ISO 2407:2024
(Main)Test conditions for internal cylindrical grinding machines with horizontal spindle — Testing of accuracy
Test conditions for internal cylindrical grinding machines with horizontal spindle — Testing of accuracy
This document specifies, with reference to ISO 230-1, ISO 230-2 and ISO 230-7, geometric tests, positioning tests and machining tests on general purpose and normal accuracy internal cylindrical grinding machines with horizontal spindle, whether they are or are not fitted with a facing wheelhead slide. This document also specifies the applicable tolerances corresponding to the above-mentioned tests. This document deals only with the verification of the accuracy; it applies neither to the testing of the machine operation (vibrations, abnormal noise, stick-slip motion of components, etc.), nor to the checking of its characteristics (such as speeds, feeds), which are generally checked before the testing of the accuracy. This document provides the terminology used for the principal components of the machine and the designation of the axes with reference to ISO 841.
Conditions d'essai des machines à rectifier les surfaces de révolution intérieures à broche horizontale — Contrôle de l’exactitude
Le présent document spécifie, par référence à l’ISO 230‑1, à l’ISO 230‑2 et à l’ISO 230‑7, les essais géométriques, les essais de positionnement et les essais d’usinage des machines à rectifier les surfaces de révolution intérieures d’usage général et d’exactitude normale à broche horizontale, qu’elles soient ou non équipées d’une poupée porte-meule à surfacer. Le présent document spécifie les tolérances applicables correspondant aux essais mentionnés ci-dessus. Le présent document ne traite que du contrôle de l’exactitude de la machine; il ne concerne ni l’examen de son fonctionnement (vibrations, bruits anormaux, points durs dans les déplacements d’organes, etc.) ni celui de ses caractéristiques (vitesses, avances), de tels examens étant, en général, effectués avant de soumettre à essai l’exactitude. Le présent document définit la terminologie utilisée pour les principaux composants de la machine et indique la désignation des axes conformément à l’ISO 841.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
International
Standard
ISO 2407
Fourth edition
Test conditions for internal
2024-08
cylindrical grinding machines with
horizontal spindle — Testing of
accuracy
Conditions d'essai des machines à rectifier les surfaces de
révolution intérieures à broche horizontale — Contrôle de
l’exactitude
Reference number
© ISO 2024
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Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Machine configurations . 1
5 Preliminary remarks . 3
5.1 Measuring units .3
5.2 Reference to ISO 230-1, ISO 230-2 and ISO 230-7 .3
5.3 Machine levelling .3
5.4 Temperature conditions .3
5.5 Testing sequence .3
5.6 Tests to be performed .3
5.7 Measuring instruments .3
5.8 Software compensation . .4
5.9 Machining tests .4
5.10 Minimum tolerance .4
5.11 Diagrams .4
6 Geometric tests . 5
6.1 Linear axes motions .5
6.2 Workholding spindle .7
6.3 Wheel spindle .11
6.4 Facing wheelhead .14
7 Positioning tests .18
8 Machining tests .23
Annex A (informative) Error motions of axes of rotation .25
Annex B (informative) Terms in other languages .29
Bibliography .30
iii
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 document 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).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent
rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a)
patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that
this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions
related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade
Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 39, Machine tools, Subcommittee SC 2, Test
conditions for metal cutting machine tools.
This fourth edition cancels and replaces the third edition (ISO 2407:1997), which has been technically
revised. It also incorporates the Amendment ISO 2407:1997/Amd 1:2016. The main changes are as follows:
— references to ISO 230 series have been updated;
— tests for optional B1-axis have been added;
— a new Annex A has been added.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
iv
International Standard ISO 2407:2024(en)
Test conditions for internal cylindrical grinding machines
with horizontal spindle — Testing of accuracy
1 Scope
This document specifies, with reference to ISO 230-1, ISO 230-2 and ISO 230-7, geometric tests, positioning
tests and machining tests on general purpose and normal accuracy internal cylindrical grinding machines
with horizontal spindle, whether they are or are not fitted with a facing wheelhead slide. This document also
specifies the applicable tolerances corresponding to the above-mentioned tests.
This document deals only with the verification of the accuracy; it applies neither to the testing of the
machine operation (vibrations, abnormal noise, stick-slip motion of components, etc.), nor to the checking
of its characteristics (such as speeds, feeds), which are generally checked before the testing of the accuracy.
