ISO 230-1:1986

Acceptance code for machine tools - Part 1: Geometric accuracy of machines operating under no-load or finishing conditions

Code de réception des machines-outils — Partie 1: Précision géométrique des machines fonctionnant à vide ou dans des conditions de finition

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 03-Sep-1986
• Withdrawal Date: 03-Sep-1986
• ICS: 25.080.01 - Machine tools in general
• Technical Committee: ISO/TC 39/SC 2 - Test conditions for metal cutting machine tools
• Drafting Committee: ISO/TC 39/SC 2 - Test conditions for metal cutting machine tools
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Start Date: 04-Jul-1996
• Completion Date: 13-Dec-2025

Relations

• Revised: ISO 230-1:1996 - Test code for machine tools - Part 1: Geometric accuracy of machines operating under no-load or finishing conditions
• Effective Date: 15-Apr-2008

Standards Content (Sample)

International Standard @ 23011
INTERNATIONAL ORGANIZATION bOR STANOARDIZATION*MEXAYHAPOAHAR OPrAHM3AUMR no CTAHAAPTM3AUMM*ORGANlSATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Acceptance code for machine tools -
Part 1 : Geometric accuracy of machines operating under
no-load or finishing conditions
Code de reception des machines-outils - Partie 1 : Précision géométrique des machines fonctionnant à vide ou dans des
conditions de finition
First edition - 1986-09-01
UDC 621.9-187 Ref. No. IS0 230/1-1986 (E)
Descriptors : machine tools, tests, dimensional measurements, accuracy.
Price based on 46 pages
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national standards bodies (IS0 member bodies). The work of preparing International
Standards is normally carried out through IS0 technical committees. Each member
body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, govern-
ISO, also take part in the work.
mental and non-governmental, in liaison with
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the IS0 Council. They are approved in accordance with IS0 procedures requiring at
least 75 % approval by the member bodies voting.
International Standard IS0 230/ 1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 39,
Machine tools.
It cancels and replaces IS0 Recommendation R 230-1961, of which it constitutes a
minor revision.
Users should note that all International Standards undergo revision from time to time
and that any reference made herein to any other International Standard implies its
latest edition, unless otherwise stated.
O International Organization for Standardization, 1986 0
Printed in Switzerland
II
IS0 230/1-1986 (E)
Contents
Page
O Introduction . 1
1 Scope and field of application . 1
2 General considerations . 1
2.1 Definitions relating to geometrical checks . 1
2.2 Test methods and use of checking instruments . 2
2.3 Tolerances . 2
2.31 Tolerances on measurements when testing machine tools . 2
2.311 Units of measurement, measuring ranges . 2
2.312 Rules concerning tolerances . 2
2.32 Subdivisions of tolerances . 2
2.321 Tolerances applicable to test pieces and to fixed parts of machine tools . 2
2.321.1 Tolerances of dimensions . .
2.321.2 Tolerances of form .
2.321.3 Tolerances of position . 3
2.321.4 Rules for the influence of defects of form in determining positional
errors . 3
2.322 Tolerances applicable to the displacement of a component of a machine
tool . 3
2.322.1 Tolerances of dimensions .
2.322.2 Tolerances of form . 3
.
2.322.3 Tolerances of position . 4
2.322.4 Localtolerances . 4
2.323 Cumulative or inclusive tolerances .
2.324 Symbols and positions of tolerances for relative
slideways, etc . . 4
Conventional position of the operator . 4
2.325
3 Preliminary checking operations .
3.1 Installation of the machine before test .
3.11 Levelling . 4
3.2 Condition of the machine before test . .
3.21 Dismantling of certain components . 5
3.22 Temperature conditions of certain components before test .
3.23 Functioning and loading .
4 Practical tests .
4.1 Testing . 5
Checking of workpieces in practical tests . 5
4.2
Importance of practical tests . 5
4.3
...
IS0 230/1-1986 (E)
5 Geometrical checks . 6
5.1 General . 6
5.2 Straightness . 6
Straightness of a line in two planes . 6
5.21
5.211 Definition . 6
5.212 Methods of measurement . 6
5.212.1 Straightedge method . 6
5.212.2 Spirit-level method or autocollimation method . 6
5.212.21 Spirit-level method . 7
5.212.22 Optical checks . 8
5.212.3 Checking by means of the taut wire and microscope . 9
5.213 Tolerance . 9
5.22 Straightness of components . 10
..
5.221 Definition . 10
5.222 Methods of measurement . . . . 10
5.223 Tolerances . 10
5.23 Straight line motion . 10
..
5.231 Definitions . 10
5.232 Methods of measurement . . 10
5.232.1 Checking with a straightedge and dial gauge . 11
5.232.2 Checking with microscope and taut wire . . 11
Checking the straightness of a lathe slide displacement . 11
5.232.3
5.233 Tolerance . . 12
5.3 Flatness .
..
5.31 Definition . 12
5.32 Methods of measurement. . 12
Checking of flatness by means of a surface plate . 12
5.321
5.322 Checking of flatness by means of a family of straight lines by displacement
of a straightedge . 12
Checking of flatness by means of a spirit level .
5.323
5.324 Checking of flatness by optical methods . 13
5.33 Tolerance . . 13
5.4 Parallelism, equidistance and coincidence . . 13
5.41 Parallelism of lines and planes . . 13
..
5.411 Definitions . 13
5.412 Methods of measurement. . 13
5.412.1 General, for axes . . 13
5.412.2 Parallelism of two planes .
5.412.3 Parallelism of two axes . 14
5.412.31 Plane passing through the two axes . . 14
5.412.32 Second plane perpendicular to the first . 14
5.412.4 Parallelism of an axis to a plane . 14
5.412.5 Parallelism of an axis to the intersection of two planes . 14
5.412.6 Parallelism of the intersection of two planes parallel to a third plane
5.412.7 Parallelism between two straight lines, each formed by the intersection
oftwoplanes . 16
5.413 Tolerance . 16
IV
IS0 230/1-1986 (El
5.42 Parallelism of motion . 16
5.421 Definition . 16
5.422 Methods of measurement . 16
5.422.1 General . 16
5.422.2 Parallelism between a trajectory and a plane . 16
5.422.21 Plane is on the moving component itself . 16
5.422.22 Plane is not on the moving component itself . 16
5.422.3 Parallelism of a trajectory to an axis . 16
5.422.4 Parallelism of a trajectory to the intersection of two planes . 16
5.422.5 Parallelism between two trajectories .
5.423 Tolerance .
5.43 Equidistance .
5.431 Definition .
5.432 Methodsofmeasurement .
5.432.1 General .
5.432.2 Special case of the equidistance of two axes from the plane of pivoting
............................................... 18
ofoneoftheaxes
5.433 Tolerance . 18
5.44 Coincidence or alignment . 19
5.441 Definition . 19
5.442 Method of measurement . 19
5.443 Tolerance . 19
5.5 Squareness . 20
5.51 Squareness of straight lines and planes . 20
5.511 Definition . 20
5.512 Methods of measurement . 20
5.512.1 General . 20
5.512.2 Two planes at 90' to each other. . 21
5.512.3 Two axes at 90° to each other . 21
5.512.31 The two axes are fixed axes . 21
. 5.512.32 One of the axes is an axis of rotation . 21
5.512.4 An axis and a plane at 90° to each other . 21
5.512.41 Fixedaxis . 21
5.512.42 Axis of rotation . 22
5.512.5 An axis at 90° to the intersection of two planes . 22
5.512.51 When the axis is fixed . 22
5.512.52 When the axis is an axis of rotation . 22
5.512.6 When the intersection of two planes is at 90° to another plane . 22
5.512.7 When two straight lines, each formed by the intersection of two planes
are at 90' to each other . 22
5.513 Tolerance . 22
5.52 Checking of perpendicularity of motion . 22
5.521 Definition .
5.522 Methods of measurement . 24
5.522.1 General . 24
Perpendicularity between the trajectory of a point and a plane . 24
5.522.2
5.522.3 Trajectory of a point at 90° to an axis . 24
V
IS0 230/1-1986 (E)
5.522.4 Two trajectories perpsndicular to each other . 24
5.523 Tolerance . 24
5.6 Rotation . 25
5.61 Run-out . 25
..
5.611 Definitions . 25
5.611.1 Out-of-round . 25
5.611.2 Eccentricity . 25
5.611.3 Radial throw of an axis at a given point . 25
5.611.4 Out-of-true running (run-out) of a component at a given section . 25
5.612 Methods of measurement. . 26
5.612.1 Precautions before testing . 26
5.612.2 External surface . 26
5.612.3 Internal surface . 26
5.613 Tolerance . . 27
5.62 Periodic axial slip . 27
..
