ISO/TR 17243-1:2014
(Main)Machine tool spindles — Evaluation of machine tool spindle vibrations by measurements on spindle housing — Part 1: Spindles with rolling element bearings and integral drives operating at speeds between 600 min-1 and 30 000 min-1
Machine tool spindles — Evaluation of machine tool spindle vibrations by measurements on spindle housing — Part 1: Spindles with rolling element bearings and integral drives operating at speeds between 600 min-1 and 30 000 min-1
ISO/TR 17243-1: 2014 provides information on how to assess the severity of machine tool spindle vibrations measured on the spindle housing. The vibration criteria provided in this part of ISO/TR 17243 apply to spindles with integral drive intended for stationary machine tools with nominal operating speeds between 600 min−1 and 30 000 min−1. This part of ISO/TR 17243 only applies to spindles with rolling element bearing types. ISO/TR 17243-1: 2014 applies to spindles assembled on metal cutting machine tools. ISO/TR 17243-1: 2014 is applicable for testing, periodic verification, and continuous monitoring. Spindles with bearing types other than rolling element bearings are excluded from this part of ISO/TR 17243. ISO/TR 17243-1: 2014 does not address geometrical accuracy of axes of rotation (see ISO 230‑7). ISO/TR 17243-1: 2014 does not address unacceptable cutting performance with regards to surface finish and accuracy. ISO/TR 17243-1: 2014 does not address vibration severity issues of machine tool spindles operating at speeds below 600 min−1 or exceeding 30 000 min−1 due to lack of supporting vibration data and limitations in many vibration measurement instruments. Also, due to lack of data, machine tool spindles with bearing types other than rolling element bearings are excluded from this part of ISO/TR 17243. ISO/TR 17243-1: 2014 does not address frequency domain analyses such as fast fourier transform (FFT) analyses, envelope analyses, or other similar techniques.
Broches pour machines-outils — Évaluation des vibrations d'une broche pour machine-outil par mesurages sur le logement de la broche — Partie 1: Broches à roulements à billes et entraînements intégrés opérant à des vitesses comprises entre 600 min-1 et 30 000 min-1
La présente partie de l'ISO/TR 17243 fournit des informations sur la façon d'évaluer l'intensité vibratoire d'une broche de machine-outil, mesurée sur le corps de broche. Les critères en matière de vibrations fournis dans la présente partie de l'ISO/TR 17243 s'appliquent aux broches à entraînement intégré destinées aux machines-outils fixes dont les vitesses nominales de fonctionnement se situent entre 600 r/min et 30 000 r/min. La présente partie de l'ISO/TR 17243 s'applique uniquement aux broches munies de roulements de type roulements à billes. La présente partie de l'ISO/TR 17243 s'applique aux broches montées sur des machines-outils travaillant par enlèvement de métal. La présente partie de l'ISO/TR 17243 est applicable pour un essai, une vérification périodique et une surveillance continue. Les broches munies de types de roulements autres que des roulements à billes sont exclues de la présente partie de l'ISO/TR 17243. La présente partie de l'ISO/TR 17243 ne traite pas de l'exactitude géométrique des axes de rotation (voir ISO 230‑7). La présente partie de l'ISO/TR 17243 ne traite pas de la performance de coupe inacceptable en ce qui concerne l'état de surface et l'exactitude. La présente partie de l'ISO/TR 17243 ne traite pas des questions liées à l'intensité vibratoire des broches pour machines-outils opérant à des vitesses inférieures à 600 r/min ou supérieures à 30 000 r/min, étant donné le manque de données justificatives concernant les vibrations et les limites de nombreux instruments de mesure des vibrations. En raison du manque de données, les broches pour machines-outils munies de types de roulements autres que des roulements à billes sont également exclues de la présente partie de l'ISO/TR 17243. La présente partie de l'ISO/TR 17243 ne traite pas des analyses dans le domaine fréquentiel telles que les analyses de transformée de Fourier rapide (TFR), les analyses d'enveloppe ou toute autre technique similaire.