This document provides the terminology used for the principal components of the machine and the
designation of the axes with reference to ISO 841.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes
requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references,
the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 230-1:2012, Test code for machine tools — Part 1: Geometric accuracy of machines operating under no-load
or quasi-static conditions
ISO 230-2:2014, Test code for machine tools — Part 2: Determination of accuracy and repeatability of positioning
of numerically controlled axes
ISO 230-7:2015, Test code for machine tools — Part 7: Geometric accuracy of axes of rotation
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 230-1, ISO 230-2 and ISO 230-7 apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
4 Machine configurations
The common characteristic of all internal cylindrical grinding machines with horizontal spindle is that they
have at least one horizontal workhead and one wheelhead on the bed and the spindles are facing each other.
The workhead can swivel around a vertical axis (B’-axis) for grinding conical surfaces.
a) b)
c) d) e)
Key
1 bed 10 workpiece guard
2 wheelhead 11 wheel guard
3 wheelhead cross slide (X-axis) 12 facing wheelhead
4 wheelhead carriage (Z-axis) 13 swivel arm (with drive and guard) (C3-axis)
5 wheel spindle [(C1)-axis] 14 facing spindle [(C2)-axis]
6 internal grinding wheel 15 facing wheel
7 workhead (swivelling) [including B’-axis and (C’)-axis] 16 facing wheel quill (W-axis)
8 workhead cross slide (X’-axis) 17 B1-axis
9 workholding spindle
Figure 1 — Machine configurations
Depending upon the machine design, one of the two heads (workhead or wheelhead) can move along the
X-axis. The wheelhead usually can move along the Z-axis [see Figures 1 a) and b)].
In some cases, these machines are equipped with a facing wheel. This can be accomplished by means of
the second wheelhead as shown in Figure 1 c) or by an additional swivelling wheelhead attachment. This
attachment is usually mounted on the workhead with a linear motion (W-axis) parallel to Z-axis and a
swivelling motion (C3-axis) around the W-axis [see Figure 1 d)].
In some cases, these machines are equipped with a B1-axis that is mounted on the wheelhead cross slide
(X-axis) and allows a fast tool change (2 to 4 axes). In some machine tools, B1-axis is a contouring rotary axis
[see Figure 1 e)].
5 Preliminary remarks
5.1 Measuring units
In this document, all linear dimensions, deviations and corresponding tolerances are expressed in
millimetres, angular dimensions are expressed in degrees, and angular deviations and the corresponding
tolerances are expressed in ratios but in some cases microradians or arcseconds are used for clarification
purposes. The equivalence of Formula (1) should always be kept in mind:
0,010⁄1 000 = 10 μrad ≈ 2” (1)
5.2 Reference to ISO 230-1, ISO 230-2 and ISO 230-7
To apply this document, reference shall be made to ISO 230-1 when required, especially for the installation
of the machine tool before testing, warming up of the spindle and other moving components, description of
measuring methods and recommended accuracy of testing equipment.
In the “Observations” block of the tests described in Clauses 6 and 7, the instructions are followed by a
reference to the corresponding clauses of ISO 230-1, ISO 230-2 or ISO 230-7, in cases where the test concerned
complies with the specifications of that part of the ISO 230 series.
5.3 Machine levelling
Prior to conducting tests on a machine tool, the machine tool should be levelled according to the
recommendations of the supplier/manufacturer (see ISO 230-1:2012, 6.1).
5.4 Temperature conditions
The temperature conditions throughout the tests shall be specified by agreement between the manufacturer/
supplier and the user.
5.5 Testing sequence
The sequence in which the tests are presented in this document in no way defines the practical order of testing.
In order to make the mounting of instruments or measuring easier, tests may be performed in any order.
5.6 Tests to be performed
When testing a machine, it is not always necessary or possible to carry out all the tests described in this
document. When the tests are required for acceptance purposes, it is up to the user to choose, in agreement
with the supplier/manufacturer, those tests relating to the components and/or the properties of the machine
which are of interest. These tests shall be clearly stated when ordering a machine. Mere reference to this
document for the acceptance tests, without specifying the tests to be carried out and without agreement on
the relevant expenses, cannot be considered as binding for any contracting party.
5.7 Measuring instruments
Measuring instruments indicated in the tests described in Clauses 6 and 7 are examples only. Other
instruments capable of measuring the same quantities and having the same, or a smaller, measurement
uncertainty can be used. Reference shall be made to ISO 230-1:2012, Clause 5, which indicates the
relationship between the measurement uncertainties and the tolerances.
When a “dial gauge” is referred to, it can mean not only dial test indicators (DTI), but any type of linear
displacement sensor, such as analogue or digital dial gauges, linear variable differential transformer
(LVDTs), linear scale displacement gauges, or non-contact sensors, when applicable to the test concerned.
Similarly, when a “straightedge” is referred to, it can mean any type of straightness reference artefact,
such as a granite or ceramic or steel or cast-iron straightedge, one arm of a square, one generating line on a
cylindrical square, any straight path on a reference cube, or a special, dedicated artefact manufactured to fit
in the T-slots or other references.