5.621 Definitions . 27
5.621.1 Minimum axial play . . 27
5.621.2 Periodic axial slip . 27
5.622 Methods of measurement . 27
5.622.1 General . 27
5.622.2 Applications . 28
5.623 Tolerance . . 29
5.63 Camming . . . 29
..
5.631 Definitions . 29
5.631.1 Camrning of a plane surface rotating around an axis . 29
5.632 Method of measurement . 29
5.633 Tolerance . . 30
6 Special checks . . 30
6.1 Division . 30
6.11 Definitions of errors . 30
.
6.111 Individual error of division .
6.112 Successive error of division .
6.113 Error of division in a given interval . . 31
6.114 Cumulative error . 31
6.115 Total error of division . . 31
6.116 Graphical representation of these errors . 31
6.12 Methods of measurement . . 32
6.13 Tolerance . . 32
6.2 Determination of the rectilinear deviations of screw-driven components . 32
............................................... 33
..
6.31 Definition . 33
6.32 Method of measurement . 33
6.33 Tolerance . 33
6.4 Trueness of devices with angular indexing (e.g. turrets) .
6.41 Definition .
6.42 Methods of measurement . 33
vi
IS0 230/1-1986 (E)
6.43 Tolerance . 33
6.5 Intersection of axes . 33
6.51 Definition .
6.52 Method of measurement . 33
6.53 Tolerance . 33
Annex : Checking instruments for testing machine tools
A.l General .
A.2 Straightedges .
A.21 Description .
A.22 Accuracy . 34
A.221 Value of permissible deflection .
A.222 Flatness and straightness of working faces .
A.223 Parallelism of working faces .
A.224 Straightness of side faces .
A.225 Parallelism of side faces . 34
A.226 Squareness of side faces to working faces . 34
A.227 Surface finish of working faces . 34
A.228 Width of the straightedge . 35
A.23 Precautionsin use . 35
A.3 Test mandrels with taper shanks . 38
A.31 Description .
A.32 Accuracy., .
A.33 Precautions in use . . 39
A.4 Mandrels between centres . 42
A.41 Description . . .
A.42 Accuracy . .
A.43 Precautionsinuse .
....................................... 44
A.51 Description . 44
..
A.52 Accuracy . .
A.521 Tolerance on flatness or on straightness . 44
A.522 Tolerance on squareness . 44
A.523
Finish of working surfaces . 44
A.524 Tolerance on rigidity of squares with two arms . 45
A.53 Precautions in use . 45
A.6 Precision levels . 45
A.61 Description . .
A.62 Accuracy . . 45
A.63 Precautions in use .
A.7 Dialgauges . .
A.71 Description . . . 46
A.72 Accuracy . 46
A.73 Precautions in use . . .
vii
INTERNATIONAL STANDARD IS0 230/1-1986 (E)
Acceptance code for machine tools -
Part 1 : Geometric accuracy of machines operating under
no-load or finishing conditions
O Introduction By practical test is meant the machining of test pieces
appropriate to the fundamental purposes for which the machine
The purpose of IS0 230 is to standardize methods of testing the has been designed, and having predetermined limits and
accuracy of machine tools, excluding portable machine tools : it tolerances.
consists of the following parts :
NOTE - This part of IS0 230 relates only to the checking of the
accuracy itself. In particular, it deals neither with the checking of the
Part 1 : Geometric accuracy of machines operating under
running of the machine tool (vibrations, abnormal noises, stick-slip mo-
no-load or finishing conditions.
tion of components, etc., nor with the checking of characteristics
: Determination of accuracy and repeatabiity of pos- (speeds, feeds), as these checks should normally be carried out before
Part 2
checking the accuracy of the machine tool.
itioning of numerically controlled machine tools. 1)
Part 3 : Accuracy of machines operating under load. 2)
After general considerations on definitions, test methods, use of
checking instruments and tolerances, this part of IS0 230 deals
Part 4 : Vibration. 2)
more thoroughly with preliminary checking operations, practical
Part 5: Sound level. 1)
tests and geometrical checks, and some special checks. An an-
nex deals with the accuracy of instruments used for testing
Part 6 : Safety. 2)
machine tools.
NOTE - This part of IS0 230 gives essentially a recommended selection
1 Scope and field of application
of test methods by means of geometrical checks. Attention is drawn to
the fact that, while geometrical checks are explained at length, the prac-
The aim of this part of IS0 230 is to standardize methods of of the inspection of components
tical tests are not, as the problems
testing the geometric accuracy of machine tools, operating regarding position, dimensions and forms are properly dealt with in most
technical books on metrology.
either under no-load or under finishing conditions, by means of
geometrical and practical tests.
A machine tool is a power-driven machine, not portable by
2 General considerations
hand while working, which can be used for machining metal,
wood, etc., by removal of chips or swarf or by plastic defor-
2.1 Definitions relating to geometrical checks
mation.
A distinction should be made between geometrical definitions
This part of IS0 230 generally relates only to machines which
and those designated in this part of IS0 230 as metrological
cut metal by removing chips or swarf. In particular, special
definitions.
methods necessary for testing wood-working machines and
machines which operate by plastic deformation are not
Geometrical definitions are abstract and relate only to im-
included.
aginary lines and surfaces. From this it follows that geometrical
definitions sometimes cannot be applied in practice. They take
By geometrical checks is meant the checking of dimensions,
no account of the realities of construction or the possibility of
forms and positions of components, as well as the checking of
checking.
their displacement relative to one another. They comprise all the
operations which affect the components of the machine (surface
Metrological definitions are concrete, as they take account of
flatness, coincidence and intersection of axes, parallelism and real lines and surfaces accessible to measurement. They cover
perpendicularity of straight lines to straight lines, of flat surfaces
in a single result all micro- and macro-geometrical errors. They
to flat surfaces or of each to the other). They concern only sizes, allow a result to be reached covering all causes of error,
forms positions and relative movements which may affect the ac-
without distinguishing them from one another. The distinction
curacy of working of the machine.
should be left to the manufacturers.
1) At present at the stage of draft.
2) In preparation.
IS0 230/1-1986 (E)
Nevertheless, in some cases, geometrical definitions (e.g. The tolerance and the measuring range shall be expressed in
the same unit system. Tolerances, particularly tolerances on
definitions of out-of-true running, periodic axial slip, etc.) have
sizes, shall be indicated only when it is impossible to define
been retained in this part of IS0 230, in order to eliminate any
them by simple reference to International Standards for the
confusion and to clarify the language used, but, when describ-
components of the machine. Those relating to angles shall be
ing test methods, measuring instruments and tolerances,
expressed either in units of angle: degree, minute, second
metrological definitions are taken as a basis.
(one revolution = 360°), or as tangents (micrometres or
millimetres per metre for countries using the metric system or
2.2 Test methods and use of checking
inch per 10 in or inch per foot for countries using the inch-foot
instruments system).
During the testing of a machine tool, if the methods of When the tolerance is known for a given range, the tolerance
measurement only allow verification that the tolerances are not for another range comparable to the first one shall be deter-
exceeded (e.g. limit gauges) or if the actual deviations could
mined by means of the law of proportionality. For ranges
only be determined by high-precision measurements for which greatly different from the reference range, the law of pro-
a great amount of time would be required, it is sufficient, portionality cannot be applied : tolerances shall be wider for
instead of measuring, to ensure that the limits of the tolerance small ranges and smaller for large ranges than those which
are not exceeded. would result from the application of this law.
It should be emphasized that errors of measurement due to the
2.312 Rules concerning tolerances
instruments, as well as to the methods used, are to be taken
into consideration during the tests. The measuring instrument
should not give any error of measurement exceeding a given Tolerances include errors inherent in the measuring
instruments and test methods used. Errors of measurement
fraction of the tolerance to be verified. Since the accuracy of
the devices used are very variable from one laboratory to should consequently be included in the permitted tolerances
another, a calibration sheet should be supplied with each (see 2.2).
instrument.
Example :
Test operations should be protected from draughts and from
Tolerance of run-out : Xvm
disturbing light or heat radiation (sunlight, electric lamps too
close, etc.) and the temperature of the measuring instruments
Inaccuracy of instruments, errors of measurement : Ypm
should be stabilized before measuring. The machine itself shall
be suitably protected from the effects of external heat.
Maximum permissible difference in the readings during the
test (X - Y) vm
A given test should preferably be repeated, the result of the test
being obtained by taking the average of the measurements.
Errors to be ignored are those of block gauges, reference discs,
However, the various measurements should not show too great
etc., inaccuracies arising from comparative laboratory
deviations from one another. If they do, the cause should be
measurements, inaccuracies of form of machine part used as
looked for either in the method or the checking instrument or
reference surfaces, including surfaces masked by plungers or
the machine tool itself.
by support points of measuring instruments.
