ГОСТ ISO/TR 16907-2017

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Станки металлорежущие

КОРРЕКЦИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПОГРЕШНОСТЕЙ С ПОМОЩЬЮ ЧПУ

Machine tools. Numerical compensation of geometric errors

МКС 25.080.01

Дата введения 2019-03-01

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении" (ВНИИНМАШ) на основе официального перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5, который выполнен Публичным акционерным обществом "Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков" (ПАО "ЭНИМС")

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 ноября 2017 г. N 52)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 7 ноября 2018 г. N 937-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ISO/TR 16907-2017 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 марта 2019 г.

5 Настоящий стандарт идентичен международному документу ISO/TR 16907:2015* "Станки металлорежущие. Коррекция геометрических погрешностей с помощью ЧПУ" ("Machine tools - Numerical compensation of geometric errors", IDT).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

Международный стандарт разработан Техническим комитетом по стандартизации ISO/TC 39 "Станки", подкомитетом SC 2 "Условия испытаний металлорежущих станков"

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

7 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Октябрь 2020 г.

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.
     
     В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"

Введение

Настоящий стандарт содержит информацию по коррекции геометрических погрешностей станков с помощью ЧПУ.

Коррекция геометрических погрешностей с помощью ЧПУ целесообразна для:

- повышения точности деталей, обрабатываемых на станках;

- уменьшения стоимости производства станков и сборки;

- уменьшения стоимости технического обслуживания станка в течение его жизненного цикла путем добавления или замены механических частей.

Информация, содержащаяся в настоящем стандарте, может быть полезной для производителей/ поставщиков станков, пользователей, специалистов метрологической службы и производителей метрологических инструментов.

Настоящий стандарт содержит общую информацию о коррекции геометрических погрешностей с помощью ЧПУ согласно ISO 230-2:2014.

     1 Область применения

Настоящий стандарт содержит информацию для понимания и применения коррекции геометрических погрешностей с помощью ЧПУ, включая:

- термины, связанные с коррекцией с помощью ЧПУ;

- представление выходных данных в виде функций погрешностей исходя из различных методов измерений;

- выявление и классификацию методов коррекции, применяемых в настоящее время различными системами ЧПУ;

- информацию для понимания и применения различных видов коррекции с помощью ЧПУ.

Настоящий стандарт не содержит подробного описания методик измерения геометрических погрешностей, которые раскрываются в ISO 230 (все части) и стандартах оценки специфичных характеристик станков, а также не предназначен для использования в качестве теоретического и практического руководства по существующим технологиям.

Особое внимание в настоящем стандарте уделяется геометрическим погрешностям станков, работающих в режиме холостого хода или квазистатическом режиме. Погрешности, возникающие в результате приложения динамических сил, наряду с другими ошибками, оказывающими влияние на качество готовой детали (напр., износ резца), не рассматриваются в данном стандарте.

Деформации вследствие изменения статической нагрузки путем перемещений по осям рассматриваются в 7.4.2.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения):

ISO 230-1:2012, Test code for machine tools. Part 1: Geometric accuracy of machines operating under no-load or quasi-static conditions (Нормы и правила испытаний металлорежущих станков. Часть 1. Геометрическая точность станков, работающих на холостом ходу или при квазистационарных условиях нагружения)

ISO 841:2001, Industrial automation systems and integration. Numerical control of machines. Coordinate system and motion nomenclature (Промышленные автоматизированные системы управления и интеграция. ЧПУ станков. Система координат и система обозначений перемещений)

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применяются термины и определения, приведенные в стандартах ISO 841, ISO 230-1.

3.1 система координат станка, эталонная система координат станка (machine tool coordinate system, machine tool reference coordinate system): Прямоугольная система координат с вращением по часовой стрелке, тремя основными координатными осями, обозначенными X, Y, Z, и осями вращения вокруг каждой из этих координатных осей, обозначенными соответственно A, B и C.

[ISO 841, 4.1, с изменениями]

Примечание - В приложении А стандарта ISO 230-1 содержится полезная информация о координатной системе станка, а также о погрешностях положения и ориентации.

3.2 функциональная точка (functional point): Центральная точка режущего инструмента или точка, связанная с узлом станка, в которой режущий инструмент будет контактировать с обрабатываемой деталью с целью снятия материала.