In the same way, when a “square” is mentioned, it can mean any type of squareness reference artefact, such
as a granite or ceramic or steel or cast-iron square, a cylindrical square, a reference cube, or, again, a special,
dedicated artefact.
When a “precision level” is referred to, it can mean any type of level such as bubble tube, digital and analogue
electronic levels.
Valuable information on measuring instruments is available in ISO/TR 230-11.
5.8 Software compensation
When built-in software facilities are available for compensating geometric, positioning, contouring and
thermal deviations, their use during these tests should be based on agreement between the manufacturer/
supplier and the user, with due consideration to the machine tool intended use, e.g. if the intended use of
the machine tool is with or without software compensation for geometric errors. When the software
compensation is used, this shall be stated in the test report. It shall be noted that when software
compensation is used, some machine tool axes cannot be locked for test purposes.
Valuable information on numerical compensation of geometric errors is available in ISO/TR 16907.
5.9 Machining tests
Machining tests shall be made with finishing cuts only, not with roughing cuts which are liable to generate
appreciable cutting forces.
5.10 Minimum tolerance
By mutual agreement, the manufacturer/supplier and the user can establish the tolerance for a measuring
length different from that given in the tests described in Clauses 6 and 7. However, it shall be considered that
the minimum value of tolerance is 0,005 mm unless otherwise specified.
When establishing the minimum tolerance, the measurement uncertainty associated with the test and the
recommended instrument, shall be taken into account; see 5.7.
5.11 Diagrams
For reasons of simplicity, the diagrams in Clauses 6 and 7 illustrate only one type of machine.
Where applicable, the diagram box provides, for each test a), b) and c) identified in the object box, a schematic
representation of a possible test setup, including the identification of the relevant coordinate plane (e.g. XY,
YZ, ZX).
6 Geometric tests
6.1 Linear axes motions
Object G1
Checking of straightness of the wheelhead (or workhead) slide motion along the Z-axis:
a) in the vertical plane, E ;
YZ
b) in the horizontal plane, E .
XZ
Diagram
Tolerance
a) 0,015 for a measuring length of 250
b) 0,008 for a measuring length of 250
Measurement results
a)
b)
Measuring instruments
Dial gauge and test mandrel or straightedge, or optical instruments
Observations and reference to ISO 230-1:2012, 8.2
When a test mandrel is used, the dial gauge support shall be placed on the fixed part of the wheelhead and
the test mandrel in the workholding spindle.
When a straightedge is used, the dial gauge support shall be placed on a fixed part of the wheelhead, the
stylus touching a straightedge laid approximately parallel to the Z-axis motion.
When a straightedge is mounted on the workhead, its sag shall be taken into account.
When a straightedge is used for long axes, it can be mounted on a fixed part of the machine (e.g. bed). In this
case, differential straightness measurements shall be conducted, one with wheelhead motion and the other
with workhead motion, without moving the straightedge between the two sets of measurements.
Object G2
Checking of squareness of the motion of the wheelhead cross slide or workhead cross slide (X-axis) to the
Z-axis motion, E .
B(0Z)X
Diagram
Key
L distance between the two points touched
Tolerance
0,020/300 (0,066/1 000)
where 300 is the distance between the two points touched, L.
Measurement results
Measuring instruments
Test mandrel and dial gauge support or optical instruments
Observations and references to ISO 230-1:2012, 10.3.2 and 10.3.3
Set a test mandrel on the workholding spindle and adjust the workhead (B’-axis) so that the spindle axis is
parallel to the Z-axis motion.
Fix the dial gauge support on the test mandrel, with the stylus of the dial gauge touching a point of the wheel
spindle.
Turn the workholding spindle through 180° and move the X-axis until the stylus again touches the same point.
The difference in the readings of the dial gauge divided by the distance, L, between the two points touched
is the squareness error to be reported.
6.2 Workholding spindle
Object G3
Checking of the workholding spindle rotation:
a) run-out of the external centring surface;
b) axial error motion, E ;
Z(C’)
c) face run-out of the front resting surface.
Diagram
Key
A distance from the spindle axis F axial force
Tolerance
a) 0,005
b) 0,005
c) 0,010
Measurement results
a)
b)
c)
Measuring instruments
Dial gauge for a) and c) and dial gauge with flat-ended stylus tip for b)
Observations and, for a) and c), reference to ISO 230-1:2012, 12.5; for b), reference to ISO 230-7:2015,
5.4.4
For a), in the case of a tapered spindle nose, the stylus of the dial gauge shall be set normal to the surface to
be checked.
