ISO 230-1:2012
(Main)Test code for machine tools — Part 1: Geometric accuracy of machines operating under no-load or quasi-static conditions
Test code for machine tools — Part 1: Geometric accuracy of machines operating under no-load or quasi-static conditions
ISO 230-1:2012 specifies methods for testing the accuracy of machine tools, operating either under no-load or under quasi-static conditions, by means of geometric and machining tests. The methods can also be applied to other types of industrial machines. It covers power-driven machines, which can be used for machining metal, wood, etc., by the removal of chips or swarf material or by plastic deformation. It does not cover power-driven portable hand tools. ISO 230-1:2012 relates to the testing of geometric accuracy. It is not applicable to the operational testing of the machine tool (vibrations, stick-slip motion of components, etc.) or to the checking of characteristics (speeds, feeds). It does not cover the geometric accuracy of high-speed machine motions where machining forces are typically smaller than acceleration forces.
Code d'essai des machines-outils — Partie 1: Exactitude géométrique des machines fonctionnant à vide ou dans des conditions quasi-statiques
L'ISO 230-1:2012 spécifie des méthodes d'essai de l'exactitude géométrique des machines-outils fonctionnant à vide ou dans des conditions quasi-statiques, à l'aide d'essais géométriques et d'usinage. Les méthodes peuvent également être appliquées à d'autres types de machines industrielles. L'ISO 230-1:2012 couvre les machines à entraînement mécanique qui peuvent être utilisées pour l'usinage du métal, du bois, etc. par enlèvement de copeaux ou par déformation plastique. Elle ne couvre pas les machines portatives motorisées. L'ISO 230-1:2012 concerne uniquement les essais d'exactitude géométrique. Elle ne traite ni des essais de fonctionnement de la machine-outil (vibrations, broutage des composants, etc.), ni de la vérification des caractéristiques (vitesses, avances). L'ISO 230-1:2012 ne couvre pas l'exactitude géométrique des mouvements des machines-outils à grande vitesse pour lesquelles les forces d'usinage sont notoirement plus faibles que les forces dues aux accélérations.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 230-1
Third edition
2012-03-01
Test code for machine tools —
Part 1:
Geometric accuracy of machines
operating under no-load or quasi-static
conditions
Code d'essai des machines-outils —
Partie 1: Exactitude géométrique des machines fonctionnant à vide ou
dans des conditions quasi-statiques
Reference number
©
ISO 2012
© ISO 2012
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword . v
Introduction . vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
3.1 General . 2
3.2 Terms for machine coordinate system and motion nomenclature . 2
3.3 Terms for static compliance and hysteresis . 3
3.4 Terms for linear axes . 4
3.5 Terms for axes of rotation . 12
3.6 Terms for parallelism error and squareness error of axes of motion . 19
3.7 Terms for other relationships between axis average lines . 25
3.8 Terms for multi-axes motion or kinematic tests . 26
3.9 Terms for geometric accuracy of machine functional surfaces, machine tool components
and test pieces . 30
4 Tolerances . 34
4.1 General . 34
4.2 Tolerances applicable to machine tool functional surfaces, machine tool components and
test pieces . 40
4.3 Additional limiting conditions associated with tolerances . 40
5 Uncertainty of measurements, test methods and measuring instruments . 41
6 Preliminary operations . 42
6.1 Installation of the machine before tests . 42
6.2 Conditions before machine tests . 43
6.3 Test setup and instrumentation . 44
7 Machine static compliance and hysteresis tests . 45
7.1 General . 45
7.2 Tests for machine static compliance and hysteresis by applying force externally . 45
7.3 Tests for machine static compliance and hysteresis by applying force internally . 47
7.4 Tests for machines with rotary axes . 50
8 Geometric accuracy tests of axes of linear motion . 52
8.1 General . 52
8.2 Straightness error motion tests . 53
8.3 Linear positioning error motion tests . 58
8.4 Angular error motions tests . 60
9 Geometric accuracy tests of axes of rotation . 64
9.1 Reference to ISO 230-7 . 64
9.2 Angular positioning error motion . 64
10 Alignment of axes of motion — Parallelism, squareness, coaxiality and intersection . 67
10.1 Parallelism of axes of motion . 67
10.2 Coaxiality error of axis average lines . 73
10.3 Squareness error of axes of motion . 76
10.4 Intersection of axis average lines . 83
11 Multi-axes motion (kinematic) tests . 85
11.1 General . 85
11.2 Linear trajectories . 86
11.3 Circular trajectories .87
11.4 Conical (shape) motion .94
11.5 Spherical interpolation test using spherical artefacts and linear displacement sensors.95
11.6 Flatness error of a surface generated by two axes of linear motion .96
11.7 Special tests .97
12 Geometric accuracy tests of machine functional surfaces — Straightness, flatness,
perpendicularity and parallelism . 100
12.1 Straightness error of machine functional surfaces . 100
12.2 Flatness of machine tables . 110
12.3 Position and orientation of functional surfaces . 118
12.4 Squareness error and perpendicularity error between lines and planes . 128
12.5 Run-out of rotational components . 132
Annex A (informative) Machine tool coordinate system and position and orientation errors . 134
Annex B (informative) Test piece measurement . 147
Annex C (informative) Cross-reference . 149
Bibliography . 158
Index Alphabetical index of terms and definitions . 159
iv © ISO 2012 – All rights reserved
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 230-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 39, Machine tools, Subcommittee SC 2, Test
conditions for metal cutting machine tools.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 230-1:1996), which has been technically
revised.
