter of nominal path: 40 mm 250 mm
diameter of nominal path:
500 mm/min 1000 mm/min
contouring feed: contouring feed:
contouring direction: +Xto+Y
contouring direction:
XY XY
machine axes under test (X, Y, Z): machine axes under test (X, Y, Z):
Location of measuring instrument Location of measuring instrument
- centre of circle (X/Y/Z): 250/250/l 00 mm - centre of circle (X/Y/Z): 250/250/300 mm
- offset to tool reference (X/Y/Z): O/O/- 80 mm - offset to tool reference (X/Y/Z): O/O/- 80 mm
offset to workpiece reference
- offset to workpiece reference -
O/O/30 mm O/O/230 mm
ww): Pwm:
Data acquisition method Da
...
Iso
NORME
INTERNATIONALE
230-4
Première édition
1996-08-01 \
Code d’essai des machines-outils -
Partie 4:
Essais de circularité des machines-outils à
commande numérique
Test code for machine tools -
Part 4: Circular tests for numerically controlled machine tools
Numéro de référence
ISO 230-4:1996(F)
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ISO 230-4: 1996(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’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 gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 230-4 a été élaborée par le comité technique
lSO/TC 39, Machines-outils, sous-comité SC 2, Conditions de réception
des machines travaillant par enlèvement de métal.
L’ISO 230 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général
Code d’essai des machines-outils:
- Partie 7: Précision géométrique des machines fonctionnant à vide ou
dans des conditions de finition
- Partie 2: Détermina thon de la précision et de la répétabilité de posi-
tionnemen t des machines-o utils à commande numérique
Partie 3: Évaluation des effets thermiques
- Partie 4: Essais de circulaité des machines-outils à commande nu-
mérique
- Partie 5: Émissions de bruit
Les annexes A à D de la présente partie de I’ISO 230 sont données uni-
quement à titre d’information.
0 ISO 1996
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, v compris la photocopie et les microfilms sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-121 1 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
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NORME INTERNATIONALE @ ISO
ISO 230-4: 1996(F)
Code d’essai des machines-outils -
Partie 4:
Essais de circularité des machines-outils à commande numérique
1 Domaine d’application 3 Définitions
La présente partie de I’ISO 230 prescrit les méthodes Pour les besoins de la présente partie de I’ISO 230,
les définitions suivantes s’appliquent:
d’essai et d’évaluation de I’hystérésis circulaire et de
l’écart de circularité et de l’écart radial des trajectoires
3.1 trajectoire nominale: Trajectoire circulaire pro-
circulaires effectuées grâce aux mouvements simul-
grammée de la commande numérique, définie par son
tanés de deux axes linéaires. Les instruments de me-
diamètre (ou son rayon), la position de son centre et
sure susceptibles d’être utilisés sont décrits en 6.63
son orientation dans la zone de travail de la machine-
de I’ISO 230-I :1996.’
outil, et qui peut être soit un cercle complet, soit une
La présente partie de I’ISO 230 a pour objectif de portion de cercle d’au moins 90’.
fournir une méthode de mesure des performances en
3.2 trajectoire réelle: Trajectoire produite par la ma-
contournage d’une machine-outil à commande numé-
chine-outil programmée pour se déplacer sur la trajec-
rique.
toire nominale.
3.3 hystérésis circulaire, H: Différence radiale
maximale entre deux trajectoires réelles, l’une étant
2 Référence normative
réalisée en contournage dans le sens d’horloge et
l’autre en sens contraire d’horloge (voir figure 1).
La norme suivante contient des dispositions qui, par
suite de la référence qui en est faite, constituent des NOTE 1 La référence d’évaluation est le centre du cercle
obtenu par la méthode des moindres carrés appliquée aux
dispositions valables pour la présente partie de
deux trajectoires réelles.
I’ISO 230. Au moment de la publication, l’édition indi-
quée était en vigueur. Toute norme est sujette à révi-
3.4 écart de circularité, G: Distance radiale mini-
sion et les parties prenantes des accords fondés sur la
male entre deux cercles concentriques enveloppant la
présente partie de I’ISO 230 sont invitées à recher-
trajectoire réelle (cercles définissant la zone mini-
cher la possibilité d’appliquer l’édition la plus récente
male), comme représenté à la figure 2, et qui peut
de la norme indiquée ci-après. Les membres de la CEI
être évaluée comme l’étendue radiale maximale au-
et de I’ISO possèdent le registre des Normes interna-
tour du cercle obtenu par la méthode des moindres
tionales en vigueur à un moment donné.
carrés.