For b), the value and the direction of the axial force, F, to be applied shall be specified by the supplier/man-
ufacturer. Where preloaded thrust bearings are used, no force needs to be applied.
For c), the distance, A, of the dial gauge from the spindle axis shall be as large as possible.
See also test AR1 in Annex A.
Object G4
Checking of run-out of the internal taper of the workholding spindle:
a) near the spindle nose;
b) at a distance of 100 or 250.
Diagram
Tolerance
a) 0,005
b) 0,010 for a measuring distance of 100
0,015 for a measuring distance of 250
Measurement results
Measured distance:
a)
b)
Measuring instruments
Test mandrel and dial gauge
Observations and reference to ISO 230-1:2012, 12.5
In the case of an internal taper, the test shall be made with the aid of a test mandrel.
Object G5
Checking of parallelism of the workholding spindle axis, (C’), to the Z-axis motion of the wheelhead (or of
the workhead):
a) in the vertical plane, E ;
A(0Z)(C’)
b) in the horizontal plane, E .
B(0Z)(C’)
Diagram
Tolerance
a) 0,008/100, 0,020/250 (0,080/1 000); test mandrel end directed upwards
b) 0,003/100, 0,008/250 (0,032/1 000)
Measurement results
a)
b)
Measuring instruments
Test mandrel and dial gauge or optical instruments
Observations and reference to ISO 230-1:2012, 12.5
The checking shall be done first at one angular position of the workholding spindle and then repeated after
rotating the spindle through 180°. Mean values shall be taken at each measuring point in order to evaluate
the parallelism error.
Object G6
Checking of parallelism of the workhead swivelling plane to the X-axis.
Diagram
Key
l difference in X-axis positions between measuring points A and B (highest points on the test mandrel)
Tolerance
0,010/100 (0,100/1 000)
Measurement results
Measuring instruments
Test mandrel and dial gauge
Observations and reference to ISO 230-1:2012, 12.3.3.2
A reading shall be taken when the workhead is locked in position A. Swivel the workhead towards its exter-
nal position B and touch the stylus of the dial gauge to the same point of the test mandrel as in position A,
moving the cross slide and the Z-axis. The difference between the readings at positions A and B, divided by
the distance, l, is the value to be reported.
6.3 Wheel spindle
Object G7
Checking of run-out of internal taper of the wheel spindle (wheel mounting diameter):
a) near the spindle nose;
b) at a distance of 100 or 250.
This test is applicable to all available wheel spindles.
Diagram
Tolerance
a) 0,005
b) 0,010 for a measuring distance of 100
0,015 for a measuring distance of 250
Measurement results
Measured distance:
a)
b)
Measuring instruments
Test mandrel according to the type of spindle nose and dial gauge
Observations and reference to ISO 230-1:2012, 12.5.3
In the case of an internal taper, the test shall be made with the aid of a test mandrel.
See also test AR2 in Annex A.
Object G8
Checking of parallelism of the wheel spindle
...
Norme
internationale
ISO 2407
Quatrième édition
Conditions d'essai des machines à
2024-08
rectifier les surfaces de révolution
intérieures à broche horizontale —
Contrôle de l’exactitude
Test conditions for internal cylindrical grinding machines with
horizontal spindle — Testing of accuracy
Numéro de référence
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Configurations de la machine . 1
5 Remarques préliminaires . 3
5.1 Unités de mesure .3
5.2 Référence à l’ISO 230-1, ISO 230-2 et l’ISO 230-7 .3
5.3 Nivellement de la machine .3
5.4 Conditions de température . .3
5.5 Ordre des essais .3
5.6 Essais à réaliser .3
5.7 Instruments de mesure .4
5.8 Compensation par logiciel .4
5.9 Essais d'usinage .4
5.10 Tolérance minimale .4
5.11 Schémas .4
6 Essais géométriques . . 5
6.1 Déplacements linéaires sur les axes .5
6.2 Broche porte-pièce .7
6.3 Broche porte-meule .11
6.4 Poupée porte-meule à surfacer .14
7 Essais de positionnement .18
8 Essais d'usinage .23
Annexe A (informative) Erreurs de mouvements des axes de rotation .25
Annexe B (informative) Termes dans d’autres langues .30
Bibliographie .31
iii
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux
de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire
partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de
tout droit de propriété revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO n'avait pas
reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois,
il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations
plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l'adresse
www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié tout ou partie de
tels droits de propriété.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion de
l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au
commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 39, Machines-outils, sous-comité SC 2,
Conditions de réception des machines travaillant par enlèvement de métal.
