ISO 10791-6:2014
(Main)Test conditions for machining centres — Part 6: Accuracy of speeds and interpolations
Test conditions for machining centres — Part 6: Accuracy of speeds and interpolations
ISO 10791-6:2014 specifies, with reference to ISO 230‑1 and ISO 230‑4, certain kinematic tests for machining centres, concerning spindle speeds, feed and the accuracy of the paths described by the simultaneous movement of two or more numerically controlled (NC) linear and/or rotary axes. It applies to machining centres having three linear axes (X, Y, and Z) and additionally one or two rotary axes (A, B, or C). Movements other than those mentioned are considered as special features and the relevant tests are not included in this part of ISO 10791. It deals only with the verification of kinematic accuracy of the machine and does not apply to the testing of the machine operation, e.g. vibrations, abnormal noises, etc., which should generally be checked separately. The tests described in ISO 10791-6:2014 are also applicable, totally or partially, subject to specific agreement between the manufacturer/supplier and the user, to numerically controlled milling and boring machines, when their configuration, components, and movements are compatible with the tests described therein.
Conditions d'essai pour centres d'usinage — Partie 6: Précision des vitesses et interpolations
l'ISO 10791-6:2014 spécifie, par référence à l'ISO 230‑1 et à l'ISO 230‑4, des essais cinématiques fiables pour centres d'usinage, concernant les vitesses de broche et l'exactitude des trajectoires décrites par le mouvement simultané de deux axes ou plus, linéaires et/ou rotatifs à commande numérique. Elle s'applique aux centres d'usinage ayant trois axes linéaires (X, Y et Z) ainsi qu'un ou deux axes rotatifs (A, B ou C). Les mouvements autres que ceux mentionnés sont considérés comme relevant de caractéristiques particulières, et les essais correspondants ne sont pas inclus dans la présente partie de l'ISO 10791. Elle ne traite que du contrôle de l'exactitude cinématique de la machine et elle ne s'applique pas aux essais de fonctionnement de la machine, qu'il est recommandé d'effectuer séparément. Sous réserve d'un accord spécifique entre le fabricant/fournisseur et l'utilisateur, les essais décrits dans l'ISO 10791-6:2014 s'appliquent également, en totalité ou en partie, aux machines à aléser et à fraiser à commande numérique lorsque leur configuration, leurs composants et leurs mouvements sont compatibles avec les essais décrits dans ce document.
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 10791-6
ISO/TC 39/SC 2 Secretariat: ANSI
Voting begins on Voting terminates on
2012-02-23 2012-07-23
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION • МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ • ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Test conditions for machining centres —
Part 6:
Accuracy of speeds and interpolations
Conditions d'essai pour centres d'usinage —
Partie 6: Précision des vitesses et interpolations
[Revision of first edition (ISO 10791-6:1998) and ISO 10791-6:1998/Cor.1:2004]
ICS 25.040.10
To expedite distribution, this document is circulated as received from the committee
secretariat. ISO Central Secretariat work of editing and text composition will be undertaken at
publication stage.
Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu'il est parvenu du
secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de texte sera effectué au
Secrétariat central de l'ISO au stade de publication.
THIS DOCUMENT IS A DRAFT CIRCULATED FOR COMMENT AND APPROVAL. IT IS THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY NOT BE
REFERRED TO AS AN INTERNATIONAL STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES, DRAFT
INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STANDARDS TO
WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN NATIONAL REGULATIONS.
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH
THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPORTING DOCUMENTATION.
© International Organization for Standardization, 2012
ISO/DIS 10791-6
Copyright notice
This ISO document is a Draft International Standard and is copyright-protected by ISO. Except as permitted
under the applicable laws of the user’s country, neither this ISO draft nor any extract from it may be
reproduced, stored in a retrieval system or transmitted in any form or by any means, electronic,
photocopying, recording or otherwise, without prior written permission being secured.
Requests for permission to reproduce should be addressed to either ISO at the address below or ISO’s
member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Reproduction may be subject to royalty payments or a licensing agreement.