.
The actual deviation should be the arithmetical mean of several
2.3 Tolerances
readings taken, ignoring the above causes of error.
Tolerances on measurements when testing
2.31
Lines or surfaces chosen as reference bases should be directly
machine tools
related to the machine tool (e.g. line between centres of a
lathe, spindle of a boring machine, slideways of a planing
Tolerances, which limit deviations to values which are not to be
machine, etc.). The direction of the tolerance shall be defined
exceeded, relate to the sizes, forms, positions and movements
in 2.325.
according to the rules given
which are essential to the accuracy of working and to the
mounting of tools, important components and accessories.
2.32 Subdivisions of tolerances
There are also tolerances which apply only to test pieces.
Tolerances applicable to test pieces and to fixed
2.321
2.311 Units of measurement, measuring ranges parts of machine tools
When establishing tolerances, it is necessary to indicate :
2.321.1 Tolerances of dimensions
a) the unit of measurement used;
The tolerances of dimensions indicated in this part of IS0 230
relate exclusively to the dimensions of test pieces for practical
b) the reference base and the value of the tolerance and its
tests and to the fitting and to the fitting dimensions of cutting
location to the reference base;
tools and of checking instruments which may be mounted on
the machine tool (spindle taper, turret bores). They are the
c) the range over which measurement is made.
IS0 230/1-1986 (E)
NOTE - When a position is determined in relation to surfaces showing
limits of permissible deviation from the nominal dimensions.
errors of form, these errors of form should be taken into account when
They shall be expressed in length units (e.g. deviations of bear-
fixing the tolerance of position.
ings and bore diameters, for the setting up and the centring of
tools).
2.321.4 Rules for the influence of defects of form in
For internal and external dimensions of cylindrical and
determining positional errors
parallelepipedic parts, tolerances shall be given in compliance
10,
with the rules prepared by Technical Committee ISO/TC
When positional errors of two surfaces or of two lines (see
Technical drawings. In particular, deviations should be indi-
figure 1, lines XY and ZT) are being determined, the readings of
cated or the IS0 symbols used.
the measuring instrument automatically include some errors of
form. It shall be laid down, as a principle, that checking shall
:
Example
apply only to the total error, including the errors of form of the
two surfaces or of the two lines. Consequently, the tolerance
80 + 0,012
shall take into account the tolerance of form of the surfaces
or 80 j6
~ 0.007
involved. (If thought useful, preliminary checks may ascertain
defects of form of lines and of surfaces, of which the relative
positions are to be determined.)
2.321.2 Tolerances of form
When setting out on a graph (see figure 1) the different readings
Tolerances of form limit the permissible deviations from the
is obtained.
mn of the checking instrument, a curve, such as AB,
theoretical geometric form (e.g. deviations relative to a plane,
It is to be accepted, when there is no contradictory stipulation,
to a straight line, to a revolving cylinder, to the profile of thread
that the error is to be determined by using, instead of this curve,
or of tooth). The shall be expressed in units of length or of
a line calculated from the minimun squared deviation.
angle. Because of the dimensions of the plunger surface or of
the support surface, only part of the error of form is detected.
2.322 Tolerances applicable to the displacement of a
Therefore where extreme accuracy is required, the area of the
component of a machine tool
surface covered by the plunger or support shall be stated.
In a general way, the plunger surface should be proportional to 2.322.1 Tolerances of dimensions
the precision and to the dimension of the surface to be checked
Tolerances of dimensions limit the permissible deviation of the
(a surface plate and the table of a heavy planing machine are
position reached by a point on the moving part from that which
not checked from the same plunger surface).
it should have reached after moving.
Examples
2.321.3 Tolerances of position
1 Deviation d, at the end of the travel, of the position of a
Tolerances of position limit the permissible deviations concern-
lathe cross slide from the position which it should have reached
ing the position of a component relative to a line, to a plane, or
under the action of the lead screw (see figure 2).
to another component of the machine (e.g. deviation of
2 Angle of rotation of a spindle relative to the angular
parallelism, of perpendicularity, of alignment, etc.). They shall
displacement of a dividing plate coupled to it.
be expressed in units of length or angle.
When a tolerance of position is defined by two measurements
2.322.2 Tolerances of form
taken in two different planes, the tolerance should be fixed in
These limit the deviation of the actual trajectory of a point
each plane, when the deviations from those two planes do not
relative to the theoretical trajectory (see figure 3). They shall be
affect the working accuracy of the machine tool in the same
stated in units of length.
way.
X
Z
Tolerance
Theoretical trajectory
U
II n
Figure 3
Figure 2
Figure 1
IS0 230/1-1986 (E)
2.322.3 Tolerances of position 2.323 Cumulative or inclusive tolerances
Tolerances of position limit the permissible deviation between The cumulative tolerances are the resultant of several devia-
the trajectory of a point on the moving part and the trajectory tions and may be determined by a single measurement,
laid down (e.g. deviation of parallelism between the trajectory without it being necessary to know each deviation.
and a straight line or a surface) (see figure 4). They shall be
expressed in units of angle or preferably as successive
Example (see figure 6) : The tolerance for the run-out of a shaft
tangents over a given measurement of length.
is the sum of the tolerance of form (out-of-round of the cir-
cumference ab on which the plunger is in contact), the
tolerance of position (the geometrical axis and the rotating axis
of the shaft do not coincide) and the tolerance of out-of round
of the bore of the bearing.
d trajectory
Figure 4
2.322.4 Local tolerances
Figure 6
Tolerances of form and position are usually relative to the form
or position as a whole, e.g. 0,03/1 O00 for a straightness or
2.324 Symbols and positions of tolerances for relative
flatness. It should be observed that checking can show up a
angular positions of axes, slideways, etc.
5) which is not spread over the whole of
deviation (see figure
the form or position, but is concentrated on a short length of
When the position of the tolerance in relation to the nominal
the former (e.g. 200 mm). If such defects, seldom met with in
position is symmetrical, the sign k may be used. If the pos-
practice, are to be avoided, the overall tolerance may be
ition is asymmetrical it shall be stated precisely, in words,
it may be
accompanied by a statement of a local tolerance; or
simply agreed that the local tolerance, provided that it does
-
either in relation to the machine or to one of the com-
not fall below a minimum to be stated (e.g. 0,Ol or 0,005 mm)
ponents of the machine, or
should be proportional to the overall tolerance. In the case
under consideration, relating for example to straightness, the
-
in relation to the operator in his conventional position
local error shall not in these conditions exceed :
2.325 Conventional position of the operator
x 200 = 0,006mm
1 O00
For each type of machine a conventional position of the .
If 0,Ol mm is accepted as a minimum for any given machine, it operator shall be defined. The front of a machine shall be the
is sufficient to check that the local error does not exceed this
part which faces the operator. The right of a machine shall be
value.
the part which is at his right. The rear and the left of a machine
shall be the parts respectively opposite to those already
defined.
In practice, local defects are generally imperceptible, as they
are covered by the supporting or the feeling surfaces of the
measuring instruments. However when the feeling surfaces
are relatively small (plungers of dial gauges or micro-
3 Preliminary checking operations
indicators), the measuring device should be such that the
plungers follow a surface of high grade finish (straightedge,
test mandrel, etc.).
3.1 Installation of the machine before test
Before proceeding to test a machine tool, it is essential to fix
the machine upon suitable foundations and to level it in accord-
ance with the instructions of the manufacturer.
3.11 Levelling
//a/m Local defect //
The preliminary operation of installing the machine shall involve
(see 3.1) precise levelling and is essentially determined by the
Figure 5
particular machine concerned.
IS0 230/1-1986 (E)
specifies it, for example, as in the case of heavy-duty
In the case of a lathe, the plane of the slides (front and rear)
machines, the machine shall be loaded with one or more test
shall be laid horizontally or with a suitable slope. The cross slide
pieces.
shall be placed in the middle of the bed. When jacks and fixing
bolts are used, the extreme ends of the slideways shall be
placed horizontally and the twisting of the bed shall be
For this purpose, the level shall be 4 Practical tests
remedied if necessary.
7) on the longitudinal positions
placed in succession (see figure
a, b, c and d, and the transverse positions e and f.
4.1 Testing
After the first installation, checking of the straightness of the
Practical tests shall be carried out on pieces the making of
slideways (or straightness of the movement of the slide) may be
which does not require operations other than those for which
made. It should be noted that this checking is not
the machine has been built. Practical tests to ascertain the
distinguishable from the setting out of the machine, particularly
precision of a machine tool shall be the finishing operations for
in the case of large-sized beds, Jacks are often spaced along
which the machine has been designed. (It is of primary import-
the bed to effect local corrections as the checking of the
ance that such tests should be carried out in good faith.)
slideways progresses.