ISO 230 consists of the following parts, under the general title Test code for machine tools:
Part 1: Geometric accuracy of machines operating under no-load or quasi-static conditions
Part 2: Determination of accuracy and repeatability of positioning of numerically controlled axes
Part 3: Determination of thermal effects
Part 4: Circular tests for numerically controlled machine tools
Part 5: Determination of the noise emission
Part 6: Determination of positioning accuracy on body and face diagonals (Diagonal displacement tests)
Part 7: Geometric accuracy of axes of rotation
Part 8: Vibrations [Technical Report]
Part 9: Estimation of measurement uncertainty for machine tool tests according to series ISO 230, basic
equations [Technical Report]
Part 10: Determination of the measuring performance of probing systems of numerically controlled
machine tools
The following part is under preparation:
Part 11: Measuring instruments and their application to machine tool geometry tests [Technical Report].
Introduction
ISO/TC 39/SC 2 decided to revise and restructure this part of ISO 230 for the following reasons:
a) some subclauses of the previous edition overlapped with other newly specified test codes;
b) for practical reasons, it was necessary to modify the definitions of parallelism error and squareness error
in order to exclude straightness error when looking at machine tool motion;
NOTE These definitions are not intended to be used for describing parallelism and perpendicularity errors of
components and features. For components and features, this part of ISO 230 directly complies with the parallelism
error and perpendicularity error definitions derived from other International Standards (e.g. ISO 1101).
c) a clear separation was desired among error motions of a trajectory and imperfections of functional
surfaces and workpieces;
d) there was a need to address advances in machine tool technologies, measurement methods and
measurement instruments.
e) Annex A of the second edition became wider, as new measuring methods/apparatus have been
developed and introduced for higher accuracy and faster measurements. Therefore, it was separated
from the main body to become a future Part 11 (Technical Report).
f) furthermore, to align this part of ISO 230 with ISO 14253 (all parts), subclauses related to the uncertainty
of measurement have been introduced.
vi © ISO 2012 – All rights reserved
INTERNATIONAL STANDARD ISO 230-1:2012(E)
Test code for machine tools —
Part 1:
Geometric accuracy of machines operating under no-load or
quasi-static conditions
1 Scope
This part of ISO 230 specifies methods for testing the accuracy of machine tools, operating either under
no-load or under quasi-static conditions, by means of geometric and machining tests. The methods can also
be applied to other types of industrial machines.
This part of ISO 230 covers power-driven machines, which can be used for machining metal, wood, etc., by
the removal of chips or swarf material or by plastic deformatio
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 230-1
Troisième édition
2012-03-01
Code d'essai des machines-outils —
Partie 1:
Exactitude géométrique des machines
fonctionnant à vide ou dans des
conditions quasi-statiques
Test code for machine tools —
Part 1: Geometric accuracy of machines operating under no-load or
quasi-static conditions
Numéro de référence
©
ISO 2012
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Publié en Suisse
ii © ISO 2012 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos . v
Introduction . vii
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
3.1 Généralités . 2
3.2 Termes pour le système de coordonnées machine et nomenclature des mouvements . 2
3.3 Termes relatifs à la conformité statique et à l'hystérésis . 3
3.4 Termes relatifs aux axes de mouvement linéaire . 4
3.5 Définitions relatives aux axes de rotation . 12
3.6 Termes relatifs à l'erreur de parallélisme et de perpendicularité des axes de déplacement . 19
3.7 Termes pour d'autres relations entre lignes moyennes d'axes . 25
3.8 Termes pour les mouvements multiaxiaux (essais cinématiques) . 26
3.9 Termes relatifs à l'exactitude géométrique des surfaces fonctionnelles de la machine,
composants de la machine-outil et éprouvettes . 30
4 Tolérances . 34
4.1 Généralités . 34
4.2 Tolérances applicables aux surfaces fonctionnelles de machine-outil, composants de
machine-outil et éprouvettes . 40
4.3 Conditions de limitation complémentaires associées aux tolérances . 40
5 Incertitude de mesure, méthodes d'essai et instruments de mesure . 41
6 Opérations préliminaires . 43
6.1 Installation de la machine avant essais . 43
6.2 État de la machine avant essais . 43
6.3 Instruments et montage d'essai . 44
7 Essais d'hystérésis et de souplesse statique des machines . 45
7.1 Généralités . 45
7.2 Essais d'hystérésis et de conformité statique des machines, effectués en appliquant une
force à l'extérieur . 46