Violators may be prosecuted.
ii © ISO 2012 – All rights reserved
ISO/DIS 10791-6
Contents Page
Foreword .4
Introduction .5
1 Scope .2
2 Normative references .2
3 Terms and definitions .2
4 Preliminary remarks .3
4.1 Measurement units .3
4.2 Reference to ISO 230 .3
4.3 Testing sequence.3
4.4 Tests to be performed .3
4.5 Measuring instruments .3
4.6 Diagrams .4
4.7 Position of axes not under test .4
4.8 Software compensation .4
5 Kinematic tests .4
5.1 General .4
5.2 Spindle speeds and feeds .5
5.3 Linear interpolation motion .7
5.4 Circular interpolation motion .8
Annex A (normative) Kinematic tests for machines with two rotary axes in the spindle head .9
A.1 Machine configuration and designation .9
A.2 Kinematic tests . 10
A.2.1 General . 10
A.2.2 Circular interpolation motion by simultaneous three-axis control (AK1 and AK2) . 10
A.2.3 Circular interpolation motion by simultaneous five-axis control (AK3 and AK4 ) . 10
Annex B (normative) Kinematic tests for machines with two rotary axes in the workpiece side . 18
B.1 Machine configuration and designation . 18
B.2 Kinematic tests . 19
B.2.1 General . 19
B.2.2 Circular interpolation motion by simultaneous three axis control (BK1 and BK2) . 19
B.2.3 Circular interpolation motion by simultaneous five-axis control (BK3 and BK4) . 19
Annex C (normative) Kinematic tests for machines with a swivel head and/or a rotary table . 27
C.1 Machine configuration and designation . 27
C.2 Kinematic tests . 28
C.2.1 General . 28
C.2.2 Circular interpolation motion by simultaneous three-axis control (CK1 and CK2) . 28
C.2.3 Circular interpolation motion by simultaneous five-axis control (CK3 and CK4) . 28
Annex D (informative) Precautions for test setup for Annexes A to C . 34
D.1 General . 34
D.2 Tests with ball bar. 34
D.2.1 Alignment of precision spheres . 34
D.2.2 Programming . 35
D.2.3 Test procedure . 37
D.2.4 Presentation of results . 37
D.3 Tests with sphere-ended mandrel and linear displacement sensor(s) or sensors nest . 39
D.3.1 Alignment of precision sphere . 39
D.3.2 Test procedure . 39
D.3.3 Presentation of results . 39
ii © ISO 2010 – All rights reserved
ISO/DIS 10791-6
Bibliography . 41
ISO/DIS 10791-6
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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
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.
ISO 10791-6 was prepared by Technical Committee ISO/TC 39, Machine Tools, Subcommittee SC 2, Test
conditions for machine tools.
This second edition cancels and replaces the first edition which has been technically revised.
ISO 10791 consists of the following parts, under the general title Machine Tools — Test conditions for
machining centres:
Part 1: Geometric tests for machines with horizontal spindle and with accessory heads (horizontal Z-axis)
Part 2: Geometric tests for machines with vertical spindle or universal heads with vertical primary rotary
axis (vertical Z-axis)
Part 3: Geometric tests for machines with integral indexable or continuous universal heads (vertical Z-
axis)
Part 4: Accuracy and repeatability of positioning of linear and rotary axes
Part 5: Accuracy and repeatability of positioning of work-holding pallets
Part 6: Accuracy of speeds and interpolations
Part 7: Accuracy of a finished test piece
Part 8: Evaluation of contouring performance in the three coordinate planes
Part 9: Evaluation of the operating times of tool change and pallet change
Part 10: Evaluation of thermal distortions
Normative Annexes A, B, and C form an integral part of this part of ISO 10791. Annex D is informative.
iv © ISO 2010 – All rights reserved
ISO/DIS 10791-6
Introduction
This International Standard is one of the series of parts of ISO 10791 concerned with methods of testing
machining centres.
A machining centre is a numerically controlled machine tool capable of performing multiple machining
operations, including milling, boring and tapping, as well as automatic tool changing from a magazine or
similar storage unit in accordance with a machining programme.
The object of ISO 10791 is to supply information as wide and comprehensive as possible on tests which can
be carried out for comparison, acceptance, maintenance or any other purpose.
ISO 10791 specifies, with reference to the relevant parts of ISO 230 “Test code for machine tools,” several
families of tests for machining centres. ISO 10791 also establishes the tolerances or maximum acceptable
values for the test results corresponding to general purpose and normal accuracy machining centres.
ISO 10791 is also applicable, totally or partially, to numerically controlled milling and boring machines, when
their configuration, components and movements are compatible with the tests described herein.