The number of workpieces or, as the case may be, the number
When installing milling machines, the table of the machine shall
of cuts to be made on a given workpiece, shall be such as to
be set approximately horizontal; the purpose of this is to
facilitate the test operations. make it possible to determine the average precision of work-
ing. If necessary, wear on the cutting tool used should be
Generally, it is desirable to follow the manufacturer’s instruc-
taken into account.
tions for the proper setting-out of the machine and for the pro-
vision of suitable foundations which, in certain cases, are
The nature of the workpieces to be made, their dimensions,
indispensable.
their material and the degree of accuracy to be obtained and
the cutting conditions shall be settled by agreement between
the manufacturer and the user, unless IS0 specifications
3.2 Condition of the machine before test
already exist.
3.21 Dismantling of certain components
4.2 Checking of workpieces in practical tests
As the tests are carried out, in principle, on a completely fin-
ished machine, dismantling of certain components should only
Checking of workpieces in practical tests shall be done by
be carried out in exceptional circumstances, in accordance with
measuring instruments selected for the kind of measurement
the instructions of the manufacturer (e.g. dismantling of a
to be made and the degree of accuracy required.
grinding machine table in order to check the slideways).
The tolerances indicated in 2.321, particularly in 2.321.1 and
3.22 Temperature conditions of certain components
2.321.2, are to be used for these checks.
before test
The aim is to check the accuracy of the machine under con-
4.3 Importance of practical tests
ditions as near as possible to those of normal functioning as
regards lubrication and warming up. During the geometrical
The results of practical tests and geometrical checks can be
and practical tests, components, e.g. spindles, which are liable compared only insofar as these two kinds of tests have the
to warm up and consequently to change position or shape,
same object. There are cases moreover when, on account of
shall be brought to the correct temperature by running the expense or technical difficulties in conducting the tests, the
machine idle in accordance with the conditions of use and the
accuracy of a machine is checked only by geometrical checks
instructions of the manufacturer. or only by practical tests.
If the tests by means of geometrical checks and practical tests
3.23 Functioning and loading
having the same object do not give the same results, those
results obtained by making practical tests should be accepted
Geometrical checks shall be made either when the machine is at
as the only valid ones.
a standstill or when it is running idle. When the manufacturer
Figure 7
IS0 230/1-1986 (E)
5.212 Methods of measurement
5 Geometrical checks
It is recommended to use:
5.1 General
for lengths below 1 600 mrn or 63 in :
a)
For each geometrical check of a given characteristic of shape,
a spirit level or straightedge conforming to International
position or displacement of lines or surfaces of the machine :
or national Standards, as the case may be,
- straightness (see 5.21,
b) for lengths above 1 600 mrn or 63 in :
- flatness (see 5.31,
the methods of measurement by means of a spirit-level,
or of optical devices (the autocollimation method, the
-
parallelism, equidistance and coincidence (see 5.41,
microscope and taut wire).
squareness (see 5.5).
5.212.1 Straightedge method
- rotation (see 5.61,
The straightedge should be placed on two blocks, located, if
a definition I), a method of measurement and the way of deter-
possible, at the points corresponding to the minimum deflec-
mining the tolerance are given.
tion.
For each test, at least one method of measurement has been
The measurement shall be made by moving along the straight-
indicated, and only the principles and apparatus used have
edge a rider of which one point rests on the surface to be
been shown.
measured and the other carries a dial gauge, the plunger of
in contact with the straightedge (see figure 8).
which is
When other methods of measurement are used, their accuracy
shall be at least equal to the accuracy of those in this part of
IS0 230.
Although, for the sake of simplicity, the methods of measure-
ment have been chosen systematically from those which
employ only the elementary test instruments most frequently
used in engineering workshops, such as straightedges,
squares, mandrels, measuring cylinders, spirit levels and dial
gauges, it should be observed that other methods, notably
those using optical devices, are in fact generally used in
machine tool building and in inspection departments. Testing
of machine tool parts of large dimensions often requires the use
of special devices for convenience and speed.
5.2 Straightness
Geometrical checks covering straightness are the following :
-
-
Figure 8
straightness of a line in two planes, see 5.21;
-
straightness of components, see 5.22;
The straightedge is set to give identical readings at both ends of
- the line (e.g. by means of adjustable blocks); errors in the line
straight line motion, see 5.23.
AMB relative to the straight line AB joining the two extremes
may be read off directly [see figure 9a)l.
5.21 Straightness of a line in two planes
The straightedge may also be set without aiming at identical
readings at both ends of the line; the readings are then plotted
5.211 Definition
graphically and the errors checked in relation to the straight
line AB [see figure 9b)l.
A line is deemed to be straight over a given length when the
variation of the distance of its points from two planes perpen-
dicular to each other and parallel to the general direction of the
5.212.2 Spirit-level method or autocollimation method
line remains below a given value for each plane.
In the spirit-level method, the reference plane is the horizontal
Reference planes shall be chosen so that their intersection is
plane, as defined by the level.
parallel to the straight line joining two points suitably located on
the line to be tested. The two points should be close to the In the autocollimation method, the reference line is a light
beam.
ends of the length to be measured.
1) See also 2.1.
IS0 230/1-1986 (E)
Measurements shall be taken at successive equidistant points.
5.212.21 Spirit-level method
These shall then be set out on a chart of the angles and the
general direction XY in relation to the line AB checked (see 1) The line is reasonably horizontal
figure 10).
The initial straight line of reference is constituted by the straight
Deviations MN Derpendicular to this line shall not exceed the
O and rn being two points on the line to be checked
line omx,
specified tolerance.
(see figure 11 1.
M
a)
M
Reference plane
N
Figure 10
Figure 11
IS0 230/1-1986 (E)
The level is placed on om, theil moved to mm', then to m'm", 2) The line is not horizonal
the distances om, mm', being all equal to a value d, related to
When a line is inclined, the procedure of the last example ma
...

Norme internationale @ 23011
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION.MEXilYHAPOaHAR OPTAHbt3AUMR no CTAHPAPT~3AUbtU.ORGANlSATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Code de réception des machines-outils -
Partie 1 : Précision géométrique des machines
fonctionnant à vide ou dans des conditions de finition
Acceptance code for machine tools - Part I: Geometric accuracy of machines operating under no-load or finishing conditions
Première édition - 1986-09-01
Z CDU 621.9-187 Réf. no : IS0 230/1-1986 (FI
Descripteurs : machine-outil, essai, mesurage de dimension, exactitude.
$2
N
O
Prix bad sur 46 pages
v,
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 confiée aux comités techniques de I'ISO. Chaque
comité membre intéresd par une étude a le droit de faire partie du comité technique
créé a cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec I'ISO participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I'ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-
mément aux procédures de I'ISO qui requibrent l'approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
IS0 230/1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 39,
La Norme internationale
Machines- outils.
Elle annule et remplace la Recommandation ISO/R 230-1961, dont elle constitue une
révision mineure.
' L'attention des utilisateurs est attirée sur le fait que toutes les Normes internationales
sont de temps en temps soumises a révision et que toute réfbrence faite A une autre
Norme internationale dans le présent document implique qu'il s'agit, sauf indication
contraire. de la dernibre édition.
O Organisation internationale de normalisation. 1986 0
Imprime en Suisse
II
IS0 230/1-1986 (FI
Sommaire
Page
O Introduction .
1 Objet et domaine d'application . 1
2 Considérations générales . . . 1
2.1 Définitions concernant les vérifications géométriques . 1
2.2 Procédés de contrôle et emploi des instruments de vérification . 2
2.3 Tolérances . . .
2.31 Tolérances sur les mesurages effectués dans les essais de machines-outils . 2
2.311 Unités de mesure. étendues de mesurage . 2
2.312 Conventions concernant les tolérances . . .
2.32 Subdivision des tolérances . 2
2.321 Tolérances applicables aux pieces d'essais et aux parties fixes des
machines-outils . 2
2.321.1 Tolérances de dimensions . 2
..
