Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

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 23 октября 2018 г. N 821-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ISO 13041-1-2017 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 марта 2019 г.

5 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ISO 13041-1:2004 "Условия испытаний токарных станков с числовым программным управлением и токарных обрабатывающих центров. Часть 1. Условия испытаний геометрических параметров станков с горизонтальным шпинделем для крепления обрабатываемой детали" ("Test conditions for numerically controlled turning machines and turning centers - Part 1: Geometric tests for machines with a horizontal workholding spindle", IDT).

Международный стандарт разработан Техническим комитетом 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

ISO 13041 имеет целью дать наиболее исчерпывающую информацию по геометрическим, позиционным, профильным, термальным и механическим испытаниям, которые могут выполняться для сравнения, подтверждения, приемки и других целей.

Настоящий стандарт со ссылками на соответствующие части ISO 230 устанавливает порядок испытаний металлорежущих станков, токарных центров и токарных станков с ЧПУ с/без задней (центрирующей) бабки, устанавливаемых отдельно или встроенных в гибкую производственную систему. ISO 13041 устанавливает также допуски и/или максимально приемлемые значения для результатов испытаний, соответствующих основному назначению и нормальной точности токарных центров и токарных станков с ЧПУ.

Настоящий стандарт также учитывает условия испытаний в соответствии с основными положениями, изложенными в [1], [3].

Настоящий стандарт определяет условия геометрических испытаний токарных станков и токарных центров нормальной точности с числовым программным управлением (ЧПУ) и горизонтальным рабочим шпинделем, определение которых приведено в 3.1 и 3.2.

Настоящий стандарт устанавливает контрольные допуски, относящиеся к упомянутым выше испытаниям.

Настоящий стандарт разъясняет различные концепции или конфигурации и общие технические характеристики токарных станков с ЧПУ и токарных центров, а также представляет терминологию и обозначение управляемых осей (см. рисунок 1 и таблицу 1).

Настоящий стандарт рассматривает только подтверждение точности токарного станка или центра. Настоящий стандарт не применим ни к эксплуатационным испытаниям (например, на вибрацию, аномальный шум, заедание или проскальзывание движущихся компонентов), ни к проверке технических характеристик (например, скоростей, подач), каковые должны быть проведены до проверки точности.

Приведенные ниже стандарты необходимы в качестве приложения к настоящему стандарту. Для датированных ссылок применимо только издание, опубликованное на сайте. Для недатированных ссылок последнее издание указанного стандарта (включая все изменения к нему).

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 - Геометрическая точность станков, работающих на холостом ходу или в условиях чистовой обработки)

ISO 841:2001, Industrial automation systems and integration - Numerical control of machines - Coordinate system and motion nomenclature (Системы промышленной автоматизации и интеграция. Числовое программное управление станками. Системы координат и обозначение осей)

ISO 3442:1991 <*>, Self-centring chucks for machine tools with two-piece jaws (tongue and groove type); sizes for interchangeability and acceptance test specifications (Самоцентрирующие патроны для металлорежущих станков с кулачками из двух частей (соединенных по типу шипа или паза). Размеры, обеспечивающие взаимозаменяемость и особенности приемочных испытаний)

--------------------------------

<*> Заменен на ISO 3442-1:2005, ISO 3442-2:2005, ISO 3442-3:2007.

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 станки токарные с числовым программным управлением (numerically controlled turning machine): Металлорежущие станки с числовым программным управлением, в которых главным движением является вращение обрабатываемого изделия напротив неподвижного режущего инструмента, а энергия резания обеспечивается самим изделием, а не инструментом.

Примечание - Числовое программное управление (ЧПУ) обеспечивает автоматическое функционирование.

3.2 токарный центр (turning center): Токарный станок с ЧПУ, оборудованный инструментом(ами) с механическим приводом и обеспечивающий вращение шпинделя для крепления заготовки вокруг оси.

Примечание - Такой станок может включать дополнительные технические возможности - такие, как автоматическая замена инструмента из инструментального магазина.

3.3 режимы работы станка (machine modes of operation): Режимы работы станка с ЧПУ или устройств ввода данных, запись в которых интерпретируется как функция, которую следует выполнить.

3.3.1 ручной режим числового управления (manual mode of numerical control): Неавтоматический режим управления станком, при котором оператор осуществляет управление без использования запрограммированных числовых данных, например, нажатием кнопки или "джойстиком".

3.3.2 режим ручного ввода данных (manual data input mode): Ввод в ЧПУ программных данных вручную.

3.3.3 режим отдельного блока (single block mode): Режим ЧПУ, при котором оператор по собственной инициативе осуществляет выполнение только одного блока программных данных.

3.3.4 автоматический режим (automatic mode): Режим ЧПУ, при котором станок работает в соответствии с программными данными до остановки программой или оператором.