Cette quatrième édition annule et remplace la troisième édition (ISO 2407:1997), qui a fait l’objet d’une
révision technique. Elle incorpore également l’Amendement de l’ISO 2407:1997/Amd 1:2016. Les principales
modifications sont les suivantes:
— les références à la série ISO 230 ont été mises à jour;
— les essais facultatifs pour l’axe B1 ont été ajoutés;
— une nouvelle Annexe A a été ajoutée.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
iv
Norme internationale ISO 2407:2024(fr)
Conditions d'essai des machines à rectifier les surfaces de
révolution intérieures à broche horizontale — Contrôle de
l’exactitude
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie, par référence à l’ISO 230-1, à l’ISO 230-2 et à l’ISO 230-7, les essais
géométriques, les essais de positionnement et les essais d’usinage des machines à rectifier les surfaces de
révolution intérieures d’usage général et d’exactitude normale à broche horizontale, qu’elles soient ou non
équipées d’une poupée porte-meule à surfacer. Le présent document spécifie les tolérances applicables
correspondant aux essais mentionnés ci-dessus.
Le présent document ne traite que du contrôle de l’exactitude de la machine; il ne concerne ni l’examen de
son fonctionnement (vibrations, bruits anormaux, points durs dans les déplacements d’organes, etc.) ni celui
de ses caractéristiques (vitesses, avances), de tels examens étant, en général, effectués avant de soumettre à
essai l’exactitude.
Le présent document définit la terminologie utilisée pour les principaux composants de la machine et
indique la désignation des axes conformément à l’ISO 841.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour
les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 230-1:2012, Code d'essai des machines-outils — Partie 1: Exactitude géométrique des machines fonctionnant
à vide ou dans des conditions quasi-statiques
ISO 230-2:2014, Code d'essai des machines-outils — Partie 2: Détermination de l'exactitude et de la répétabilité
de positionnement des axes à commande numérique
ISO 230-7:2015, Code d'essai des machines-outils — Partie 7: Exactitude géométrique des axes de rotation
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l’ISO 230-1, ISO 230-2 et
l’ISO 230-7 s’appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en normalisation,
consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l'adresse https:// www .electropedia .org/
4 Configurations de la machine
La caractéristique commune de toutes les machines à rectifier les surfaces de révolution intérieures à broche
horizontale est qu’elles possèdent au moins une poupée porte-pièce horizontale et une poupée porte-meule
sur le banc et que les broches se font face. La poupée porte-pièce peut pivoter autour d’un axe vertical (axe
B’) pour rectifier les surfaces coniques.
a) b)
c) d) e)
Légende
1 banc 10 protecteur de la pièce
2 poupée porte-meule 11 protecteur de meule
3 chariot transversal de poupée porte-meule (axe X) 12 poupée porte-meule à surfacer
4 chariot de poupée porte-meule (axe Z) 13 bras pivotant (avec dispositif d’entraînement
5 broche porte-meule [axe (C1)] et protecteur) (axe C3)
6 coulant de meule à surfacer 14 broche à surfacer [axe (C2)]
7 poupée porte-pièce (pivotante) [incluant les axes B’ et (C’)] 15 meule à surfacer
8 chariot transversal de poupée porte-pièce (axe X’) 16 coulant de meule à surfacer (axe W)
9 broche porte-pièce 17 axe B1
Figure 1 — Configurations de la machine
Suivant la conception de la machine, l’une des deux poupées (poupée porte-pièce ou poupée porte-meule)
peut se déplacer le long de l’axe X. La poupée porte-meule peut généralement se déplacer le long de l’axe Z
[voir les Figures 1 a) et b)].
Dans certains cas, ces machines sont équipées d'une meule à surfacer. Cela peut être réalisé au moyen de
la deuxième poupée porte-meule, tel que représenté à la Figure 1 c) ou par un adaptateur supplémentaire
pivotant pour poupée porte-meule. Cet adaptateur est généralement monté sur la poupée porte-pièce avec
un mouvement linéaire (axe W) parallèle à l’axe Z et un mouvement de pivotement (axe C3) autour de l’axe W
[voir la Figure 1 d)].
Dans certains cas, ces machines sont équipées d’un axe B1 qui est monté sur le chariot transversal de poupée
porte-meule (axe X) et permet un changement d’outil rapide (2 à 4 axes). Dans certaines machines-outils,
l'axe B1 est un axe rotatif de contournage [voir la Figure 1 e)].