General Information
Buy Standard
Standards Content (Sample)
TECHNICAL ISO/TR
REPORT 17243-1
First edition
2014-12-01
Machine tool spindles — Evaluation
of machine tool spindle vibrations by
measurements on spindle housing —
Part 1:
Spindles with rolling element bearings
and integral drives operating at speeds
-1 -1
between 600 min and 30 000 min
Broches pour machines-outils — Évaluation des vibrations d’une broche
pour machine-outil par mesurages sur le logement de la broche —
Partie 1: Broches à roulements à billes et moteurs intégrés opérant à
-1 -1
des vitesses comprises entre 600 min et 30 000 min
Reference number
©
ISO 2014
© ISO 2014
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior
written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2014 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Preliminary operations . 3
4.1 General . 3
4.2 Process load . 3
4.3 Spindle speed . 3
4.4 Thermal conditions . 4
4.5 Spindle position and orientation . 4
4.6 Tool or workpiece balancing . 4
4.7 Spindle chuck . 4
4.8 Spindle cooling . 5
4.9 Drawbar . 5
4.10 Background vibration . 5
4.11 Idle operation . 5
5 Measurement and operational procedures . 5
5.1 Measuring instruments . 5
5.2 Measurement locations/directions . 6
5.3 Sensor mounting procedures . 7
6 Evaluation parameters . 8
6.1 Vibration velocity parameter. 8
6.2 Vibration acceleration parameter . 9
6.3 Demodulated vibration spectra bearing analysis methods .10
7 Spindle classification .10
7.1 General .10
7.2 Classification according to rated power .10
7.3 Classification according to maximum spindle speed .10
7.4 Classification according to bearing type .10
8 Evaluation .11
8.1 General .11
8.2 Criterion I: vibration magnitude .11
8.3 Criterion II: change in vibration magnitude .12
8.4 General zone boundaries .12
8.5 Examples of evaluation zone boundary values .13
8.6 Operational limits .14
Annex A (informative) Introduction to alternative bearing condition assessment techniques .16
Bibliography .18
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any
patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on
the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers
to Trade (TBT), see the following URL: Foreword — Supplementary information.
The committee responsible for this document is ISO/TC 39, Machine tools, Subcommittee SC 2, Test
conditions for metal cutting machine tools.
ISO/TR 17243 consists of the following parts, under the general title Machine tool spindles — Evaluation
of machine tool spindle vibrations by measurements on spindle housing:
— Part 1: Spindles with rolling element bearings and integral drives operating at speeds between
-1 -1
600 min and 30 000 min
— Part 2: Direct driven spindles and belt driven spindles with rolling element bearings operating at speeds
−1 −1
between 600 min and 30 000 min
iv © ISO 2014 – All rights reserved
Introduction
This part of ISO/TR 17243 provides specific guidance for assessing the severity of vibration measured
on the spindle housing at customer site or at the machine tool manufacturer test facilities.
TECHNICAL REPORT ISO/TR 17243-1:2014(E)
Machine tool spindles — Evaluation of machine tool
spindle vibrations by measurements on spindle housing —
Part 1:
Spindles with rolling element bearings and integral drives
-1 -1
operating at speeds between 600 min and 30 000 min
1 Scope
This part of ISO/TR 17243 provides information on how to assess the severity of machine tool spindle
vibrations measured on the spindle housing. The vibration criteria provided in this part of ISO/TR 17243
apply to spindles with integral drive intended for stationary machine tools with nominal operating
−1 −1
speeds between 600 min and 30 000 min . This part of ISO/TR 17243 only applies to spindles with
rolling element bearing types.
This part of ISO/TR 17243 applies to spindles assembled on metal cutting machine tools.
This part of ISO/TR 17243 is applicable for testing, periodic verification, and continuous monitoring.
Spindles with bearing types other than rolling element bearings are excluded from this part of
ISO/TR 17243.
This part of ISO/TR 17243 does not address geometrical accuracy of axes of rotation (see ISO 230-7).
This part of ISO/TR 17243 does not address unacceptable cutting performance with regards to surface
finish and accuracy.
This part of ISO/TR 17243 does not address vibration severity issues of machine tool spindles operating
−1 −1
at speeds below 600 min or exceeding 30 000 min due to lack of supporting vibration data and
limitations in many vibration measurement instruments. Also, due to lack of data, machine tool spindles
with bearing types other than rolling element bearings are excluded from this part of ISO/TR 17243.
This part of ISO/TR 17243 does not address frequency domain analyses such as fast fourier
transform (FFT) analyses, envelope analyses, or other similar techniques.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 1925, Mechanical vibration — Balancing — Vocabulary
ISO 1940-1, Mechanical vibration — Balance quality requirements for rotors in a constant (rigid) state —
Part 1: Specification and verification of balance tolerances
ISO 2041, Mechanical vibration, shock and condition monitoring — Vocabulary
ISO 2954:2012, Mechanical vibration of rotating and reciprocating machinery — Requirements for
instruments for measuring vibration severity
ISO 13372, Condition monitoring and diagnostics of machines — Vocabulary
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 1925, ISO 2041, ISO 13372,
ISO 2954, and the following apply.