ISO 230-I :1996, Code d’essai des machines-outils -
NOTES
Partie 1: Précision géométrique des machines fonc-
2 L’écart de circularité ne comprend pas les erreurs de
tionnant à vide ou dans des conditions de
réglage, c’est-à-dire les erreurs de centrage de l’instrument
fi’nition.
de mesure.
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@ ISO
ISO230-4:1996( F)
3 Le mesurage de l’écart de circularité ne nécessite pas 4 Une ligne située dans un plan est dite circulaire lorsque
un équipement d’essai ayant une longueur étalonnée, alors tous ses points sont contenus entre deux cercles concen-
triques dont l’écartement radial ne dépasse pas une valeur
que l’écart radial (voir 3.5) requiert ce dispositif. Pour les
différences entre l’écart de circularité G et l’écart radial F, donnée (voir figure 2 et également en 6.61 de I’ISO 230-
voir l’annexe A. 1 :1996).
) 0.02 mm ,
Y
t
X
+ centre du cercle obtenu par la méthode des moindres carrés appliquée aux deux trajectoires
réelles
0 point de départ
1 trajectoire réelle, dans le sens d’horloge
2 trajectoire réelle, en sens contraire d’horloge
hystérésis circulaire, Hw = 0,008 mm
Figure 1 - Évaluation de I’hystérésis circulaire H
Y
centre des cercles définissant la zone circulaire minimale
0’ point de départ
1 cercles définissant la zone circulaire minimale
2 trajectoire réelle
écart de circularite, Gw = 0,012 mm
Figure 2 - Évaluation de l’écart de circularité G
2
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0 ISO ISO 230-4: 1996(F)
3.5 écart radial, F: Écart entre la trajectoire réelle et
4 Conditions d’essai
la trajectoire nominale, où le centre de la trajectoire
nominale est obtenu soit
4.1 Environnement d’essai
à partir du centrage des instruments de mesure
a)
sur la m ach ine-outil, soit Lorsque la température dans l’environnement d’essai
peut être réglée, elle doit l’être à 20 OC. Sinon, les va-
à partir de l’analyse par la méthode des moindres
b)
leurs relevées sur les instruments de mesure et les
carrés du cent rage obtenu uniqu ement pour un
valeurs nominales de la machine doivent être ajustées
cercle complet.
pour donner des résultats corrigés à 20 OC (uni-
quement pour les mesurages de l’écart radial).
NOTES
La machine et, si nécessaire, les instruments de me-
5 Les écarts positifs sont mesurés loin du centre du cercle
sure, doivent rester dans l’environnement d’essai suf-
et les écarts négatifs vers ce centre (voir figure 3). L’écart
radial est donné par la valeur maximale, Fmax, et par la va- fisamment longtemps (de préférence toute une nuit)
leur minimale, F,i”.
pour avoir atteint un état stable thermiquement avant
6 Les erreurs de réglage peuvent être incluses dans l’écart les essais. Ils doivent être protégés des courants d’air
radial F; cela ne s’applique qu’au a) ci-dessus.
et des rayonnements extérieurs, tels que ceux du so-
leil, des réchauffeurs aériens, etc.
7 Pour les différences entre l’écart radial F et l’écart de
circularité G, voir 1’ annexe A.
4.2 Machine à essayer
,O,OZ mm,
La machine doit être complètement assemblée et être
en ordre de marche. Toutes les opérations nécessai-
res de nivellement et les contrôles fonctionnels doi-
vent avoir été effectués avant la mise en route des
-2 essais d’hystérésis circulaire, d’écart de circularité et
d’écart radial.
X
Tous les essais circulaires doivent être réalisés ma-
r
chine non chargée, c’est-à-dire sans pièce d’essai.
Z
4.3 Mise en température de la machine
Les essais doivent être précédés par une opération de
Légende
mise en température appropriée précisée par le cons-
+ centre du cercle nominal
tructeur de la machine et/ou définie par accord entre
0 point de départ
le fournisseur/constructeur et l’utilisateur.
1 trajectoire nominale
2 trajectoire réelle Si aucune autre précision n’est spécifiée, les dépla-
cements préalables doivent être limités à ceux néces-
écart radial, = + 0,008 mm
FZX,rnax saires au réglage des instruments de mesure.
