この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の作成に使用された手順と、今後の維持のために意図された手順は、ISO/IEC 指令のPart 1 で説明されています。特に、さまざまな種類の ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令のPart 2 の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)
このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)
このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、保証を構成するものではありません。
規格の自主的な性質の説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および技術的貿易障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) の原則に対する ISO の遵守に関する情報については、 www を参照してください。 .iso.org/iso/foreword.html .
この文書は、技術委員会 ISO/TC 39 、工作機械、小委員会 SC 2 、金属切削工作機械の試験条件によって作成されました。
序章
アクセサリ スピンドル ヘッドは、フライス盤および中ぐり盤、マシニング センター、ポータルおよびガントリー タイプのマシン、ターニング センターなどの工作機械で使用され、ヘッドまたはラムにスピンドルが 1 つだけ組み込まれており、固定またはインデックスまたは傾斜スピンドルを提供します。内蔵スピンドル軸とは異なる方向を向いています。
ビルトイン主軸と同様に、フライス加工、中ぐり加工、穴あけ加工、研削加工、タッピング加工などの複数の加工が可能で、場合によってはマガジンなどから工具交換を自動で行うこともできます。加工プログラム。
いくつかのタイプのヘッドでは、スピンドルの結果の位置のみをチェックできます (3.3, 3.4, 3.5 およびテスト G1 から G15 で考慮される固定または割り出しのものなど)軸 (3.6 および 3.7 で考慮されたもの)付録 A と B により、軸間の相対位置をさらに分析し、オフセット補正の精度を確認することもできます。
1 スコープ
このドキュメントは、ISO 230 シリーズを参照して、マシニング センターや数値制御フライス盤などで使用されるアクセサリ スピンドル ヘッドのいくつかのテスト ファミリーを、該当する場合、水平スピンドル (つまり、水平 Z 軸) で指定します。このドキュメントで検討されているテストは、手動インデックス ヘッドにも適用できます。
この文書は、さまざまなタイプの機械で使用される汎用および通常の精度のスピンドルヘッドに対応するテスト結果の公差または最大許容値を確立します。
このドキュメントでは、比較、受け入れ、メンテナンス、調整、またはその他の目的のために、さまざまなタイプのスピンドル ヘッドで実行できる幾何学的テストの一連の手順を指定します。
研削ヘッドとフェーシングヘッドは、このドキュメントの範囲には含まれていません。
このドキュメントは、アクセサリ スピンドル ヘッドの幾何学的および位置決め精度の検証のみを扱い、以下には適用されません。
- マシンのヘッド動作のテスト (振動、異音レベル、コンポーネントのスティック スリップ動作など)
- 機械の主軸ヘッドの特性 (速度、送り、加速度など) は、通常は個別にチェックされます。また
- パワー下での加工能力の検証。
完成した試験片の精度に関する試験は、他の ISO 規格で扱われています。
2 参考文献
以下のドキュメントは、その内容の一部またはすべてがこのドキュメントの要件を構成するように、本文で参照されています。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。
- ISO 230-1:2012, 工作機械のテスト コード — Part 1: 無負荷または準静的条件下で動作する機械の幾何学的精度
- ISO 230-2:2014, 工作機械のテスト コード — Part 2: 数値制御軸の位置決めの精度と再現性の決定
- ISO 230-7:2015, 工作機械のテスト コード — Part 7: 回転軸の幾何学的精度
3 用語と定義
このドキュメントの目的のために、ISO 230-1, ISO 230-2, ISO 230-7 および以下に記載されている用語と定義が適用されます。
ISO と IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。
3.1
ユニバーサルヘッド
スピンドルヘッド:複数の座標軸に平行に方向付けられた、または方向付けることができる1つまたは複数のスピンドルを備えたスピンドルヘッド。
注記 1: 用語のエントリ3.3 から 3.8 は、主に横型マシニング センターまたは数値制御フライス盤で使用されるいくつかのタイプのユニバーサル ヘッドを定義します。
表 1 —スピンドルの向き
| 座標軸 | 方向 | 意味 |
|---|---|---|
| Z | ネガ | 縦方向 |
| X | ポジティブ | 左 |
| X | ネガ | 右 |
| Y | ポジティブ | 上 |
| Y | ネガ | 下向き |
3.2
アクセサリーヘッド
ラムの前に取り付けることができる主軸ヘッド、または独自の工具保持主軸を備えたヘッド
注記 1:工作機械は、それ自体のスピンドルまたはアクセサリ ヘッドの両方によって機械加工操作を実行でき、いくつかの異なるアクセサリ ヘッドをヘッド ストアに格納できます。
注記 2: 角型ヘッド (3.3) から 傾斜型ヘッド (3.8) までは、主に横型マシニング センターまたは数値制御フライス盤で使用されるいくつかのタイプのアクセサリ ヘッドを定義します。
3.3
スクエアヘッド
Z軸に垂直なスピンドルが1つだけあり、Z軸の周りを回転できるスピンドルヘッド
図 1 —スクエアヘッド
Key
| 1 | スピンドル |
3.4
2スピンドルスクエアヘッド
互いに垂直に配置された 2 つのスピンドルを備えた 四角いヘッド (3.3) 。1 つは Z 軸に平行で、もう 1 つは Z 軸に垂直で、Z 軸を中心に回転できます。
注記 1: 2 つのスピンドルは、同一平面上にある場合もあれば、互いに傾いている場合もあります。
図 2 — 2 スピンドル スクエア ヘッド
Key
| 1 | 縦スピンドル |
| 2 | スクエアスピンドル |
3.5
45ᵒ 割り出しヘッド
水平 Z 軸に対して 45° 傾斜した平面での機械的割り出し機能を備えたスピンドル ヘッド
図 3 — 45ᵒ スプリットヘッド
Key
| 1 | スピンドル |
| 2 | 主軸 S |
| 3 | ヘッドベース |
| 4 | C軸(ヘッドベース回転) |
| 5 | ロータリー D 軸 (45° 方向) |
3.6
45ᵒ分割連続ヘッド
数値制御された 2 つの回転軸、すなわち、水平 Z 軸に平行な C 軸と、Z 軸に対して 45°傾斜した平面内の D 軸による連続位置決め機能を備えた主軸頭。