In five-axis machining centres having three orthogonal linear axes and two rotary axes, there are such types
as machines with two rotary axes in the spindle head (see Annex A), machines with tilting rotary table (see
Annex B), and machines with a swivel head and a rotary table (see Annex C).
The annexes of this international standard specify the kinematic tests for five-axis machining centres.
ISO/DIS 10791-6
Test conditions for machining centres —
Part 6:
Accuracy of speeds and interpolations
1 Scope
This part of ISO 10791 specifies, with reference to ISO 230-1 and ISO 230-4, certain kinematic tests for
machining centres, concerning the spindle speeds and the accuracy of the paths described by the
simultaneous movement of two or more NC linear and/or rotary axes.
This part of ISO 10791 applies to machining centres having three linear axes (X, Y and Z) up to
5 000 mm and additionally one or two rotary axes (A, B or C). Movements other than those mentioned are
considered as special features
...
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10791-6
Second edition
2014-12-15
Test conditions for machining
centres —
Part 6:
Accuracy of speeds and interpolations
Conditions d’essai pour centres d’usinage —
Partie 6: Précision des vitesses et interpolations
Reference number
©
ISO 2014
© ISO 2014
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior
written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2014 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Preliminary remarks . 2
4.1 Measurement units. 2
4.2 Reference to ISO 230-1 and ISO 230-4 . 2
4.3 Testing sequence . 2
4.4 Tests to be performed . 2
4.5 Measuring instruments . 2
4.6 Diagrams . 2
4.7 Position of axes not under test . 2
4.8 Software compensation . 3
5 Kinematic tests . 3
5.1 General . 3
5.1.1 Tests described in Annexes A to C . 3
5.1.2 Alternative tests in Annexes A and C . 3
5.2 Spindle speeds and feed speeds. 4
5.3 Linear interpolation motion . 7
5.4 Circular interpolation motion . 9
Annex A (normative) Kinematic tests for machines with two rotary axes in the spindle head .11
Annex B (normative) Kinematic tests for machines with two rotary axes in the workpiece side .23
Annex C (normative) Kinematic tests for machines with a swivel head and/or a rotary table .34
Annex D (informative) Precautions for test setup for Annexes A to C .44
Bibliography .50
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 on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers
to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 39, Machine tools, Subcommittee SC 2, Test
conditions for metal cutting machine tools.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 10791-6:1998), which has been technically
revised. It also incorporates Technical Corrigendum ISO 10791-6:1998/Cor 1:2004.
ISO 10791 consists of the following parts, under the general title Test conditions for machining centres:
— Part 1: Geometric tests for machines with horizontal spindle (horizontal Z-axis)
— Part 2: Geometric tests for machines with vertical spindle or universal heads with vertical primary
rotary axis (vertical Z-axis)
— Part 3: Geometric tests for machines with integral indexable or continuous universal heads (vertical Z-axis)
— Part 4: Accuracy and repeatability of positioning of linear and rotary axes
— Part 5: Accuracy and repeatability of positioning of work-holding pallets
— Part 6: Accuracy of speeds and interpolations
— Part 7: Accuracy of finished test pieces
— Part 8: Evaluation of contouring performance in the three coordinate planes
— Part 9: Evaluation of the operating times of tool change and pallet change
— Part 10: Evaluation of thermal distortions
iv © ISO 2014 – All rights reserved
Introduction
ISO 10791 is concerned with methods of testing machining centres.
A machining centre is a numerically controlled machine tool capable of performing multiple machining
operations, including milling, boring, and tapping, as well as automatic tool changing from a magazine
or similar storage unit in accordance with a machining programme.
The object of ISO 10791 is to supply information as wide and comprehensive as possible on tests which
can be carried out for comparison, acceptance, maintenance, or any other purpose deemed necessary
by the user or the manufacturer.
ISO 10791 specifies, with reference to the relevant parts of ISO 230, several families of tests for machining
centres. ISO 10791 also establishes the tolerances or maximum acceptable values for the test results
corresponding to general purpose and normal accuracy machining centres.
ISO 10791 is also applicable, totally or partially, to numerically controlled milling and boring machines,
when their configuration, components, and movements are compatible with the tests described herein.
In five-axis machining centres having three orthogonal linear axes and two rotary axes, there are such
types as machines with two rotary axes in the spindle head (see Annex A), machines with two rotary axes
in the workpiece side (see Annex B), and machines with a swivel head and/or a rotary table (see Annex C).