= - 0,006 mm
FZX,fnin
Évaluation de l’écart radial F
Figure 3 -
4.4 Paramètres d’essai
Les paramètres d’essai sont les suivants:
36 identification des axes: Désignation des axes
eA m ouvement pour effectuer la trajectoire réelle
a) diamètre (ou rayon) de la trajectoire nominale;
3.7 sens du contournage: Sens (dans le sens
b) avance en contournage;
d’horloge ou le sens contraire d’horloge), pour l’écart
sens du contournage (dans le sens d’horloge ou
d
de circularité G et l’écart radial F, indiqué par une suite
en sens contraire d’horloge) indiqué conformé-
de deux indices qui identifient les axes en mouve-
ment à 3.7;
ment, le mouvement s’effectuant de l’axe orienté po-
sitivement indiqué par le premier indice vers l’axe
achine en mouvement pour effectuer
d ) axes de la n
orienté positivement indiqué par le second indice; par
réelle;
la trajectoire
exemple, l’écart de circularité G produit par les axes
‘instrument de mesure dans la zone
des X et des Y est désigné par GYX, dans le sens e ) position de
la machine-outil;
d’horloae et t3ar GKV en sens contraire d’horloae. de travail de
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@ ISO
ISO 230-4: 1996(F)
f) températures (températures de l’environnement
6 Présentation des résultats
d’essai, de l’instrument de mesure, de la ma-
chine), uniquement pour le mesurage de l’écart On conseille une méthode graphique de présentation
radial; des résultats, avec les résultats d’essai suivants spé-
cifiés numériquement:
g) méthode d’acquisition des données (étendue de
saisie des données si différente de 360°, points hystérésis circulaire, H;
a)
de départ et d’arrêt du mouvement réel, nombre
écarts circulaires G, pour le contournage dans le
b)
de points de mesurage choisi pour l’acquisition
sens d’horloge et en sens contraire d’horloge;
des données numériques, et mention de I’appli-
d écarts radiaux, F,,, et F,i”, pour le contournage
cation d’un lissage des données ou non);
dans le sens d’horloge et en sens contraire
toutes les routi nes de CO mpensation de la ma-
h) d’horloge, corrigés à 20 OC.
chine u tilisées a u cours du cycle d’essai;
Des exemp les types de présentation des résultats
position des chariots ou des organes mobiles sur
i) d’es sai sont don nés aux figures 4, 5 et 6
les axes qui ne sont pas essayés.
Le rapport d’essai doit fournir les indi cation s suivan-
tes:
45 . Étalonnage de l’instrument de mesure
- date de l’essai;
- nom de la machine;
II faut connaître la dimension de référence de I’ins-
trument de mesure pour contrôler l’écart radial.
- équipement de mesure;
- paramètres d’essai (voir 4.4).
L’échelle d’agrandissement de la représentation gra-
phique doit être précisée.
5 Procédure d’essai
7 Points soumis à accord entre le
Afin de déterminer I’hystérésis circulaire H, il faut me-
fournisseur/constructeur et l’utilisateur
surer successivement deux trajectoires réelles: l’une
en contournage dans le sens d’horloge, l’autre en con-
tournage dans le sens contraire d’horloge. Les points soumis à accord entre le fournis-
seur/constructeur et l’utilisateur sont les suivants:
Toutes les données mesurées correspondant a la tra-
a) procédé de mise en température précédant les
jectoire réelle (y compris toutes les crêtes aux points
essais de la machine (voir 4.3);
de réversibilité) doivent être utilisées dans I’évalua-
tion. b) paramètres d’essai (voir 4.4);
résultats d’essai requis et devant être présentés
cl
NOTE 8 II convient de minimiser les erreurs de réglage pour I’hystérésis circulaire H, l’écart de circularité
pour l’écart radial F d’une portion de cercle.
G et/ou l’écart radial F [de 6a), 6b) et ~C)I.
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0 ISO
ISO 230-4: 1996(F)
Date de l’essai: yy/mm/dd Nom de la machine: xyz
Date de l’essai: yy/mm/dd Nom de la machine: xyz
Instrument de mesure: abc
Instrument de mesure: abc
Paramètres d’essai Parametres d’essai
Diamètre de la trajectoire nominale: 40 mm Diamètre de la trajectoire nominale: 250 mm
Avance en contournage: 500 mm/min Avance en contournage: 1000 mm/min
Sens du contournage: Sens du contournage: de+Xà+Y
Axes de la machine soumis à Axes de la machine soumis a
l’essai (X, Y, Z): XY l’essai (X, Y, Z): XY
Position de l’instrument de mesure Position de l’instrument de mesure
- centre du cercle (X/Y/Z): 250/250/100 mm - centre du cercle (X/Y/Z): 250/250/300 mm
- décalage par rapport à la référence - décalage par rapport à la référence
de l’outil (x/y/z): O/O/- 80 mm de l’outil (X/Y/Z): O/O/- 80 mm
- décalage par rapport a la référence - décalage par rapport à la référence
de la pièce d’essai
...