5 Remarques préliminaires
5.1 Unités de mesure
Dans le présent document, toutes les dimensions linéaires, tous les écarts et toutes les tolérances
correspondantes sont exprimés en millimètres; les dimensions angulaires sont exprimées en degrés, et les
écarts angulaires ainsi que les tolérances correspondantes sont exprimés sous forme de rapports mais, dans
certains cas, les microradians ou les secondes d’arc sont utilisés pour des besoins de clarification. Il convient
de toujours se rappeler de l'équivalences de la Formule (1):
0,010⁄1 000 = 10 μrad ≈ 2” (1)
5.2 Référence à l’ISO 230-1, ISO 230-2 et l’ISO 230-7
Pour l’application du présent document, la référence à l’ISO 230-1, doit être faite le cas échéant, notamment
en ce qui concerne l’installation de la machine-outil avant essais, la mise en température de la broche et
autres organes mobiles, la description des méthodes de mesurage, ainsi que l’exactitude recommandée pour
les appareils de contrôle.
Dans la case «Observations» des essais décrits dans les Articles 6 et 7, les instructions sont suivies d’une
référence aux articles correspondants de l’ISO 230-1, de l’ISO 230-2 et de l’ISO 230-7, dans les cas où l’essai
concerné est conforme aux spécifications de cette partie de la série ISO 230.
5.3 Nivellement de la machine
Avant de réaliser les essais sur une machine, il convient de niveler la machine conformément aux
recommandations du fournisseur/fabricant (voir l’ISO 230-1:2012, 6.1).
5.4 Conditions de température
Les conditions de température pendant les essais doivent être spécifiés par un accord entre le fabricant/
fournisseur et l'utilisateur.
5.5 Ordre des essais
L’ordre dans lequel les essais sont présentés dans le présent document ne définit nullement l’ordre pratique
des essais. Pour faciliter le montage des instruments ou le mesurage, les essais peuvent être réalisés dans
n’importe quel ordre.
5.6 Essais à réaliser
Lors de l’essai d’une machine, il n’est pas toujours nécessaire ou possible de réaliser tous les essais décrits
dans le présent document. Lorsque les essais sont requis à des fins de réception, il appartient à l’utilisateur
de choisir, en accord avec le fournisseur/fabricant, les seuls essais correspondant aux composants et/ou aux
propriétés de la machine qui l’intéressent. Les essais doivent être clairement précisés lors de la passation de
la commande d’une machine. Une simple référence au présent document pour les essais de réception sans
spécification des essais à effectuer et sans accord sur les dépenses correspondantes ne peut être considérée
comme un engagement pour aucun des contractants.
5.7 Instruments de mesure
Les instruments de mesure indiqués dans les essais décrits dans les Articles 6 et 7 sont des exemples
uniquement. D’autres instruments, permettant de mesurer les mêmes grandeurs et ayant une incertitude de
mesure égale ou inférieure, peuvent être utilisés. Il doit être fait référence à l’ISO 230-1:2012, Article 5, qui
indique la relation entre les incertitudes de mesure et les tolérances.
Lorsqu’il est fait référence à un «comparateur à cadran», ceci peut faire référence non seulement à des
comparateurs à levier mécanique (DTI), mais aussi à tout type de capteur de déplacement linéaire tel que des
comparateurs à cadran analogiques ou numériques, des transformateurs différentiels à variation linéaire
(LVDTs), des capteurs de déplacement à échelle linéaire ou des capteurs sans contact, s’ils s’appliquent à
l’essai concerné.
De manière similaire, lorsqu’il est fait référence à une «règle», cela peut signifier n’importe quel type de
pièce d’essai de référence de la rectitude, tel qu’une règle en granit, céramique, acier ou fonte, un bras d’une
équerre, une génératrice d’une équerre cylindrique, tout trajet droit sur un cube de référence ou une pièce
d’essai spéciale, dédié fabriqué pour s’adapter aux rainures T, ou d’autres références.
De la même manière, lorsqu’une «équerre» est mentionnée, cela peut signifier tout type d’artefact de
référence de la perpendicularité, tel qu’une équerre en granit, ou en céramique, ou en acier ou en fonte, une
équerre-cylindre, un cube de référence ou, de nouveau, un artefact spécial et dédié.
Lorsqu'il est question d'un «niveau de précision», il peut s'agir de n'importe quel type de niveau, comme les
niveaux électroniques à tube à bulles, numériques et analogiques.
Des informations utiles sur les instruments de mesure sont disponibles dans l'ISO/TR 230-11.
5.8 Compensation par logiciel
Lorsque des logiciels intégrés permettent de compenser les écarts géométriques, de positionnement, de
contournage et thermiques, il convient que leur utilisation pendant ces essais soit basée sur un accord entre
le fabricant/fournisseur et l’utilisateur, en tenant compte de l’utilisation prévue de la machine-outil, par
exemple, si l’utilisation prévue de la machine-outil comprend ou non une compensation par logiciel pour
les erreurs géométriques. Lorsque la compensation par logiciel est utilisée, cela doit être indiqué dans le
rapport d’essai. Il doit être noté que, lorsqu’une compensation par logiciel est utilisée, certains axes de la
machine-outil ne peuvent pas être bloqués pour les besoins de l’essai.