The annexes of this part of ISO 10791 specify the kinematic tests for five-axis machining centres.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 10791-6:2014(E)
Test conditions for machining centres —
Part 6:
Accuracy of speeds and interpolations
1 Scope
This part of ISO 10791 specifies, with reference to ISO 230-1 and ISO 230-4, certain kinematic tests
for machining centres, concerning spindle speeds, feed and the accuracy of the paths described by the
simultaneous movement of two or more numerically controlled (NC) linear and/or rotary axes.
This part of ISO 10791 applies to machining centres having three linear axes (X, Y, and Z) and additionally
one or two rotary axes (A, B, or C). Movements other than those mentioned are considered as special
features and the relevant tests are not included in this part of ISO 10791.
This part of ISO 10791 deals only with the verification of kinematic accuracy of the machine and does
not apply to the testing of the machine operation, e.g. vibrations, abnormal noises, etc., which should
generally be checked separately.
The tests described in this part of ISO 10791 are also applicable, totally or partially, subject to specific
agreement between the manufacturer/supplier and the user, to numerically controlled milling and
boring machines, when their configuration, components, and movements are compatible with the tests
described herein.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. 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 230-4:2005, Test code for machine tools — Part 4: Circular tests for numerically controlled machine tools
ISO 230-7, Machine tools — Test code for machine tools — Part 7: Geometric accuracy of axes of rotation
ISO 841:2001, Industrial automation systems and integration — Numerical control of machines —
Coordinate system and motion nomenclature
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 230-1, ISO 230-4, ISO 230-7,
and ISO 841 and the following apply.
3.1
linear interpolation
interpolation where relative motion between the tool side and the workpiece side of the machine tool is
a straight line obtained by controlling multiple axes simultaneously
3.2
circular interpolation
interpolation where relative motion between the tool side and the workpiece side of the machine tool is
a circular arc in a specific plane obtained by controlling multiple axes simultaneously
3.3
tool centre point control function
TCP control function
advanced CNC control function that drives the linear axes of a numerically controlled machine tool,
in order to maintain constant tool centre point coordinates, in the workpiece coordinate system, in
response to instantaneous position variation of rotary axes
4 Preliminary remarks
4.1 Measurement units
In this part of ISO 10791, all linear dimensions, deviations, and corresponding tolerances are expressed
in millimetres. Angular dimensions are expressed in degrees. In some cases microradians or arcseconds
may be used for clarification purposes. The equivalence of the following expressions should always be
kept in mind:
-6
0,010/1 000 = 10×10 = 10 μrad ≅ 2’’
4.2 Reference to ISO 230-1 and ISO 230-4
To apply this part of ISO 10791, reference shall be made to ISO 230-1, especially for the installation of
the machine before testing, warming up of the spindle and other moving components, description of
measuring methods, and recommended accuracy of testing equipment. For tests of circular interpolation
motion, reference shall be made to ISO 230-4.
4.3 Testing sequence
The sequence in which the tests are presented in this part of ISO 10791 in no way defines the practical
order of testing. In order to make the mounting of instruments or gauging easier, tests
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 10791-6
Deuxième édition
2014-12-15
Conditions d’essai pour centres
d’usinage —
Partie 6:
Précision des vitesses et
interpolations
Test conditions for machining centres —
Part 6: Accuracy of speeds and interpolations
Numéro de référence
©
ISO 2014
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2014
Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, 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, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées 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 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2014 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
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 et à l’ISO 230-4 . 2
4.3 Ordre des essais . 2
4.4 Essais à réaliser . 2
4.5 Instruments de mesure . 2
4.6 Schémas . 3
4.7 Position des axes non soumis à l’essai . 3
4.8 Compensation par logiciel. 3
5 Essais cinématiques . 3
5.1 Généralités . 3
5.1.1 Essais décrits dans les Annexes A à C: . 3
5.1.2 Essais alternatifs décrits dans les Annexes A à C: . 3
5.2 Vitesses de broche et vitesses d’avance . 4
5.3 Mouvement d’interpolation linéaire . 7
5.4 Mouvement d’interpolation circulaire . 8
Annexe A (normative) Essais cinématiques pour des machines à deux axes rotatifs dans la
tête porte-broche .10
Annexe B (normative) Essais cinématiques pour des machines à deux axes rotatifs du
côté pièce .22
Annexe C (normative) Essais cinématiques pour des machines à tête pivotante et/ou à
table rotative .33
Annexe D (informative) Précautions à prendre pour le montage d’essai des Annexes A à C .43
Bibliographie .49
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 (CEI) 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/CEI, 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/CEI, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée 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 sur la liste ISO des déclarations de brevets reçues
(voir www.iso.org/patents).