2.321.2 Tolérances de forme . 3
2.321.3 Tolérances de position . 3
2.321.4 Convention sur l'influence des défauts de forme dans la détermination
des erreurs de position . . 3
2.322 Tolérances applicables au mouvement d'un élément de machine-outil . 3
2.322.1 Tolérances de dimensions . . .
2.322.2 Tolérances de forme .
2.322.3 Tolérances de position . 4
2.322.4 Tolérances locales . . 4
2.323 Tolérances cumulées ou tolérances globales .
2.324 Symboles et positions des tolérances pour les positions angulaires
relatives des axes, glissières, etc . 4
2.325 Position conventionnelle de l'opérateur . .
3 Opérations préliminaires de contrôle . . 4
3.1 Installation de la machine avant essai . 4
3.11 Nivellement . 4
3.2 État de la machine avant essai . 5
3.21 Démontage de certains organes . .
3.22 Mise en température préalable de certains organes . 5
3.23 Fonctionnement et mise en charge .
4 Epreuvespratiques . 5
4.1 Exécution des épreuves . 5
4.2 Vérification des pièces des épreuves pratiques . 5
4.3 Importance des épreuves pratiques . 5
...
IS0 230/1-1986 (FI
5 Vérifications géométriques . 6
5.1 Généralités . 6
5.2 Rectitude . 6
5.21 Rectitude d'une ligne dans deux plans . 6
5.211 Définition . 6
5.212 Procédés de mesure .
5.212.1 Procédé de mesure par règle . 6
5.212.2 Procédé de mesure par nivea U par autocollimation . 6
5.212.21 Contrôle au niveau . 7
5.212.22 Contrôles optiques . 8
5.212.3 Contrôle par fil tendu et microscope . 9
5.213 Tolérance .
5.22 Rectitude d'organes . 10
5.221 Définition . 10
5.222 Procédés de mesure . 10
5.223 Tolérances . . 10
5.23 Rectitude de déplacement . 10
5.231 Définitions . 10
5.232 Procédésdemesure . 10
5.232.1 Contrôle avec la règle et le comparateur à cadran .
5.232.2 Contrôle avec le microscope et le fil tendu .
5.232.3 Contrôle de la rectitude de déplacement des chariots de tour . 11
5.233 Tolérance . 12
5.3 Planéité . 12
5.31 Définition . 12
5.32 Procédésdemesure . 12
5.321 Contrôle au moyen d'un marbre . 12
5.322 Contrôle au moyen d'un faisceau de droites par déplacement d'une règle .
5.323 Contrôle au moyen du niveau . 12
5.324 Contrôle par procédés optiques . 13
5.33 Tolérance .
5.4 Parallélisme, équidistance et coïncidence . 13
5.41 Parallélisme de lignes et de plans . . 13
5.411 Définitiolis . 13
5.412 Procédésdemesure .
5.412.1 Principe général concernant les axes .
5.412.2 Parallélisme de deux plans . 14
5.412.3 Parallélisme de deux axes . . 14
5.412.31 Contrôle dans un plan passant par les deux axes . 14
5.412.32 Contrôle dans un deuxième plan perpendiculaire au premier .
5.412.4 Parallélisme d'un axe et d'un plan .
5.412.5 Parallélisme d'un axeà l'intersection de deux plans .
5.412.6 Parallélisme de l'intersection de deux plansà un troisième plan . 14
5.412.7 Parallélisme de deux droites formées chacune par l'intersection de deux
plans . 16
5.413 Tolérance . 16
iv
IS0 230/1-1986 (FI
5.42 Parallélisme de mouvement . 16
5.421 Définition . 16
5.422 Procédésdemesure . 16
5.422.1 Principe général . 16
5.422.2 Parallélisme d'une trajectoire et d'un plan . 16
5.422.21 Plan se trouvant sur l'organe mobile même . 16
5.422.22 Plan ne se trouvant pas sur l'organe mobile .
5.422.3 Parallélisme d'une trajectoire et d'un axe . 16
5.422.4 Parallélisme d'une trajectoire et de l'intersection de deux plans . 16
5.422.5 Parallélisme de deux trajectoires. .
5.423 Tolérance . . 18
5.43 Équidistance .
5.431 Définition . 18
5.432 Procédés de mesure . . 18
5.432.1 Cas général . 18
ance de deux axes au plan de pivotement
....................................... 18
5.433 Tolérance 18
5.44 Coïncidence ou alignement . 19
5.441 Définition . 19
5.442 Procédé de mesure . . 19
5.443 Tolérance .
5.5 Perpendicularité . . 20
5.51 Perpendicularité de droites et de plans .
..
5.511 Définition . 20
5.512 Procédésdemesure . 20
5.512.1 Principe général . . . 20
5.512.2 Perpendicularité de deux plans . 21
5.512.3 Perpendicularité de deux axes . 21
5.512.31 Les deux axes sont fixes . .
5.512.32 Un des deux axes est un axe de rotation . . . 21
5.512.4 Perpendicularité d'un axeà un plan .
5.512.41 Axe fixe . 21
5.512.42 Axe de rotation . 22
5.512.5 Perpendicularité d'un axeà l'intersection de deux plans . 22
5.512.51 Axefixe . . 22
5.512.52 Axe de rotation . 22
5.512.6 Perpendicularité de I'intesection de deux plansà un troisième plan . 22
5.512.7 Perpendicularité de deux droites formées chacune par l'intersection
.................................................. 22
dedeuxplans
5.513 Tolérance . . 22
5.52 Perpendicularité de mouvement .
5.521 Définition . 22
... ..................... 24
5.522 Procédés de mesure .
5.522.1 Principe général . 24
5.522.2 Perpendicularité d'une trajectoireà un plan . 24
5.522.3 Perpendicularité d'une trajectoireà un axe .
5.522.4 Perpendicularité de deux trajectoires .
V
5.523 Tolérance . . . . . . . 24
5.6 Rotation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
5.61 Faux-rond de rotation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
. . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
5.611 Définitions .
Faux-rond de forme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
5.611.1
5.611.2 Excentricité . . . . . . . . . . . . . 25
5.611.3 Battement radial d’un axe en un de ses points . . . 25
5.611.4 Faux-rond de rotation d’une pièce dans une section droite donnée. .
5.612 Procédés de mesure . . . . . . . 26
....
Précautions avant contrôle . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5.612.1
5.612.2 Surface extérieure . . 26
....................... 26
5.612.3 Surface intérieure. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
5.613 Tolérance
Déplacement axial périodique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
5.62
....................... 27
5.621 Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
5.621.1 Jeu axial minimal
5.621.2 Déplacement axial périodique . 27
_. 27
5.622 Procédés de mesure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.622.1 Principegénéral .
............................... 28
5.622.2 Applications . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . , . . , . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . 29
5.623 Tolérance
5.63 Voile . . . . . . . . . . . . 29
............. 29
5.631 Définitions . . . . . . . . , . , . . . . . . . . . . . .
Voile d’une surface plane astreinteà tourner autour d’un axe . . . . . . . . . . 29
5.631.1
. . . . . . . . . . . . . . . . . 29
5.632 Procédé de mesure
5.633 Tolérance . 30
6 Contrôles spéciaux . . . . . . . . . . . . 30
............. 30
6.1 Division. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.11 Définition des erreurs . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.111 Erreur individuelle de division . 30
6.112 Erreur successive de division . . . . . . . . . 30
.. 31
6.113 Erreur locale de division dans un intervalle donné . . . . . . . . .
............................... 31
6.114 Erreur cumulée . . . . . . . . . . . .
6.115 Erreur totale de division . . .
6.116 Représentation graphique de ces erreurs . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.12 Procédés de mesure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
6.13 Tolérance
6.2 Précision des déplacements rectilignes des organes
6.3 Jeu angulaire . . . . . . 33
6.31 . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Définition
6.32 Procédé de mesure . . . . . . . . . 33
6.33 Tolérance . . . . . . . . 33
6.4 Fidélité des mécanisme d‘indexage angulaire (par exemple tourelles) . . . . . . .
.... 33
6.41 Définition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.42 Procédésdemesure . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
6.43 Tolérance
vi
IS0 230/1-1!386 (FI
6.5 Intersection d'axes . 33
6.51 Définition . 33
6.52 Procédédemesure . 33
6.53 Tolérance . 33
Annexe : Instruments de vérification pour les essais de machines-outils
A.l Généralités .
A.2 Règles de contrôle . 34
A.21 Description . . . 34
A.22 Précision . 34
A.221 Valeur de la flèche admissible . 34
A.222 Planéité et rectitude des faces de mesure . . 34
A.223 Parallélisme des faces utiles . 34
A.224 Rectitude des faces latérales . . 34
A.225 Parallélisme des faces latérales . 34
A.226 Perpendicularité des faces latérales aux faces utiles .
A.227 État de surface des faces utiles aux mesurages . . .
A.228 Largeur de la règle . 35
A.23 Précautions d'emploi . . .
A.3 Mandrins de contrôle .