注記 1:附属書 A の試験では、2 つの回転軸の位置ずれを回避して、結果として得られる主軸の角度位置に寄与するすべての幾何学的特徴 (平面と軸) をチェックします。これらのテストは、 45° 分割インデックス ヘッド (3.5) のより深い調査も目的としています。
注記 2:図 3 を参照。
3.7
回転ヘッド
互いに垂直な 2 つの A 軸と C 軸を数値制御するスピンドル ヘッド
注記 1:スピンドル軸 S は C 軸と同一平面上にある場合も (図 4 を参照)、スピンドル軸 S と C 軸の間にオフセットが組み込まれている場合もあります。 (図 5 を参照)
図 4 —スイベルヘッド
Key
| 1 | スピンドル |
| 2 | C軸(ヨーク回転) |
| 3 | ヨーク本体 |
| 4 | A軸(頭の回転) |
図 5 —スピンドル オフセットのあるスイベル ヘッド
Key
| 1 | スピンドル |
| 2 | C軸(ヨーク回転) |
| 3 | 内蔵オフセット |
| 4 | 主軸 S |
| 5 | A軸(頭の回転) |
3.8
頭を傾ける
X軸周りのみ回転する主軸頭
図 6 —傾斜ヘッド
Key
| 1 | スピンドル |
| 2 | A軸 |
参考文献
| [1] | ISO/TR 230-11, 工作機械の試験コード — Part 11: 工作機械の形状試験に適した測定器 |
| [2] | ISO 841, 産業用オートメーション システムと統合 - 機械の数値制御 - 座標系と運動の命名法 |
| [3] | ISO 3070-1, 工作機械 — 水平スピンドルを備えたボーリングおよびフライス盤の精度をテストするためのテスト条件 — Part 1: 固定コラムと可動テーブルを備えた機械 |
| [4] | ISO 3070-2, 工作機械 — 水平スピンドルを備えたボーリングおよびフライス盤の精度をテストするためのテスト条件 — Part 2: X 軸に沿って可動コラムを備えた機械 (フロア型) |
| [5] | ISO 3070-3, 工作機械 — 水平スピンドルを備えたボーリングおよびフライス盤の精度をテストするためのテスト条件 — Part 3: 可動コラムおよび可動テーブルを備えた機械 |
| [6] | ISO 10791-1, マシニング センターの試験条件 — Part 1: 水平スピンドル (水平 Z 軸) を備えた機械の幾何学的試験 |
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 of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www.iso.org/iso/foreword.html .
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 39, Machine tools, Subcommittee SC 2, Test conditions for metal cutting machine tools.
Introduction
Accessory spindle heads are used on machine tools such as milling and boring machines, machining centres, portal and gantry type machines, turning centres, with only one built-in spindle in the head or ram, providing fixed or indexing or tilting spindles which can be oriented in directions different from the built-in spindle axis.
In the same way as the built-in spindle, they can perform multiple machining operations including milling, boring, drilling, grinding and tapping, and, in some cases, automatic tool changing as well from a magazine or similar storage unit in accordance with a machining program.
Some types of heads allow to check only the resulting position of the spindle (as the fixed or indexing ones considered in 3.3, 3.4 and 3.5 and in tests G1 to G15), whereas for some others, i.e. those with continuous movement of the two rotary axes (as those considered in 3.6 and 3.7). Annexes A and B allow to make additional analysis of the relative positions between axes and to check the accuracy of their offset compensation as well.
1 Scope
This document specifies, with reference to the ISO 230 series, some families of tests for accessory spindle heads used on machining centres or numerically controlled milling machines, etc., where applicable, with horizontal spindle (i.e. horizontal Z-axis). The tests considered in this document are also applicable to manual indexing heads.
This document establishes the tolerances or maximum acceptable values for the test results corresponding to general purpose and normal accuracy spindle heads used on different types of machines.
This document specifies several sets of procedures for geometric tests which can be carried out on different types of spindle heads for comparison, acceptance, maintenance, adjustments or any other purpose.