[ISO 230-1, 3.4.2]

3.3 функциональная ориентация (functional orientation): Расположение компонента станка, несущего режущий инструмент, относительно компонента станка, несущего заготовку.

3.4 перемещение без компенсации геометрических погрешностей (motion uncompensated for geometric errors): Линейное или вращательное перемещение осей станка, вызванное запрограммированным перемещением и погрешностью перемещения вследствие несовершенств компонентов станка, погрешностями центрирования и/или погрешностями системы позиционирования.

3.5 перемещение с компенсацией геометрических погрешностей (motion compensated for geometric errors): Линейное перемещение или вращение осей станка, вызванное запрограммированным движением и применением (числовой) коррекции погрешностей перемещений.

Примечания

1 Коррекция может применяться ко всем геометрическим погрешностям или только к некоторым. Рекомендуется указывать вид коррекции (см. 8.2).

2 После коррекции геометрических погрешностей могут оставаться остаточные погрешности (см. 3.19).

3.6 структурный цикл (structural loop): Сборка компонентов, обеспечивающая относительное положение двух заданных объектов.

[ISO 230-7, 3.1.13]

Примечания

1 Типовой парой указанных объектов (для фрезерного станка) являются режущий инструмент и заготовка, в этом случае структурный цикл будет включать в себя вал, подшипники и корпус шпиндельной бабки, переднюю бабку станка, направляющие и станину станка, а также зажимные приспособления для инструмента и заготовки. Для больших станков частью структурного цикла может являться основание.

2 При проведении измерений геометрических погрешностей структурный цикл также характерен компонентам измерительных инструментов, включая эталонные образцы (если таковые имеются).

3.7 объемная модель (volumetric error model): Геометрическая модель, описывающая погрешности функциональной точки и функциональной ориентации станка в рабочем объеме, вызванные отдельными перемещениями с отклонениями, а также погрешности по положению и ориентации осей станка, включая положения оси и другие переменные замкнутой структуры, такие как длина инструмента и коррекция на инструмент.

Примечания

1 Объемная модель может быть кинематической моделью или сеткой пространственных ошибок.

2 Другие модели, описывающие погрешности вследствие термического воздействия на станок и погрешности вследствие ограниченной жесткости, а также динамические модели можно объединить с объемной моделью.

3.8 объемная коррекция только функциональной точки (volumetric compensation of functional point only): Коррекция с помощью ЧПУ положения функциональной точки в рабочей зоне станка на основе объемной модели без компенсации функциональной ориентации.

Примечание - Погрешности вследствие некомпенсированной ориентации инструмента компенсируются в функциональной точке.

3.9 объемная коррекция функциональной точки и функциональной ориентации (volumetric compensation of functional point and of functional orientation): Коррекция с помощью ЧПУ положения функциональной точки и функциональной ориентации в рабочей зоне станка на основе объемной модели.

3.10 кинематическая модель погрешностей (kinematic error model): Математическая модель, описывающая структурный цикл станка в виде кинематической цепи, а также содержащиеся/предполагаемые погрешности.

Примечание - Сложность кинематической модели и количество параметров могут быть различными.

3.11 кинематическая модель погрешностей твердого тела (rigid body kinematic error model): Кинематическая модель, основанная на предположении, что погрешности одной оси, рассмотренные в конкретной функциональной точке, не зависят от положения других осей, а также на них не оказывает влияние такая механическая нагрузка, как масса инструмента и/или масса заготовки.

Примечание - Модель твердого тела может включать в себя влияние погрешностей вследствие упругих деформаций элементов (поведение квази-твердого тела); см. пример в 7.4.2.

3.12 кинематическая коррекция твердого тела (rigid body kinematic compensation): Коррекция погрешностей, основанная на кинематической модели погрешностей твердого тела.

Примечание - Рекомендуется указывать, какие погрешности включены в используемую кинематическую модель погрешностей твердого тела.

3.13 таблица погрешностей (error table): Дискретное численное представление параметров геометрических погрешностей каждой линейной оси или оси вращения, а также погрешностей положения и ориентации относительно базовой линии для заданного набора линейных или угловых управляемых положений каждой оси.