A.31 Description . 38
A.32 Précision . . . . 39
A.33 Précautions d'emploi . 39
A.4 Cylindres entre-pointes . 42
A.41 Description . . . . 42
A.42 Précision . 43
A.43 Précautions d'emploi . . . . 43
A.5 Equerres . 44
A.51 Description . 44
A.52 Précision . .
A.521 Tolérance de planéité ou de rectitude .
A.522 Tolérance de perpendicularité . 44
A.523 État de surface des faces utiles .
A.524 Tolerance de rigidit6 des Bquerres B deux bras . 45
A.53 Precautions d'emploi . 45
A.6 Niveaux de precision . 45
A.61 Description . 45
A.62 Precision .
A.63 Precautions d'emploi . 46
A.7 ComparateursBcadran .
A.71 Description . 46
A.72 Precision . . 46
A.73 Precautions d'emploi .
vi i
~___
N O R M E I N TE R N AT1 O NA LE IS0 230/1-1986 (F)
Code de réception des machines-outils -
Partie 1 : Précision géométrique des machines
fonctionnant à vide ou dans des conditions de finition
Quant aux épreuves pratiques, elles consistent en l‘exécution
O Introduction
de pièces-types répondant aux opérations fondameqtales pour
CIS0 230, qui a pour but d’unifier les conditions techniques
lesquelles la machine a été concue et ayant des cotes et des
d’examen lors de la réception des caractéristiques de toutes les
tolérances déterminées.
machines-outils à l’exclusion des machines portables en travail,
~- La présente partie de I’ISO 230 ne concerne que le contrôle de
a la structure suivante : NOTE
la précision proprement dite. En particulier, elle ne traite ni de l‘examen
du fonctionnement de la machine (vibrations, bruits anormaux, points
Partie 1 : Précision géométrique des machines fonctionnant
durs dans les déplacements d’organes), ni de celui des caractéristiques
à vide ou dans des conditions de finition.
(vitesses, avances), examens qui doivent en principe précéder celui de
Partie 2 : Détermination de la précision et de la répétabilité
la orécision de la machine.
de positionnement des machines-outils à commande numé-
Après des considérations générales sur les définitions, sur les
rique. 1)
procédés et les instruments de vérification ainsi que sur les tolé-
Partie 3: Précision de la machine fonctionnant en charge.2)
rances, la présente partie de I‘ISO 230 traite d‘une facon plus
développée des opérations de contrôle, des épreuves prati-
Partie 4: Vibration.2)
ques, des vérifications géométriques ainsi que de quelques
Partie 5 : Bruit. 1)
contrôles spéciaux. Les instruments de vérification propres aux
machines-outils font l‘objet de l’annexe.
Partie 6 : Sécurité. 2)
NOTE - La présente partie de I’ISO 230 donne essentiellement une
sélection recommandée de méthodes d‘essai au moyen de vérifications
1 Objet et domaine d’application
géométriques. L‘attention est d’ailleurs attirée sur le fait que si les véri-
fications géométriques font l‘objet de longs développements, il n’en est
La présente partie de I’ISO 230 a pour but d’unifier les conditions
pas de même des épreuves pratiques; car le problème du contrôle des
techniques d’examen de la précision géométrique des machines-
pièces d’essai aux points de vue positions, dimensions et formes se
outils fonctionnant à vide ou dans des conditions de finition, à
trouve traité dans tous les ouvrages courants de métrologie.
l’aide des vérifications géométriques et des épreuves pratiques.
Une machine-outil est une machine, non portative en travail,
2 Considérations générales
actionnée par une source extérieure d‘énergie et permettant
l‘usinage du métal, du bois, etc., par enlèvement de matière ou
2.1 Définitions concernant les vérifications
par déformation.
géométriques
La présente partie de I’ISO 230 ne vise en principe que les machi-
nes travaillant le métal par enlèvement de matière. N‘y figurent
II y a lieu de faire une distinction entre les définitions géométri-
pas notamment les modalités particulières applicables aux machi-
ques et ce qu‘il est convenu dans la présente partie de
nes travaillant par déformation et aux machines à bois.
I’ISO 230, d‘appeler définitions métrologiques.
Par vérifications géométriques, on entend les vérifications de
La définition géométrique est abstraite et ne concerne que les
dimensions, de formes et de positions d’organes ainsi que celles
lignes et surfaces immatérielles. De ce fait, une définition géo-
de leurs déplacements relatifs. Elles comprennent toutes les
métrique présente des difficultés d’application, quelquefois
opérations qui intéressent les organes de la machine (planéité
insurmontables. Elle ne tient compte ni des réalités de la cons-
de surface, coïncidence et intersection d’axes, parallélisme et
truction ni des possiblités de vérification.
perpendicularité entre elles de lignes droites et de surfaces pla-
définition métrologique a un caractère concret car elle prend
nes.). Elles ne concernent toutefois que les dimensions, les La
formes, les positions et les déplacements relatifs susceptibles en considération les lignes et surfaces réelles accessibles à la
d‘intervenir dans la précision du travail de la machine. mesure. Elle englobe dans un même résultat tous les défauts
Actuellement au stade de projet.
1)
2) En préparation
IS0 230/1-1986 (FI
micro- et macro-géométriques. Elle permet d’atteindre un résul- La tolérance et l’étendue sur laquelle s’étend la vérification doi-
tat qui englobe toutes les causes d’erreur sans en faire la discri- vent être exprimées dans le même système d’unités. Les tolé-
mination, dont le soin peut être laissé au constructeur. rances ne doivent être explicitées, notamment celles concer-
nant les dimensions, que lorsqu’elles ne peuvent être précisées
Néanmoins, pour éviter toute confusion et pour clarifier le lan-
par simple référence aux normes IS0 des organes de machine.
gage, quelques définitions géométriques (faux-rond de rota-
Celles relatives aux angles doivent être exprimées à l’aide des
tion, déplacement axial périodique, etc.) ont été maintenues
= 360°), ou à
unités d’angle: degré, minute, seconde (un tour
dans la présente partie de I’ISO 230, mais les méthodes d’essai,
l’aide de leurs tangentes (micromètres ou millimètres par mètre
les instruments de vérification et les tolérances sont exposés en
pour les pays utilisant le système métrique, inch par 10 in ou
se basant sur des définitions métrologiques.
inch par foot pour les pays utilisant le système inch-foot).
Lorsqu‘on a la tolérance pour une étendue donnée, on doit
2.2 Procédes de contrôle et emploi des
déterminer la tolérance pour une autre étendue peu différente
instruments de vérification
iru moyen de la règle de proportionnalité. Pour des étendues
nettement différentes de l’étendue de référence, la règle de pro-
Lors des essais d’une machine-outil, si les procédés de mesure
portionnalité ne peut être appliquée : les tolérances doivent
permettent seulement de vérifier que les tolérances ne sont pas
être, dans le cas de petites étendues plus larges et, dans le cas
dépassées (calibres à limites, par exemple) ou bien dans le cas
de grandes étendues, moins larges que celles qui résulteraient
où les écarts réels ne pourraient être déterminés que par des
de l’application de cette règle.
mesurages de haute précision nécessitant un temps considéra-
ble, on peut se contenter, au lieu de faire un mesurage, de
s‘assurer que les limites de la tolérance ne sont pas dépassées.
2.312 Conventions concernant les tolérances
-
II est précisé que les erreurs de mesurage provenant tant des
Les tolérances englobent les erreurs inhérentes aux ins-
instruments que des procédés utilisés doivent être prises en
truments de mesure et aux procédés de contrale utilisés.
considération dans les essais. L‘appareil de mesure ne doit pas
Les erreurs de mesurage doivent en conséquence être
donner lieu à des erreurs de mesurage dépassant une fraction
comprises dans les tolérances garanties (voir 2.2).
à vérifier. La précision des appareils
convenue de la tolérance
utilisés étant très variable d‘un laboratoire à l‘autre, chaque Exemple :
appareil sera de préférence muni d‘une feuille d‘étalonnage.
Tolérance de faux-rond de rotation : Xpm
II importe d’opérerà l’abri des courants d’air et des radiations ther-
Inexactitude de l‘instrument y compris l’incertitude de
miques ou lumineuses perturbatrices (rayons de soleil, lampes
mesurage : Ypm
d’éclairage trop rapprochées, etc.) et de laisser, avant de faire des
lectures, stabiliser convenablement les températures des instru-
Différence maximale permise dans les indications de I‘instru-
ments de mesure utilisés. La machine elle-même doit être conve
ment au cours du contrôle (X- Y) pm
nablement protégée contre les effets de la chaleur extérieure.