Grinding heads and facing heads are not included in the scope of this document.
This document deals only with the verification of geometric and positioning accuracy of the accessory spindle heads and does not apply to:
- the testing of the machine’s head(s) operation (e.g. vibration, abnormal sound noise level, stick slip motion of components);
- the machine’s spindle head(s) characteristics (e.g. speeds, feeds and accelerations) which are generally checked separately; or
- the verification of the machining capability under power.
Tests concerning the accuracy of finished test pieces are dealt with in other ISO standards.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
- ISO 230-1:2012, Test code for machine tools — Part 1: Geometric accuracy of machines operating under no-load or quasi-static conditions
- ISO 230-2:2014, Test code for machine tools — Part 2: Determination of accuracy and repeatability of positioning of numerically controlled axes
- ISO 230-7:2015, Test code for machine tools — Part 7: Geometric accuracy of axes of rotation
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 230-1, ISO 230-2, ISO 230-7 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
universal head
spindle head with one or more spindles which are oriented, or can be oriented, parallel to more than one coordinate axis
Note 1 to entry: Terminological entries3.3 to 3.8 define several types of universal heads which are mostly used on horizontal machining centres or numerically controlled milling machines.
Table 1—Spindle orientations
| Coordinate axis | Direction | Definition |
|---|---|---|
| Z | Negative | Longitudinal |
| X | Positive | Left |
| X | Negative | Right |
| Y | Positive | Upward |
| Y | Negative | Downward |
3.2
accessory head
spindle head which can be mounted in front of a ram or a head already provided with its own tool holding spindle
Note 1 to entry: The machine tool can perform machining operations both by its own spindle or by an accessory head, and several different accessory heads can be stored in a head store.
Note 2 to entry: Square head (3.3) through tilting head (3.8) define several types of accessory heads which are mostly used on horizontal machining centres or numerically controlled milling machines.
3.3
square head
spindle head with only one spindle perpendicular to the Z-axis, which can rotate around the Z-axis
Figure 1—Square head
Key
| 1 | spindle |
3.4
two-spindle square head
square head (3.3) with two spindles located perpendicular to each other, one parallel to the Z-axis and the other perpendicular to the Z-axis, which can rotate around the Z-axis
Note 1 to entry: The two spindles can be coplanar or skew to each other.
Figure 2—Two-spindle square head
Key
| 1 | longitudinal spindle |
| 2 | square spindle |
3.5
45ᵒ split indexing head
spindle head with mechanical indexing function in a plane inclined by 45° with respect to the horizontal Z-axis
Figure 3—45ᵒ split head
Key
| 1 | spindle |
| 2 | spindle axis S |
| 3 | head base |
| 4 | C-axis (head base rotation) |
| 5 | rotary D-axis (45° oriented) |
3.6
45ᵒ split continuous head
spindle head provided with continuous positioning function by two numerically controlled axes of rotation, namely the C-axis parallel to the horizontal Z-axis, and the D-axis in a plane inclined by 45° with respect to the Z-axis
Note 1 to entry: Tests in Annex A check all the geometric features (planes and axes) which contribute to the resulting angular position of the spindle, by-passing the positioning deviations of the two rotary axes; these tests are also intended for a deeper investigation on the 45° split indexing heads (3.5) , if their movements and locks allow to do it.
Note 2 to entry: See Figure 3.
3.7
swivelling head
spindle head with two numerically controlled A-axis and C-axis perpendicular to each other
Note 1 to entry: The spindle axis S can be coplanar with C-axis (see Figure 4) or there can be a built-in offset between the spindle axis S and the C-axis. (see Figure 5).
Figure 4—Swivelling head
Key
| 1 | spindle |
| 2 | C-axis (yoke rotation) |
| 3 | yoke body |
| 4 | A-axis (head rotation) |
Figure 5—Swivelling head with spindle offset
Key
| 1 | spindle |
| 2 | C-axis (yoke rotation) |
| 3 | built-in offset |
| 4 | spindle axis S |
| 5 | A-axis (head rotation) |
3.8
tilting head
spindle head rotating only around the X-axis
Figure 6—Tilting head
Key
| 1 | spindle |
| 2 | A-axis |
Bibliography
| [1] | ISO/TR 230-11, Test code for machine tools — Part 11: Measuring instruments suitable for machine tool geometry tests |
| [2] | ISO 841, Industrial automation systems and integration — Numerical control of machines — Coordinate system and motion nomenclature |
| [3] | ISO 3070-1, Machine tools — Test conditions for testing the accuracy of boring and milling machines with horizontal spindle — Part 1: Machines with fixed column and movable table |
| [4] | ISO 3070-2, Machine tools — Test conditions for testing the accuracy of boring and milling machines with horizontal spindle — Part 2: Machines with movable column along the X-axis (floor type) |
| [5] | ISO 3070-3, Machine tools — Test conditions for testing the accuracy of boring and milling machines with horizontal spindle — Part 3: Machines with movable column and movable table |
| [6] | ISO 10791-1, Test conditions for machining centres — Part 1: Geometric tests for machines with horizontal spindle (horizontal Z-axis) |