Les éventuelles appellations commerciales utilisées dans le présent document sont données pour
information à l’intention des utilisateurs et ne constituent pas une approbation ou une recommandation.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation
de la conformité, aussi bien que pour des informations au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes
de l’OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Foreword -
Supplementary information
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 39, Machines-outils, sous-comité
SC 2, Conditions de réception des machines travaillant par enlèvement de métal.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 10791-6:1998) qui a fait l’objet d’une
révision technique. Elle incorpore également l’Rectificatif technique ISO 10791-6:1998/Cor 1:2004.
L’ISO 10791 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Conditions d’essai pour
centres d’usinage:
— Partie 1: Essais géométriques des machines à broche horizontale (axe Z horizontal)
— Partie 2: Essais géométriques des machines à broche verticale ou à têtes universelles à axe principal de
rotation vertical (axe Z vertical)
— Partie 3: Essais géométriques des machines à têtes universelles intégrées à indexage ou continues
(axe Z vertical)
— Partie 4: Exactitude et répétabilité de positionnement des axes linéaires et rotatifs
— Partie 5: Exactitude et répétabilité de positionnement des palettes porte-pièces
— Partie 6: Exactitude des vitesses et interpolations
— Partie 7: Exactitude des pièces d’essai usinées
— Partie 8: Évaluation des performances en contournage dans les trois plans de coordonnées
— Partie 9: Évaluation des temps opératoires de changement d’outils et de changement de palettes
— Partie 10: Évaluation des déformations thermiques
iv © ISO 2014 – Tous droits réservés
Introduction
L’ISO 10791 est relative aux méthodes d’essai des centres d’usinage.
Un centre d’usinage est une machine-outil à commande numérique qui peut réaliser des opérations
d’usinage multiples comprenant le fraisage, l’alésage et le taraudage, ainsi que les changements
automatiques d’outils à partir d’un magasin ou d’une unité de stockage similaire dans le cadre d’un
programme d’usinage.
L’objet de l’ISO 10791 est de fournir une information aussi étendue et approfondie que possible sur les
essais et contrôles qui peuvent être effectués à des fins de comparaison, réception, maintenance ou tout
autre objet jugé nécessaire par l’utilisateur et le fabricant.
L’ISO 10791 spécifie, par référence aux parties correspondantes de l’ISO 230, plusieurs familles d’essais
pour centres d’usinage. L’ISO 10791 établit également les tolérances ou les valeurs maximales admissibles
pour les résultats d’essai correspondant aux centres d’usinage à usage général et d’exactitude normale.
L’ISO 10791 est également applicable, en totalité ou en partie, aux machines à aléser et à fraiser à commande
numérique lorsque leur configuration, leurs composants et leurs mouvements sont compatibles avec les
essais décrits dans ce document.
Les centres d’usinage à cinq axes ayant trois axes linéaires orthogonaux et deux axes rotatifs comprennent
des types de machines tels que des machines ayant deux axes rotatifs dans la tête porte-broche (voir
Annexe A), des machines ayant deux axes rotatifs côté pièce (voir Annexe B) et des machines ayant une
tête pivotante et/ou une table rotative (voir Annexe C).
Les annexes de la présente partie de l’ISO 10791 prescrivent les essais cinématiques relatifs aux centres
d’usinage à cinq axes.
NORME INTERNATIONALE ISO 10791-6:2014(F)
Conditions d’essai pour centres d’usinage —
Partie 6:
Précision des vitesses et interpolations
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 10791 spécifie, par référence à l’ISO 230-1 et à l’ISO 230-4, des essais
cinématiques fiables pour centres d’usinage, concernant les vitesses de broche, l’avance et l’exactitude
des trajectoires décrites par le mouvement simultané de deux axes ou plus, linéaires et/ou rotatifs à
commande numérique.