On doit négliger l’erreur des étalons (cales-étalons, disques de
Un essai donné doit, de préférence, être répété, le résultat du
référence, etc.), ainsi que l‘inexactitude des mesurages de
contrôle s’obtenant en faisant la moyenne des mesurages. II
comparaison faits dans la salle de métrologie; on doit négliger
importe toutefois que les différents mesurages ne présentent
aussi l’influence de l’inexactitude de forme des parties de la
pas entre eux de trop grands écarts, sinon on recherchera la
machine utilisées comme surfaces de mesure, ainsi que de cel-
cause de ces écarts, soit dans le procédé, soit dans l’appareil de
les masquées par les palpeurs et surfaces d’appui des instru-
contrôle, soit encore dans la machine-outil elle-même.
ments de mesure.
-
L‘écart effectif est la moyenne arithmétique de plusieurs mesu-
2.3 Tolérances
rages effectués en négligeant les causes d’erreurs ci-dessus.
2.31 Tolérances sur les mesurages effectués dans les
On doit choisir comme bases de référence des lignes ou des
essais de machines-outils
surfaces définies sur la machine-outil (par exemple, ligne des
pointes d’un tour, broche d’une aléseuse, glissière d’une rabo-
Les tolérances, qui limitent les écarts à des valeurs ne pouvant être
teuse, etc.). Le sens de la tolérance doit être défini conformé-
dépassées, se rapportent aux dimensions, formes, positions et
ment aux conventions de 2.325.
déplacements qui sont essentiels quantà la précision du travail età
la fixation des outils, des éléments et accessoires importants.
2.32 Subdivision des tolérances
II existe également des tolérances qui s’appliquent seulement
aux pièces d’essais.
2.321 Tolérances applicables aux pieces d‘essais et aux
parties fixes des machines-outils
2.311 Unités de mesure, &endues de mesurage
II est nécessaire d’indiquer dans I‘établissement des tolérances : 2.321.1 Tolérances de dimensions
a) l‘unité dont on se sert;
Les tolérances de dimensions indiquées dans la présente partie
I‘ISO 230 se rapportent exclusivement aux cotes des pièces
de
b) la base de référence et la valeur de la tolérance ainsi que la
d‘essais des épreuves pratiques et aux cotes de raccordement
position de cette tolérance par rapport à la base de référence;
des outils de coupe et des instruments de vérification suscepti-
c) l‘étendue sur laquelle s’étend le mesurage.
bles d’être montés sur la machine (cône de broche, alésages de
IS0 230/1-1986 (F)
tourelle). Elles limitent les écarts permis par rapport à la cote 2.321.4 Convention sur l’influence des défauts de forme
nominale. Elles doivent être exprimées en unités de longueur dans la détermination des erreurs de position
(par exemple, écarts de diamètres des portées et alésages, pour
le montage et le centrage des outils). Lorsqu’on veut déterminer les écarts de position de deux surfa-
ces ou de deux lignes (voir figure 1, lignes XY et ZT), l’appareil
Les tolérances de dimensions intérieures et extérieures des par-
de mesure donne des lectures englobant automatiquement une
ties cylindriques et parallélépipédiques doivent être données
partie des erreurs de forme. On doit fixer, en principe, que la
conformément aux règles prescrites par le comité technique
vérification doit porter uniquement sur l’erreur totale, celle-ci
ISO/TC IO, Dessins techniques. En particulier, on doit indiquer
englobant les erreurs de forme des deux surfaces ou des deux
les écarts ou utiliser les symboles ISO.
lignes. La tolérance doit, en conséquence, tenir compte des
Exemple :
tolérances de forme affectées aux surfaces intervenant dans la
mesure. (On peut évidemment, si on le juge utile, s’assurer par
80 + 0,012
ou 80 j6
des contrôles préalables des défauts de forme des lignes et des
~ 0.007
surfaces, dont on se propose de déterminer les positions rela-
tives.)
2.321.2 Tolérances de forme
En reportant sur un graphique (voir figure 1) les différentes indi-
Les tolérances de forme limitent les écarts permis par rapport à
cations mn de l‘instrument de contrôle, on obtient une courbe
la forme géométrique théorique (par exemple, écarts par rap-
telle que AB. On convient, sauf indication contraire, que
port à un plan, à une ligne droite, à un cylindre de révolution, à
l’erreur se détermine en remplacant cette courbe par la droite
un profil de filet ou de denture). Elles doivent être exprimées en
qui rend les écarts quadratiques minimaux.
unités de longueur ou en unités d’angle. Selon la dimension de
la surface du palpeur ou des supports, une partie seulement de
l‘erreur de forme est mise en évidence. Dans le cas d‘exigences
2.322 Tolérances applicables au mouvement d’un
particulières de précision, la grandeur de cette surface de pal-
élément de machine-outil
page doit être indiquée.
D’une facon générale, la surface de la touche de palpage doit
2.322.1 Tolerances de dimensions
à la précision et à la dimension de la surface
être proportionnée
à vérifier (un marbre de métrologie et une table de grosse rabo-
La tolérance de dimensions limite I‘écart permis entre la posi-
teuse ne se contrôlent pas à partir de la même surface de
tion atteinte par un point de la partie mobile et celle qu‘il aurait
palpage).
dû occuper après le mouvement.
2.321.3 Tolérances de position
Exemples
Les tolérances de position limitent les écarts permis concernant
la position d‘un organe par rapport à une ligne, un plan ou un 1 Décalage d, en fin de course, de la position d’un chariot de
autre organe de la machine (par exemple, écart de parallélisme,
tour par rapport à celle qu‘il aurait dû atteindre sous l’action de
écart de perpendicularité, d’alignement, etc.). Elles doivent être la vis de commande (voir figure 2).
exprimées en unités de longueur ou d’angle.
2 Angle de rotation d’une broche par rapport au déplacement
Lorsqu’on définit une tolérance de position par deux mesures
angulaire d’un plateau diviseur qui lui est accouplé.
dans deux plans différents, la tolérance doit être dans chacun
des plans lorsque les écarts par rapport à ces deux plans
influencent de manière différente la précision de travail de la
2.322.2 Tolérances de forme
machine.
Les tolérances de forme limitent les écarts de la trajectoire
NOTE - Lors de la déterminaion d’une position par rapport 3 des sur-
B la trajectoire thborique (voir
faces qui sont entachées d‘erreurs de forme, il faut tenir compte de ces effective d‘un point par rapport
dernieres pour la fixation de la tolerance de position. figure 3). Elles doivent être données en unités de longueur.
Y
X
Z T
---Elœ- Trajectoire théorique
Figure 1 Figure 2 Figure 3
IS0 230/1-1986 (FI
2.323 Tolérances cumulées ou tolérances globales
2.322.3 Tolérances de position
Les tolérances cumulées sont celles qui constituent la résul-
Les tolérances de position limitent les écarts permis entre la tra-
tante de plusieurs écarts, cette résultante pouvant ètre détermi-
jectoire d'un point de la partie mobile et la direction prescrite
née par un seul mesurage sans qu'il soit nécessaire de connaître
(par exemple, écart de parallélisme entre la trajectoire et une
ligne ou une surface) (voir figure 4). Elles doivent ètre expri- chacun des écarts partiels.
mées en unités d'angle ou, de préférence, par la tangente
Exemple (voir figure 61 : La tolérance pour le faux-rond de rota-
caractérisant un trajet sur une longueur déterminée de
tion d'un arbre est la résultante de la tolérance de forme (faux-
mesurage.
rond du cercle de palpation ab), de la tolérance de position
(non-coïncidence de l'axe géométrique et de l'axe de rotation
de l'arbre) et de la tolérance de faux-rond de forme de l'alésage
du coussinet.
Figure 4
2.322.4 Tolérances locales
En ce qui concerne les tolérances de forme et de position, on
Figure 6
indique, en général, une tolérance se rapportant à l'ensemble
de la forme ou de la position (par exemple, dans le cas d'une
2.324 Symboles et positions des tolérances pour les
rectitude ou d'une planéité, 0,03/1 000). II convient d'observer
positions angulaires relatives des axes, glissi&res, etc.
que la vérification peut faire ressortir un écart (voir figure 5).
non réparti sur l'ensemble de la forme ou de la position, mais
Daris le cas oh la position de la tolérance par rapport à la posi-
(200 mm par
concentré sur une faible longueur de celle-ci
k peut ètre employé. Si
tion nominale est symétrique, le signe
exemple). Si l'on tientà proscrire de tels défauts, qui pratique-
la position est asymétrique, celle-ci doit etre clairement préci-
ment se rencontrent très rarement, il y a lieu de compléter la
sée, en toutes lettres,
tolérance globale par l'indication d'une tolérance locale, ou
alors d'admettre, par simple convention, que la tolérance locale
-
soit par rapportà la machine ou à l'un des organes de la
reste proportionnelle à la tolérance globale sans qu'elle puisse
machine;
descendre au-dessous d'un minimum à préciser (le centième ou
le demi-centième de millimètre, par exemple). Dans le cas sus-
-
soit par rapport à l'opérateur, dans la position conven-
visé, relatif à une rectitude, le défaut local ne doit pas, dans ces
tionnelle.
conditions, excéder :
0,03
2.325 Position conventionnelle de l'opérateur
~ x 200 = 0,006mm
1 O00
-
Pour chaque type de machine, une position conventionnelle de
On doit se contenter de vérifier, si l'on a convenu que le mini-
l'opérateur doit être définie. L'avant de la machine doit etre la
mum à respecter pour le type de machine en cause est le cen-
partie de cette machine qui fait face à l'opérateur. La droite de
tième de millimètre, que le défaut local ne dépasse pas cette la machine doit être la partie qui se trouve à sa droite. L'arrière
quantité.
et la gauche de la machine doivent &re les parties opposées a
celles définies précédemment.