В настоящем стандарте все линейные размеры, отклонения и соответствующие допуски выражаются в миллиметрах, угловые размеры - в градусах, а угловые отклонения и соответствующие допуски - в пропорциях, но в таких случаях для большей ясности можно использовать микрорадианы и угловые секунды. Всегда следует иметь в виду эквивалентность следующих выражений:

Для применения настоящего стандарта необходимо следовать рекомендациям ISO 230-1, особенно по установке станков перед испытаниями, прогреванию шпинделя и других подвижных компонентов, описанию способов измерения и рекомендуемой точности испытательного оборудования.

В тех случаях, когда испытания проводятся в полном соответствии с рекомендациями ISO 230-1, в графе "Замечания..." формы G, приведенной в разделе 5, описаниям испытаний предшествуют ссылки на соответствующий раздел ISO 230-1.

Прежде, чем проводить испытания, станок должен быть установлен в соответствии с рекомендациями поставщика/производителя (см. 3.1 ISO 230-1).

Последовательность испытаний, представленная в настоящем стандарте, никоим образом не определяет практический порядок испытаний. В целях упрощения установки измерительных инструментов или приспособлений испытания можно производить в любом порядке.

Если не всегда имеется необходимость или возможность проводить все испытания проверяемого станка, описанные в настоящем стандарте, испытания, необходимые для определенных целей, пользователь согласовывает с поставщиком/производителем. Такие испытания относятся к тем компонентам и/или свойствам станка, которые являются предметом интереса пользователя. Эти испытания должны быть четко установлены при заказе станка. Для приемочных испытаний только ссылка на настоящий стандарт без определения, какие испытания следует провести, и без соглашения по соответствующим затратам не может считаться обязательной для какой-либо части контракта.

Для простоты восприятия в настоящем стандарте схемы, иллюстрирующие геометрические испытания, относятся только к одному типу станка.

Как уже определено в 3.1 и 3.2, обрабатывающие центры имеют не только неподвижные инструменты, но также и оснащенные приводом вращающиеся инструменты, а это означает, что и револьверная головка должна иметь приводные механизмы. Если ожидаемое количество инструментов, которые нужно использовать, превышает емкость головки, следует предусмотреть либо автоматическую смену инструментов, либо смену головки. Устройство автоматической смены инструментов может также понадобиться при наличии снабженного приводом шпинделя, в котором инструменты можно устанавливать автоматически.

На рисунке 2 показаны примеры шпинделей револьверных головок и инструментов. Представлены следующие компоновки:

a) горизонтальная головка: инструменты устанавливаются радиально к оси вращения головки. Головка такого типа может иметь как неподвижные, так и снабженные приводом инструменты или комбинацию того и другого;

b) головка штурвального типа для радиальных инструментов: инструменты устанавливаются радиально к оси вращения головки.

Головка такого типа может иметь либо только неподвижные, либо только снабженные приводом инструменты, либо комбинацию того и другого;

c) головка штурвального типа для осевых инструментов: инструменты устанавливаются соосно с осью вращения головки. Возможна комбинация b) и c);

d) головка с линейным перемещением;

e) наклонная головка: инструменты можно использовать только по направлениям осей X или Z;

f) единственный инструментальный шпиндель с единственной инструментальной головкой: при наличии поворотной головки инструментальный шпиндель может перемещаться как по направлению оси X, так и по направлению оси Z. Требуется устройство смены инструмента и инструментальный магазин;

g) наклонная инструментальная головка с двумя шпинделями: один шпиндель предусмотрен для неподвижного инструмента, другой - для инструмента снабженного привода. Обработка возможна в обоих направлениях - по оси X и по оси Z. Требуется устройство смены инструмента и инструментальный магазин.

Станки, рассматриваемые в настоящем стандарте, по компоновке подразделяются на два основных типа (см. таблицу 2):

Тип A - станки с задней бабкой;

Тип B - станки без задней бабки.

Станки типа A можно в основном классифицировать по следующим двум группам:

группа A1 - станки с одной револьверной головкой;

группа A2 - станки с двумя револьверными головками.

Станки типа B можно в основном классифицировать по следующим четырем группам:

группа B1 - станки с одной шпиндельной головкой;

группа B2 - станки с двумя взаимосвязанными коаксиальными головками;

группа B3 - станки с коаксиально вращающейся головкой;

группа B4 - станки с двумя параллельными головками.

В целях упрощения на рисунках и в таблицах, представленных в настоящем стандарте, приведены примеры станков, в которых используются оси конструкции, соответствующей буквенно-цифровому обозначению, приведенному в ISO 841, подраздел 6.1 (например, X1, X2 и т.д.).

Во всех тех примерах, где для обозначения конструкции осей использованы буквы U, V и R, их необходимо заменять в соответствии с ISO 841.

Если имеется в наличии встроенное программное устройство для корректирования геометрических, позиционных, контурных и термальных отклонений, его использование в процессе рассматриваемых испытаний должно быть согласовано между пользователем и поставщиком/изготовителем. Использование программной коррекции должно быть отражено в результатах испытаний.

Если допуск на геометрический контроль установлен для измерения длины, отличной от заданной в настоящем стандарте, следует иметь в виду, что минимальной величиной допуска считается 0,005 мм.

Станки подразделяются на три размерные категории по критериям, представленным в таблице 3.