NOTE A concept limited to a special meaning in a particular context is indicated b
...
RAPPORT ISO/TR
TECHNIQUE 17243-1
Première édition
2014-12-01
Broches pour machines-outils —
Évaluation des vibrations d'une
broche pour machine-outil par
mesurages sur le logement de la
broche —
Partie 1:
Broches à roulements à billes et
entraînements intégrés opérant à des
vitesses comprises entre 600 min-1 et
30 000 min-1
Machine tool spindles — Evaluation of machine tool spindle
vibrations by measurements on spindle housing —
Part 1: Spindles with rolling element bearings and integral drives
operating at speeds between 600 min-1 and 30 000 min-1
Numéro de référence
©
ISO 2014
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2014
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, 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
Fax: +41 22 749 09 47
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2014 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Opérations préliminaires . 3
4.1 Généralités . 3
4.2 Sollicitations d’usinage . 4
4.3 Vitesse de la broche . 4
4.4 Conditions thermiques. 4
4.5 Position et orientation de la broche . 4
4.6 Équilibrage d’outil ou de pièce . 4
4.6.1 Mesurage des vibrations de la broche avec un outil/une pièce monté(e)
dans la broche . 5
4.6.2 Mesurage des vibrations de la broche sans outil/pièce . 5
4.7 Mandrin de serrage de la broche . 5
4.8 Refroidissement de la broche . 5
4.9 Serreur outil . 5
4.10 Vibrations dans l’environnement . 5
4.11 Fonctionnement à vide . 5
5 Procédures de mesure et modes opératoires . 6
5.1 Instruments de mesure . 6
5.2 Positions/orientations de mesure . 6
5.2.1 Généralités . 6
5.2.2 Convention de désignation des positions de mesure . 8
5.3 Procédures de montage de capteur . 8
6 Paramètres d’évaluation . 9
6.1 Paramètre de vibration en vitesse . 9
6.1.1 Broches ayant une vitesse maximale comprise entre 6 000 r/min et
30 000 r/min . 9
6.1.2 Broches ayant une vitesse maximale de fonctionnement inférieure à
6 000 r/min .10
6.2 Paramètre de vibration en accélération .10
6.3 Méthodes d’analyse du roulement par démodulation du spectre vibratoire .11
7 Classification des broches .11
7.1 Généralités .11
7.2 Classification en fonction de la puissance assignée .11
7.3 Classification en fonction de la vitesse maximale de la broche .11
7.4 Classification en fonction du type de roulement .12
8 Évaluation .12
8.1 Généralités .12
8.1.1 Incertitude de mesure .12
8.2 Critère I: amplitude vibratoire .13
8.2.1 Zones d’évaluation .13
8.2.2 Exemples de limites de zone d’évaluation .13
8.3 Critère II: évolution de l’amplitude vibratoire .13
8.4 Limites générales de zone .13
8.5 Exemples de valeurs de limites de zone d’évaluation .14
8.6 Limites de fonctionnement.15
8.6.1 Généralités .15
8.6.2 Réglage des alertes .15
8.6.3 Réglage des alarmes .15
8.6.4 Réglage du seuil d’interruption .16
Annexe A (informative) Introduction aux autres techniques d’évaluation de l’état des
roulements.17
Bibliographie .20
iv © ISO 2014 – Tous droits réservés
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/CEI, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/ IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/brevets).
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 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 le lien
suivant: Avant-propos — Informations supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 39, Machines-outils, sous-comité
SC 2, Conditions de réception des machines travaillant par enlèvement de métal.
L’ISO/TR 17243 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Broches pour
machines-outils — Évaluation des vibrations d’une broche pour machine-outil par mesurages sur le
logement de la broche:
— Partie 1: Broches à roulements à billes et entraînements intégrés opérant à des vitesses comprises entre
−1 −1
600 min et 30 000
— Partie 2: Broches à entraînement direct et broches à entraînement par courroie à roulements à billes
opérant à des vitesses comprises entre 600 r/min et 30 000 r/min
Introduction
La présente partie de l’ISO/TR 17243 fournit des recommandations spécifiques pour l’évaluation de
l’intensité des vibrations mesurées sur le corps de broche, sur le site du client ou sur les installations
d’essais du fabrica
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.