Iso
NORME
INTERNATIONALE
230-4
Première édition
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Code d’essai des machines-outils -
Partie 4:
Essais de circularité des machines-outils à
commande numérique
Test code for machine tools -
Part 4: Circular tests for numerically controlled machine tools
Numéro de référence
ISO 230-4:1996(F)
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ISO 230-4: 1996(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’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 gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 230-4 a été élaborée par le comité technique
lSO/TC 39, Machines-outils, sous-comité SC 2, Conditions de réception
des machines travaillant par enlèvement de métal.
L’ISO 230 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général
Code d’essai des machines-outils:
- Partie 7: Précision géométrique des machines fonctionnant à vide ou
dans des conditions de finition
- Partie 2: Détermina thon de la précision et de la répétabilité de posi-
tionnemen t des machines-o utils à commande numérique
Partie 3: Évaluation des effets thermiques
- Partie 4: Essais de circulaité des machines-outils à commande nu-
mérique
- Partie 5: Émissions de bruit
Les annexes A à D de la présente partie de I’ISO 230 sont données uni-
quement à titre d’information.
0 ISO 1996
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, v compris la photocopie et les microfilms sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-121 1 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
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NORME INTERNATIONALE @ ISO
ISO 230-4: 1996(F)
Code d’essai des machines-outils -
Partie 4:
Essais de circularité des machines-outils à commande numérique
1 Domaine d’application 3 Définitions
La présente partie de I’ISO 230 prescrit les méthodes Pour les besoins de la présente partie de I’ISO 230,
les définitions suivantes s’appliquent:
d’essai et d’évaluation de I’hystérésis circulaire et de
l’écart de circularité et de l’écart radial des trajectoires
3.1 trajectoire nominale: Trajectoire circulaire pro-
circulaires effectuées grâce aux mouvements simul-
grammée de la commande numérique, définie par son
tanés de deux axes linéaires. Les instruments de me-
diamètre (ou son rayon), la position de son centre et
sure susceptibles d’être utilisés sont décrits en 6.63
son orientation dans la zone de travail de la machine-
de I’ISO 230-I :1996.’
outil, et qui peut être soit un cercle complet, soit une
La présente partie de I’ISO 230 a pour objectif de portion de cercle d’au moins 90’.
fournir une méthode de mesure des performances en
3.2 trajectoire réelle: Trajectoire produite par la ma-
contournage d’une machine-outil à commande numé-
chine-outil programmée pour se déplacer sur la trajec-
rique.
toire nominale.
3.3 hystérésis circulaire, H: Différence radiale
maximale entre deux trajectoires réelles, l’une étant
2 Référence normative
réalisée en contournage dans le sens d’horloge et
l’autre en sens contraire d’horloge (voir figure 1).
La norme suivante contient des dispositions qui, par
suite de la référence qui en est faite, constituent des NOTE 1 La référence d’évaluation est le centre du cercle
obtenu par la méthode des moindres carrés appliquée aux
dispositions valables pour la présente partie de
deux trajectoires réelles.
I’ISO 230. Au moment de la publication, l’édition indi-
quée était en vigueur. Toute norme est sujette à révi-
3.4 écart de circularité, G: Distance radiale mini-
sion et les parties prenantes des accords fondés sur la
male entre deux cercles concentriques enveloppant la
présente partie de I’ISO 230 sont invitées à recher-
trajectoire réelle (cercles définissant la zone mini-
cher la possibilité d’appliquer l’édition la plus récente
male), comme représenté à la figure 2, et qui peut
de la norme indiquée ci-après. Les membres de la CEI
être évaluée comme l’étendue radiale maximale au-
et de I’ISO possèdent le registre des Normes interna-
tour du cercle obtenu par la méthode des moindres
tionales en vigueur à un moment donné.
carrés.
ISO 230-I :1996, Code d’essai des machines-outils -
NOTES
Partie 1: Précision géométrique des machines fonc-
2 L’écart de circularité ne comprend pas les erreurs de
tionnant à vide ou dans des conditions de
réglage, c’est-à-dire les erreurs de centrage de l’instrument
fi’nition.
de mesure.