La présente partie de l’ISO 10791 s’applique aux centres d’usinage ayant trois axes linéaires (X, Y et Z)
ainsi qu’un ou deux axes rotatifs (A, B ou C). Les mouvements autres que ceux mentionnés sont considérés
comme relevant de caractéristiques particulières, et les essais correspondants ne sont pas inclus dans la
présente partie de l’ISO 10791.
La présente partie de l’ISO 10791 ne traite que du contrôle de l’exactitude cinématique de la machine et
elle ne s’applique pas aux essais de fonctionnement de la machine, par exemple, vibrations, bruits
anormaux, ets., qu’il est recommandé d’effectuer séparément.
Sous réserve d’un accord spécifique entre le fabricant/fournisseur et l’utilisateur, les essais décrits dans
la présente partie de l’ISO 10791 s’appliquent également, en totalité ou en partie, aux machines à aléser
et à fraiser à commande numérique lorsque leur configuration, leurs composants et leurs mouvements
sont compatibles avec les essais décrits dans ce document.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants, en tout ou partie, sont référencés de manière normative dans le
présent document et sont indispensables à son application. 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 230-4:2005, Code d’essai des machines-outils — Partie 4: Essais de circularité des machines-outils à
commande numérique
ISO 230-7, Code d’essai des machines-outils — Partie 7: Exactitude géométrique des axes de rotation
ISO 841:2001, Systèmes d’automatisation industrielle et intégration — Commande numérique des
machines — Système de coordonnées et nomenclature du mouvement
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 230-1, l’ISO 230-4,
l’ISO 230-7 et l’ISO 841 ainsi que les suivants s’appliquent.
3.1
interpolation linéaire
interpolation dans laquelle le mouvement relatif entre le côté outil et le côté pièce de la machine-outil est
une droite obtenue en contrôlant des axes multiples simultanément
---------------------
...
МЕЖДУНАРОДНЫЙ ISO
СТАНДАРТ
10791-6
Второе издание
2014-12-15
Условия испытаний обрабатывающих
центров.
Часть 6.
Точность скоростей и интерполяций
Test conditions for machining centres —
Part 6: Accuracy of speeds and interpolations
Ответственность за подготовку русской версии несёт GOST R
(Российская Федерация) в соответствии со статьёй 18.1 Устава ISO
Ссылочный номер
©
ISO 2014
ДОКУМЕНТ ЗАЩИЩЕН АВТОРСКИМ ПРАВОМ
Все права сохраняются. Если не указано иное, никакую часть настоящей публикации нельзя копировать или использовать в
какой-либо форме или каким-либо электронным или механическим способом, включая фотокопии и микрофильмы, без
предварительного письменного согласия ISO, которое должно быть получено после запроса о разрешении, направленного по
адресу, приведенному ниже, или в комитет-член ISO в стране запрашивающей стороны.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Опубликовано в Швейцарии
ii © ISO 2014 – Все права сохраняются
Содержание Страница
Предисловие .iv
Введение .vi
1 Область применения . 1
2 Нормативные ссылки . 1
3 Термины и определения . 1
4 Предварительные положения . 2
4.1 Единицы измерения . 2
4.2 Ссылка на ISO 230-1 и ISO 240-4 . 2
4.3 Последовательность испытаний . 2
4.4 Необходимые испытания . 2
4.5 Измерительные приборы . 3
4.6 Схемы . 3
4.7 Положение осей, не подвергаемых испытанию . 3
4.8 Компенсация программного обеспечения . 3
5 Кинематические испытания . 3
5.1 Общие положения . 3
5.1.1 Испытания, описанные в Приложениях от А до С. . 3
5.1.2 Альтернативные испытания, описанные в Приложениях от А до С. . 4
5.2 Скорость шпинделя и скорость подачи. 5
5.3 Движение линейной интерполяции . 8
5.4 Движение круговой интерполяции .10
Приложение А (нормативное) Кинематические тесты для машин с двумя поворотными осями в
шпиндельной головке .12
Приложение B (нормативное) Кинематические тесты для машин с двумя поворотными осями в
шпиндельной головке .24
Приложение С (нормативное) Кинематические тесты для станков с поворотной головкой и/или
поворотным столом .35
Приложение D (информативное) Меры предосторожности для установки теста в приложениях
А и С .45
Библиография .51
Предисловие
Международная организация по стандартизации (ISO) является всемирной федерацией национальных
организаций по стандартизации (комитетов-членов ISO). Разработка международных стандартов обычно
осуществляется техническими комитетами ISO. Каждый комитет-член, заинтересованный в деятельности,
для которой был создан технический комитет, имеет право быть представленным в этом комитете.