De précieuses informations sur la compensation numérique des erreurs géométriques sont disponibles dans
l’ISO/TR 16907.
5.9 Essais d'usinage
Les essais d’usinage ne doivent être réalisés qu’avec des passes de finition et non des passes de dégauchissage
qui provoquent des efforts de coupe importants.
5.10 Tolérance minimale
Par consentement mutuel, le fabricant/fournisseur et l’utilisateur peuvent établir la tolérance pour une
longueur de mesure différente de celle donnée dans les essais décrits dans les Articles 6 et 7. Il doit cependant
être pris en considération que la valeur minimale de tolérance est 0,005 mm, sauf spécification contraire.
En établissant la tolérance minimale, l’incertitude de mesure associée à l’essai et l’instrument recommandé
doit être prise en compte; voir 5.7.
5.11 Schémas
Pour des raisons de simplicité, les schémas des Articles 6 et 7 ne représentent qu’un seul type de machine.
Le cas échéant, la case schémas fournit, pour chaque essai a), b) et c) identifié dans la case objet, une
représentation schématique d'un montage d'essai possible, y compris l'identification du plan de coordonnées
pertinent (par exemple XY, YZ, ZX).
6 Essais géométriques
6.1 Déplacements linéaires sur les axes
Objet G1
Vérification de la rectitude du déplacement du chariot de la poupée porte-meule (ou de la poupée porte-pièce)
sur l’axe Z:
a) dans le plan vertical, E ;
YZ
b) dans le plan horizontal, E .
XZ
Schéma
Tolérance
a) 0,015 pour une longueur de mesure de 250
b) 0,008 pour une longueur de mesure de 250
Résultats des mesures
a)
b)
Instruments de mesure
Comparateur à cadran et mandrin de contrôle ou règle ou instruments optiques
Observations et référence à l'ISO 230-1:2012, 8.2
Lorsqu’un mandrin de contrôle est utilisé, le support du comparateur à cadran doit être placé sur la partie
fixe de la poupée porte-meule et le mandrin de contrôle dans la broche porte-pièce.
Lorsqu’une règle est utilisée, le support du comparateur à cadran doit être placé sur une partie fixe de la
poupée porte-meule, la touche étant en contact avec une règle placée approximativement parallèlement au
déplacement sur l’axe Z.
Lorsqu'une règle est montée sur la poupée porte-pièce, sa flèche doit être prise en compte.
Lorsqu'une règle est utilisée pour des axes longs, elle peut être montée sur une partie fixe de la machine (par
exemple, banc). Dans ce cas, des mesures de rectitude différentielles doivent être effectuées, l'une avec le
mouvement de la poupée porte-meule et l'autre avec le mouvement de la poupée porte-pièce, sans déplacer
la règle entre les deux séries de mesures.
Objet G2
Vérification de la perpendicularité du déplacement du chariot transversal de la poupée porte-meule ou du
chariot transversal de la poupée porte-pièce (axe X) au déplacement sur l’axe Z, E .
B(0Z)X
Schéma
Légende
L distance entre les deux points palpés
Tolérance
0,020/300 (0,066/1 000)
où 300 est la distance entre les deux points palpés, L.
Résultats des mesures
Instruments de mesure
Mandrin de contrôle et support de comparateur à cadran ou instruments optiques
Observations et références à l’ISO 230-1:2012, 10.3.2 et 10.3.3
Placer un mandrin de contrôle sur la broche porte-pièce et régler la poupée porte-pièce (axe B’) de sorte que
l’axe de la broche soit parallèle au déplacement sur l’axe Z.
Fixer le support du comparateur à cadran sur le mandrin de contrôle, la touche du comparateur à cadran en
contact avec un point de la broche porte-meule.
Tourner la broche porte-pièce de 180° et déplacer l’axe X jusqu’à ce que la touche palpe de nouveau le même
point.
La différence entre les lectures du comparateur à cadran divisées par la distance, L, entre les deux points
palpés correspond à l’erreur de perpendicularité à consigner.
6.2 Broche porte-pièce
Objet G3
Vérification de la rotation de la broche porte-pièce:
a) battement radial de la surface extérieure de centrage;
b) erreur de mouvement axial E ;
Z(C')
c) battement frontal de la surface d’appui avant.