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@ ISO
ISO230-4:1996( F)
3 Le mesurage de l’écart de circularité ne nécessite pas 4 Une ligne située dans un plan est dite circulaire lorsque
un équipement d’essai ayant une longueur étalonnée, alors tous ses points sont contenus entre deux cercles concen-
triques dont l’écartement radial ne dépasse pas une valeur
que l’écart radial (voir 3.5) requiert ce dispositif. Pour les
différences entre l’écart de circularité G et l’écart radial F, donnée (voir figure 2 et également en 6.61 de I’ISO 230-
voir l’annexe A. 1 :1996).
) 0.02 mm ,
Y
t
X
+ centre du cercle obtenu par la méthode des moindres carrés appliquée aux deux trajectoires
réelles
0 point de départ
1 trajectoire réelle, dans le sens d’horloge
2 trajectoire réelle, en sens contraire d’horloge
hystérésis circulaire, Hw = 0,008 mm
Figure 1 - Évaluation de I’hystérésis circulaire H
Y
centre des cercles définissant la zone circulaire minimale
0’ point de départ
1 cercles définissant la zone circulaire minimale
2 trajectoire réelle
écart de circularite, Gw = 0,012 mm
Figure 2 - Évaluation de l’écart de circularité G
2
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0 ISO ISO 230-4: 1996(F)
3.5 écart radial, F: Écart entre la trajectoire réelle et
4 Conditions d’essai
la trajectoire nominale, où le centre de la trajectoire
nominale est obtenu soit
4.1 Environnement d’essai
à partir du centrage des instruments de mesure
a)
sur la m ach ine-outil, soit Lorsque la température dans l’environnement d’essai
peut être réglée, elle doit l’être à 20 OC. Sinon, les va-
à partir de l’analyse par la méthode des moindres
b)
leurs relevées sur les instruments de mesure et les
carrés du cent rage obtenu uniqu ement pour un
valeurs nominales de la machine doivent être ajustées
cercle complet.
pour donner des résultats corrigés à 20 OC (uni-
quement pour les mesurages de l’écart radial).
NOTES
La machine et, si nécessaire, les instruments de me-
5 Les écarts positifs sont mesurés loin du centre du cercle
sure, doivent rester dans l’environnement d’essai suf-
et les écarts négatifs vers ce centre (voir figure 3). L’écart
radial est donné par la valeur maximale, Fmax, et par la va- fisamment longtemps (de préférence toute une nuit)
leur minimale, F,i”.
pour avoir atteint un état stable thermiquement avant
6 Les erreurs de réglage peuvent être incluses dans l’écart les essais. Ils doivent être protégés des courants d’air
radial F; cela ne s’applique qu’au a) ci-dessus.
et des rayonnements extérieurs, tels que ceux du so-
leil, des réchauffeurs aériens, etc.
7 Pour les différences entre l’écart radial F et l’écart de
circularité G, voir 1’ annexe A.
4.2 Machine à essayer
,O,OZ mm,
La machine doit être complètement assemblée et être
en ordre de marche. Toutes les opérations nécessai-
res de nivellement et les contrôles fonctionnels doi-
vent avoir été effectués avant la mise en route des
-2 essais d’hystérésis circulaire, d’écart de circularité et
d’écart radial.
X
Tous les essais circulaires doivent être réalisés ma-
r
chine non chargée, c’est-à-dire sans pièce d’essai.
Z
4.3 Mise en température de la machine
Les essais doivent être précédés par une opération de
Légende
mise en température appropriée précisée par le cons-
+ centre du cercle nominal
tructeur de la machine et/ou définie par accord entre
0 point de départ
le fournisseur/constructeur et l’utilisateur.
1 trajectoire nominale
2 trajectoire réelle Si aucune autre précision n’est spécifiée, les dépla-
cements préalables doivent être limités à ceux néces-
écart radial, = + 0,008 mm
FZX,rnax saires au réglage des instruments de mesure.