7.3 Essais d'hystérésis et de conformité statique des machines, effectués en appliquant une
force à l'intérieur . 48
7.4 Essais supplémentaires pour les machines avec axes en rotation . 51
8 Essais d'exactitude géométrique des axes de mouvement linéaire . 52
8.1 Généralités . 52
8.2 Essais d'erreur de rectitude de mouvement . 53
8.3 Essais d'erreur de positionnement linéaire d'un mouvement . 59
8.4 Essais d'erreur angulaire de mouvement . 61
9 Essais d'exactitude géométrique des axes de rotation. 65
9.1 Référence à l'ISO 230-7 . 65
9.2 Erreur de positionnement angulaire d'un mouvement . 66
10 Alignement des axes de mouvement (parallélisme, perpendicularité, coaxialité et
intersection) . 69
10.1 Parallélisme des axes de mouvement . 69
10.2 Erreur de coaxialité de lignes moyennes d'axes . 76
10.3 Erreur de perpendicularité d'axes de mouvement . 79
10.4 Intersection de lignes moyennes d'axe . 86
11 Essais de mouvement multiaxiaux (cinématiques) .87
11.1 Généralités .87
11.2 Trajectoires linéaires .88
11.3 Trajectoires circulaires .89
11.4 Mouvement (de forme) conique .96
11.5 Essai d'interpolation sphérique à l'aide d'un témoin sphérique et de capteurs de
déplacement linéaire .97
11.6 Erreur de planéité d'une surface générée par deux axes en mouvement linéaire .98
11.7 Essais spéciaux .99
12 Essais d'exactitude géométrique des surfaces fonctionnelles de la machine (rectitude,
planéité, perpendicularité, parallélisme) . 102
12.1 Erreur de rectitude des surfaces fonctionnelles de la machine . 102
12.2 Planéité des tables des machines. 112
12.3 Positionnement et orientation des surfaces fonctionnelles . 121
12.4 Erreur de perpendicularité entre lignes et plans . 131
12.5 Battement de rotation d'organes rotatifs . 135
Annexe A (informative) Référentiel de coordonnées de la machine-outil et erreurs de position et
d'orientation . 137
Annexe B (informative) Mesure de pièce d'essai . 150
Annexe C (informative) Références croisées . 153
Bibliographie . 161
Index Index alphabétique des termes et définitions . 162
iv © ISO 2012 – 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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 230-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 39, Machines-outils, sous-comité SC 2,
Conditions de réception des machines travaillant par enlèvement de métal.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 230-1:1996), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
L'ISO 230 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Code d'essai des machines-outils:
Partie 1: Exactitude géométrique des machines fonctionnant à vide ou dans des conditions quasi-
statiques
Partie 2: Détermination de l'exactitude et de la répétabilité de positionnement des axes en commande
numérique
Partie 3: Évaluation des effets thermiques
Partie 4: Essais de circularité des machines-outils à commande numérique
Partie 5: Détermination de l'émission sonore
Partie 6: Détermination de la précision de positionnement sur les diagonales principales et de face
(Essais de déplacement en diagonale)
Partie 7: Exactitude géométrique des axes de rotation
Partie 8: Vibrations [Rapport technique]
Partie 9: Estimation de l'incertitude de mesure pour les essais des machines-outils selon la série ISO 230,
équations de base [Rapport technique]
Partie 10: Détermination des performances de mesure des systèmes de palpage des machines-outils à
commande numérique
La partie suivante est en cours d'élaboration:
Partie 11: Instruments de mesure et leurs applications aux essais de géométrie des machines-outils
[Rapport technique].
vi © ISO 2012 – Tous droits réservés
Introduction
L'ISO/TC 39/SC 2 a décidé de réviser et de restructurer la présente partie de l'ISO 230 pour les raisons
suivantes:
a) certains paragraphes de l'édition précédente coïncidaient avec d'autres codes d'essai nouvellement
spécifiés;
b) pour des raisons pratiques, il a été nécessaire de modifier les définitions d'erreur de parallélisme et
d'erreur de perpendicularité pour ne pas inclure les erreurs de rectitude dans l'observation du mouvement
de la machine-outil;
NOTE Ces définitions ne sont pas censées être utilisées pour la description des erreurs de parallélisme et de
perpendicularité des composants et des fonctionnalités. En ce qui concerne les composants et les fonctionnalités, la
présente partie de l'ISO 230 respecte directement les définitions des erreurs de parallélisme et de perpendicularité
tirées d'autres Normes internationales (par exemple l'ISO 1101).
c) une distinction claire était souhaitée entre les erreurs pour une trajectoire et les imperfections des
surfaces fonctionnelles et les pièces usinées;
d) il s'est également avéré nécessaire d'aborder les progrès des technologies des machines-outils, des
méthodes et instruments de mesure;
e) l'Annexe A de la deuxième édition a été complétée, car de nouvelles méthodes et de nouveaux appareils
de mesure ont été d
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.