Pratiquement, les défauts localisés sont imperceptibles par le
fait que les surfaces d'appui ou de palpage des appareils de
mesure les recouvrent. Lorsque les surfaces de palpage sont
3 Opérations préliminaires de contrôle
petites (palpeurs d'un comparateur à cadran ou d'un micro-
indicateur), il faut que l'aménagement pour les mesures soit tel
que le palpeur suive une surface d'une quantité de surface éle- 3.1 Installation de la machine avant essai
vée (une règle de mesure, un mandrin de contrôle, etc.).
Avant de procéder aux essais d'une machine-outil, il est essen-
tiel d'asseoir la machine sur des fondations convenables et de la
niveler conformément aux indications du constructeur.
3.11 Nivellement
L'opération préliminaire de mise en place de la machine doit
comporter (voir 3.1) un nivellement précis qui est essentielle-
Figure 5 ment fonction du genre de machine auquel on a affaire.
IS0 230/1-1986 (F)
Dans le cas du tour, on doit rendre horizontal (ou on met à constructeur le spécifie, on doit charger la machine avec une ou
l'inclinaison convenable) le plan des glissières avant et arrière, plusieurs pièces d'essai, notamment dans le cas des machines
le chariot étant placé au milieu du banc. En utilisant les vérins et de grande capacité.
les boulons de fixation on doit s'efforcer de rendre horizontales
les portions extrêmes des glissières et de remédier si nécessaire
à la torsion du banc. A cet effet, le niveau doit occuper succes-
4 Épreuves pratiques
sivement (voir figure 7) les positions longitudinales a, b, c et d,
ainsi que les positions transversales e et f.
4.1 Exécution des épreuves
C'est après avoir effectué cette mise en place préliminaire que
l'on peut procéder au contrôle de la rectitude des glissières (ou Les épreuves pratiques doivent porter sur des pièces dont I'exé-
II convient d'obser-
de la rectitude du déplacement du chariot). cution ne comprend pas d'autres opérations que celles pour
ver que cette opération de contrôle reste difficilement séparable lesquelles la machine est construite. Destinées à permettre de
juger de la précision dont la machine-outil est capable, elles doi-
du processus de mise en place lui-même, notamment dans le
cas des bancs de grandes dimensions. On a en effet fréquem- vent correspondre aux opérations de finition pour lesquelles la
machine a été concue. (II est d'une importance primordiale que
ment recours aux vérins répartis le long du banc pour effectuer
des corrections locales au fur et à mesure de la progression du ces épreuves soient exécutées de bonne foi.)
contrôle des glissières.
Le nombre des pièces fabriquées ou éventuellement le nombre
Dans le cas de la fraiseuse, on doit rendre sensiblement hori-
de passes à exécuter sur une pièce donnée doit être te! qu'il soit
zontale la table de la machine, cette opération étant simplement
possible de déterminer la précision moyenne d'exécution, après
destinée à faciliter par la suite les opérations de contrôle.
avoir, si nécessaire, tenu compte de l'usure de l'outil utilisé.
D'une manière générale, il y a lieu de se conformer aux instruc-
tions du constructeur tant pour la mise en place correcte de la La nature des pièces à fabriquer, leurs dimensions, leur matière
à obtenir, ainsi que les conditions de coupe, doi-
machine que pour la réalisation des fondations convenables et la précision
qui, dans certains cas, sont indispensables. vent faire l'objet d'une convention entre constructeur et
usager, sauf s'il existe déjà des prescriptions fixées par I'ISO.
3.2 État de la machine avant essai
4.2 Vérification des pieces des épreuves pratiques
3.21 Démontage de certains organes
La vérificaiiori des pièces des épreuves pratiques doit être
Les essais doivent s'effectuer, en principe, sur la machine com-
effectuée à l'aide d'instruments de mesure choisis en rapport
plètement terminée; il n'est donc procédé qu'exceptionnelle-
avec le genre de mesurage à effectuer et avec la précision à
à des démontages
ment, en accord avec le constructeur,
vérifier.
d'organes (par exemple, démontage de la table d'une recti-
fieuse en vue du contrôle des glissi8res).
Les tolérances visées en 2.321, notamment en 2.321.1 et
2.321.2, sont valables pour ces vérifications.
3.22 Mise en température préalable de certains organes
4.3 Importance des épreuves pratiques
Ce que l'on désire étudier, c'est la précision de la machine-outil
placée dans des conditions aussi voisines que possible de celles
Les résultats des épreuves pratiques et des vérifictions géomé-
du fonctionnement normal au point de vue lubrification et
triques ne peuvent être comparés que dans la mesure où ces
échauffement. Aussi bien lors des vérifications géométriques
deux genres d'essais ont le même objet. Il est d'ailleurs des cas
que lors de l'exécution des épreuves pratiques, les organes,
où, pour des questions de coût ou de difficultés techniques
broches notamment, susceptibles de s'échauffer et, par consé-
dans la conduite des essais, la précision d'une machine se véri-
quent, susceptibles de changer de position ou de forme, doi-
fie uniquement par des vérifications géométriques ou unique-
vent être au préalable mis en température par un fonctionne-
ment par des épreuves pratiques.
ment B vide de la machine, conformément aux conditions
d'emploi et aux indications du constructeur.
Si les essais d'une machine à l'aide des vérifications géométri-
ques et des épreuves pratiques, ayant le même objet, ne don-
3.23 Fonctionnement et mise en charge
nent pas les mêmes résultats, les résultats obtenus par I'exécu-
Les vérifications géométriques doivent s'effectuer, suivant le tion des épreuves pratiques doivent être acceptés comme les
cas, sur la machine au repos ou tournant à vide, et lorsque le seuls valables.
a rl
Figure 7
IS0 230/1-1986 (F)
5 Vérifications géométriques 5.212 Procédés de mesure
Employer
5.1 Généralités
pour les longueurs inférieures à 1 600 mm ou 63 in :
a)
Chaque vérification géométrique d'une propriété donnée con-
cernant la forme, la position ou le déplacement des lignes ou
le niveau de précision ou une règle de contrôle confor-
des surfaces de la machine, c'est-à-dire la
mes aux normes IS0 ou éventuellement aux normes
nationales en vigueur;
rectitude (voir 5.2).
pour les longueurs supérieures A 1 600 mm ou 63 in :
planéité (voir 5.31, b)
parallélisme, équidistance et coïncidence (voir 5.4).
les méthodes par niveau ou par procédés optiques
(autocollimation, microscope et fil tendu).
perpendicularité (voir 5.5).
rotation (voir 5.6).
5.212.1 Procédé de mesure par regle
fait l'objet d'une définitionII, d'un procédé de mesure et du
La règle doit être placée sur deux cales situées si possible aux
mode de fixation de la tolérance.
à la flèche minimale.
points correspondant
II a été indiqué pour chaque essai au moins un procédé de
Le mesurage doit s'effectuer en faisant voyager le long de la
mesure, en faisant simplement ressortir les principes et les
règle un cavalier prenant appui par un point sur la surface à
appareils utilisés.
mesurer et portant un comparateur dont la touche appuie sur la
Quand d'autres procédés de mesure sont employés, leur préci- règle (voir figure 8).
sion doit être au moins égale à celle des procédés indiqués dans
la présente partie de I'ISO 230.
Bien que les procédés de mesure exposés aient éte, dans un
but de simplification, choisis d'une facon systématique parmi
ceux qui ne font intervenir que les instruments de contrôle les
plus élémentaires et les plus répandus dans les ateliers courants
de mécanique, tels que règles, équerres, mandrins, cylindres
entrepointes, niveaux et comparateurs à cadran, il convient
d'observer que d'autres méthodes, notamment celles faisant
appel à des appareils optiques, sont
...