Международные правительственные и неправительственные организации, имеющие связи с ISO, также
принимают участие в этой работе. ISO работает в тесном сотрудничестве с Международной
Электротехнической Комиссией (IEC) по всем вопросам стандартизации в области электротехники.
Процедуры, использованные для разработки данного документа и те, которые предназначены для их
дальнейшего сохранения, описаны в Директивах ISO/IEC, Часть 1. Особенно следует указывать
различные критерии утверждения, необходимые для разных типов документов ISO. Данный документ
составлен в соответствии с редакторскими правилами Директив ISO/IEC, Часть 2 (www.iso.илиg/directives).
Следует иметь в виду, что некоторые элементы этого документа могут быть объектом патентных прав.
Организация ISO не должна нести ответственность за идентификацию какого-либо одного или всех
патентных прав. Детали любого патентного права, идентифицированного при разработке документа
должны находиться во Введении и/или в перечне полученных патентных заявок ISO.
(www.iso.илиg/patents)
Любое фирменное наименование, используемое в данном документе, является информацией,
предоставляемой для удобства пользователей и не является подтверждением.
О толковании значения специфических терминов ISO и выражений, относящихся к оценке соответствия, а
также информации о строгом соблюдении ISO принципов ВТО в отношении Технических барьеров в
торговле (TBT) см. следующую URL: Предисловие. Дополнительная информация
Настоящий международный стандарт разработан межународным Техническим Комитетом по
стандартизации ISO/TC 39 «Станки», Подкомитет SC 2, Условия испытаний металлорежущих станков.
Данное второе издание отменяет и заменяет первое издание (ISO 10791-6:1998), которое было технически
пересмотрено. Оно так же включает Техническую Поправку ISO 10791-61998/Cor 1:2004.
ISO 10791 состоит из следующих частей под общим заголовком Условия испытаний обрабатывающих
центров:
— Часть 1. Проверка геометрической точности станков с горизонтальным шпинделем и с
дополнительными шпиндельными головками (горизонтальная ось Z)
— Часть 2. Проверка геометрической точности станков с вертикальным шпинделем или
универсальными головками с главной вертикальной осью вращения (вертикальная ось Z.
— Часть 3. Проверка геометрической точности станков со встроенными делительными или
поточными универсальными головками (вертикальная ось Z)
— Часть 4. Точность и повторяемость позиционирования по линейным осям и осям вращения
— Часть 5. Точность и повторяемость позиционирования палеты-спутника с устройством
фиксации обрабатываемой детали
— Часть 6. Точность скоростей и интерполяций
— Часть 7. Точность готовых испытательных образцов
iv © ISO 2014 – Все права сохраняются
— Часть 8. Оценка характеристики контурной обработки в трех координатных плоскостях
— Часть 9. Оценка рабочего времени смены инструментов и смены палет
— Часть 10. Оценка температурных деформаций
Введение
В стандарте ISO 10791 рассматриваются схемы испытаний обрабатывающих центров.
Обрабатывающий центр является станком с числовым программным управлением, способным выполнять
различные операции механической обработки, включая фрезерование, расточку, сверление и нарезку
резьбы, а также автоматическую смену инструмента из магазина или подобного накопителя в
соответствии с программой механической обработки.
Назначением стандарта ISO 10791 является представление максимально широкой и полной информации
об испытаниях и проверках, которые могут проводиться пользователем и изготовителем при сравнении,
приемке, техническом обслуживании или любых других целях.
Стандарт ISO 10791 устанавливает, ссылаясь на соответствующие части ISO 230, несколько семейств
испытаний для обрабатывающих центров. Данный международный стандарт также устанавливает допуски
или максимально допустимые значения для результатов испытаний, соответствующие общей цели и
нормативной точности обрабатывающих центров.
Стандарт ISO 10791 применяется также полностью или частично к фрезерным и расточным станкам с
числовым программным управлением, если их компоновка, основные узлы и перемещения совместимы с
испытаниями, описанными в настоящем документе.
Обрабатывающие центры с пятью осями, имещие три линейных прямолинейных оси и две оси вращения,
включают такие типы станков, как станки с двумя осями вращения в шпиндельной головке (см.