Schéma
Légende
A distance de l’axe de la broche F force axiale
Tolérance
a) 0,005
b) 0,005
c) 0,010
Résultats des mesures
a)
b)
c)
Instruments de mesure
Comparateur à cadran pour a) et c) et comparateur à cadran avec stylet à pointe plate pour b)
Observations et, pour a) et c), référence à l’ISO 230-1:2012, 12.5; pour b) référence à l'ISO 230-7:2015,
5.4.4
Pour a), dans le cas d’un nez de broche conique, la touche du comparateur à cadran doit être placée perpen-
diculairement à la surface à vérifier.
Pour b), la valeur et le sens de la force axiale, F, à appliquer doivent être spécifiés par le fournisseur/fabricant.
Lorsque des paliers de butée précontraints sont utilisés, il n’est pas nécessaire d’appliquer une force.
Pour c), la distance, A, entre le comparateur à cadran et l’axe de la broche doit être prise la plus grande possible.
Voir également l’essai AR1 à l’Annexe A.
Objet G4
Vérification du battement radial du cône intérieur de la broche porte-pièce:
a) près du nez de broche;
b) à une distance de 100 ou 250.
Schéma
Tolérance
a) 0,005
b) 0,010 pour une distance mesurée de 100
0,015 pour une distance mesurée de 250
Résultats des mesures
Distance mesurée:
a)
b)
Instruments de mesure
Mandrin de contrôle et comparateur à cadran
Observations et référence à l'ISO 230-1:2012, 12.5
Dans le cas d’un cône intérieur, l’essai doit être effectué à l’aide d’un mandrin de contrôle.
Objet G5
Vérification du parallélisme de l’axe de la broche porte-pièce, (C’), et du déplacement de la poupée porte-meule
(ou de la poupée porte-pièce) sur l’axe Z:
a) dans le plan vertical, E ;
A(0Z)(C’)
b) dans le plan horizontal, E .
B(0Z)(C’)
Schéma
Tolérance
a) 0,008/100, 0,020/250 (0,080/1 000); extrémité du mandrin de contrôle dirigée vers le haut
b) 0,003/100, 0,008/250 (0,032/1 000)
Résultats des mesures
a)
b)
Instruments de mesure
Mandrin de contrôle et comparateur à cadran ou instruments optiques
Observations et référence à l'ISO 230-1:2012, 12.5
La vérification doit être effectuée en premier lieu pour une position angulaire de la broche porte-pièce puis
être répétée après avoir fait tourner la broche de 180°. Les valeurs moyennes doivent être relevées à chaque
point de mesure afin d’évaluer l’erreur de parallélisme.
Objet G6
Vérification du parallélisme du plan de pivotement de la poupée porte-pièce et de l’axe X.
Schéma
Légende
l différence des positions de l’axe X entre les points de mesure A et B (points les plus élevés du mandrin
de contrôle)
Tolérance
0,010/100 (0,100/1 000)
Résultats des mesures
Instruments de mesure
Mandrin de contrôle et comparateur à cadran
Observations et référence à l’ISO 230-1:2012, 12.3.3.2
Une lecture doit être réalisée pour la poupée porte-pièce bloquée en position A. Faire pivoter la poupée porte-
pièce vers sa position extérieure B et toucher le mandrin de contrôle avec le stylet du comparateur à cadran
au même point que dans la position A, en déplaçant le chariot transversal et l’axe Z. La différence entre les
lectures prises aux positions A et B, divisée par la distance, l, est la valeur à consigner.
6.3 Broche porte-meule
Objet G7
Vérification du battement radial du cône intérieur de la broche porte-meule (diamètre de montage de la meule):
a) près du nez de broche;
b) à une distance de 100 ou 250.
Cet essai est applicable à toutes les broches porte-meules disponibles.
Schéma
Tolérance
a) 0,005
b) 0,010 pour une distance mesurée de 100
0,015 pour une distance mesurée de 250
Résultats des mesures
Distance mesurée:
a)
b)
Instruments de mesure
Mandrin de contrôle suivant type de nez de broche et comparateur à cadran
Observations et référence à l’ISO 230-1:2012, 12.5.3
Dans le cas d’un cône intérieur, l’essai doit être effectué à l’aide d’un mandrin de contrôle.
Voir également l’essai AR2 à l’Annexe A.
Objet G8
Vérification du parallélisme de l’axe de la broche porte-meule, (C1), et du déplacement de la poupée porte-
meule (ou de la poupée porte-pièce) sur l’axe Z:
a) dans le plan vertical, E
A(0Z)(C1);
b) dans le plan horizontal, E .
B(0Z)(C1)
Cet essai est applicable à toutes les broches porte-meules disponibles.
Schéma
Tolérance
a) 0,007/100, 0,020/300 (0,065/1 000); extrémité du mandrin de contrôle dirigée vers le haut
b) 0,004/100, 0,010/300 (0,035/1
...
Questions, Comments and Discussion
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