= - 0,006 mm
FZX,fnin
Évaluation de l’écart radial F
Figure 3 -
4.4 Paramètres d’essai
Les paramètres d’essai sont les suivants:
36 identification des axes: Désignation des axes
eA m ouvement pour effectuer la trajectoire réelle
a) diamètre (ou rayon) de la trajectoire nominale;
3.7 sens du contournage: Sens (dans le sens
b) avance en contournage;
d’horloge ou le sens contraire d’horloge), pour l’écart
sens du contournage (dans le sens d’horloge ou
d
de circularité G et l’écart radial F, indiqué par une suite
en sens contraire d’horloge) indiqué conformé-
de deux indices qui identifient les axes en mouve-
ment à 3.7;
ment, le mouvement s’effectuant de l’axe orienté po-
sitivement indiqué par le premier indice vers l’axe
achine en mouvement pour effectuer
d ) axes de la n
orienté positivement indiqué par le second indice; par
réelle;
la trajectoire
exemple, l’écart de circularité G produit par les axes
‘instrument de mesure dans la zone
des X et des Y est désigné par GYX, dans le sens e ) position de
la machine-outil;
d’horloae et t3ar GKV en sens contraire d’horloae. de travail de
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@ ISO
ISO 230-4: 1996(F)
f) températures (températures de l’environnement
6 Présentation des résultats
d’essai, de l’instrument de mesure, de la ma-
chine), uniquement pour le mesurage de l’écart On conseille une méthode graphique de présentation
radial; des résultats, avec les résultats d’essai suivants spé-
cifiés numériquement:
g) méthode d’acquisition des données (étendue de
saisie des données si différente de 360°, points hystérésis circulaire, H;
a)
de départ et d’arrêt du mouvement réel, nombre
écarts circulaires G, pour le contournage dans le
b)
de points de mesurage choisi pour l’acquisition
sens d’horloge et en sens contraire d’horloge;
des données numériques, et mention de I’appli-
d écarts radiaux, F,,, et F,i”, pour le contournage
cation d’un lissage des données ou non);
dans le sens d’horloge et en sens contraire
toutes les routi nes de CO mpensation de la ma-
h) d’horloge, corrigés à 20 OC.
chine u tilisées a u cours du cycle d’essai;
Des exemp les types de présentation des résultats
position des chariots ou des organes mobiles sur
i) d’es sai sont don nés aux figures 4, 5 et 6
les axes qui ne sont pas essayés.
Le rapport d’essai doit fournir les indi cation s suivan-
tes:
45 . Étalonnage de l’instrument de mesure
- date de l’essai;
- nom de la machine;
II faut connaître la dimension de référence de I’ins-
trument de mesure pour contrôler l’écart radial.
- équipement de mesure;
- paramètres d’essai (voir 4.4).
L’échelle d’agrandissement de la représentation gra-
phique doit être précisée.
5 Procédure d’essai
7 Points soumis à accord entre le
Afin de déterminer I’hystérésis circulaire H, il faut me-
fournisseur/constructeur et l’utilisateur
surer successivement deux trajectoires réelles: l’une
en contournage dans le sens d’horloge, l’autre en con-
tournage dans le sens contraire d’horloge. Les points soumis à accord entre le fournis-
seur/constructeur et l’utilisateur sont les suivants:
Toutes les données mesurées correspondant a la tra-
a) procédé de mise en température précédant les
jectoire réelle (y compris toutes les crêtes aux points
essais de la machine (voir 4.3);
de réversibilité) doivent être utilisées dans I’évalua-
tion. b) paramètres d’essai (voir 4.4);
résultats d’essai requis et devant être présentés
cl
NOTE 8 II convient de minimiser les erreurs de réglage pour I’hystérésis circulaire H, l’écart de circularité
pour l’écart radial F d’une portion de cercle.
G et/ou l’écart radial F [de 6a), 6b) et ~C)I.
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0 ISO
ISO 230-4: 1996(F)
Date de l’essai: yy/mm/dd Nom de la machine: xyz
Date de l’essai: yy/mm/dd Nom de la machine: xyz
Instrument de mesure: abc
Instrument de mesure: abc
Paramètres d’essai Parametres d’essai
Diamètre de la trajectoire nominale: 40 mm Diamètre de la trajectoire nominale: 250 mm
Avance en contournage: 500 mm/min Avance en contournage: 1000 mm/min
Sens du contournage: Sens du contournage: de+Xà+Y
Axes de la machine soumis à Axes de la machine soumis a
l’essai (X, Y, Z): XY l’essai (X, Y, Z): XY
Position de l’instrument de mesure Position de l’instrument de mesure
- centre du cercle (X/Y/Z): 250/250/100 mm - centre du cercle (X/Y/Z): 250/250/300 mm
- décalage par rapport à la référence - décalage par rapport à la référence
de l’outil (x/y/z): O/O/- 80 mm de l’outil (X/Y/Z): O/O/- 80 mm
- décalage par rapport a la référence - décalage par rapport à la référence
de la pièce d’essai
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.