Приложение А), станки с двумя осями вращения со стороны детали (см. Приложение В) и станки с
поворотной головкрй и/или вращающимся столом (см. Приложение С).
В приложениях к данной части ISO 10791 точно определены кинематические испытания, относящиеся к
обрабатывающим центрам с пятью осями.
vi © ISO 2014 – Все права сохраняются
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ ISO 10791-6:2014(R)
Условия испытаний обрабатывающих центров.
Часть 6.
Точность скоростей и интерполяций
1 Область применения
Настоящая часть ISO 10791 устанавливает, ссылаясь на ISO 230-1 и ISO 230-4, достоверные
кинематические испытания обрабатывающих центров, относящиеся к скоростям шпинделя, подачи и
точности траекторий, определенных одновременным движением двух или больее осей, линейных
и/или вращающихся с числовым программным управлением.
Данная часть ISO 10791 применяется к обрабатывающим центрам с тремя линейными осями (X, Y и Z)
и одной или двумя осями вращения (A, В или C). Движения, отличающиеся от движений
вышеупомянутых центров, рассматриваются как особые характеристики и их испытания не включены в
настоящую часть ISO 10791.
Настоящая часть ISO 10791 рассматривает только контроль кинематической точности станка и не
применяется к испытаниям работы станка, например, вибрации, повышенного шума и др., которые
рекомендуется проводить отдельно.
При условии специального соглашения между изготовителем/поставщиком и пользователем,
испытания, описанные в данной части ISO 10791, проводтся целиком или частично на расточных и
фрезерных станках с числовым программным управлением, если их компоновка, их компоненты и
движения совместимы с испытаниями, описанными в данном документе.
2 Нормативные ссылки
Следующие ссылочные нормативные документы являются обязательными для применения
настоящего документа. Для жестких ссылок применяется только цитируемое издание документа. Для
плавающих ссылок необходимо использовать самое последнее издание нормативного ссылочного
документа (включая любые изменения).
ISO 230-1:2012, Свод правил по испытанию станков. Часть 1. Геометрическая точность станков,
работающих на холостом ходу или в квазистационарных условиях нагружения
ISO 230-4:2005, Свод правил по испытанию станков. Часть 4. Испытания на отклонения круговых
траекторий для станков с числовым программным управлением
ISO 230-7, Свод правил по испытанию станков. Часть 7. Геометрическая точность осей вращения
ISO 841:2001, Системы промышленной автоматизации и интеграция. Числовое программное
управление станками. Системы координат и обозначение перемещений
3 Термины и определения
Для настоящего документа применяются термины и определения, приведенные в ISO 230-1, ISO 230-4,
ISO 230-7 и ISO 841, а также следующие.
ISO 2014 – Все права сохраняются 1
3.1
линейная интерполяция
interpolation linéaire
интерполяция, при которой относительное движение между инструментом и деталью на станке,
представляет собой прямую линию, получаемую в результате скоординируемого движения по
несколькиим осям
3.2
круговая интерполяция
interpolation circulaire
интерполяция, при которой относительное движение между инструментом и деталью на станке,
представляет собой дугу круга в особой плоскости, получаемую в результате скоординируемого
движения по несколькиим осям
3.3
функция управленияТочки центра инструмента
функция управления PCO
fonction de commande du Point au Centre de l'Outil
fonction de commande du PCO
функция управления подачи точки центра инструмента (PCO), которая приводит в движение линейные
оси станка с ЧПУ, чтобы сохранять постоянными координаты точки центра инструмента в системе
координат детали, в ответ на мгновенное изменение положения осей вращения
4 Предварительные положения
4.1 Единицы измерения
В данной части ISO 10791 все линейные размеры и отклонения и соответствующие допуски выражены
в миллиметрах. Все угловые размеры выражены в градусах. В некоторых случаях для прояснения
могут использоваться микрорадианы или угловые секунды. Следующее выражение используется для
преобразования угловых отклонений или допусков.
-6
0,010/1 000 = 10×10 = 10 μrad ≅ 2''
4.2 Ссылка на ISO 230-1 и ISO 240-4
При применении данной части ISO 10791, необходимо делать ссылку на ISO 230-1, особенно на
установку станка перед испытанием, разогрев шпинделя и других подвижных компонентов, описание
методов измерения, а также на рекоменд
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.