※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。
3 用語と定義
このドキュメントの目的のために、ISO 230-1 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 および 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
公称パス
<円弧補間> その直径 (または半径)、その中心の位置、および工作機械の作業ゾーン内のその向きによって定義され、少なくとも90°
注記 1:線形補間 (G01) または円弧補間 (G02 または G03) または他の種類の補間を使用して、公称円弧経路を生成することができます。
3.2
実際のパス
公称経路(3.1)上 を移動するようにプログラムされたときに、工作機械によって生成される経路。
3.3
双方向循環エラー
双方向円形偏差
G (ロ)
2 つ の実際のパス (3.2) ここで, 包囲する 2 つの同心円 (最小ゾーン円) の半径方向の最小距離
図 1 —最小二乗円を使用した双方向誤差 G (b) の評価
Key
| 1 | エントリの注 2 による 2 つの実際のパスの最小二乗円の中心 |
| 2 | 出発点 |
| 3 | 実際のパス、時計回り |
| 4 | 実際のパス、反時計回り (反時計回り) |
| 5 | 実際のパスを囲む同心円 |
注記 2双方向の円弧誤差G (b) は、最小二乗円の周りの偏差の最大半径範囲として評価できます。最小二乗円は、時計回りと反時計回り (反時計回り) の 2 つのパスから計算されます。
注記 3:双方向の円誤差G (b) には、セットアップ誤差、つまり測定器のセンタリング誤差は含まれません。
注記 4:双方向円誤差G (b) の測定では、較正された変位測定のみを備えた試験装置を使用する必要があります (経路直径の較正された長さ測定は必要ありません) ラジアル誤差 F (3.5) と 平均双方向ラジアル誤差値 D (3.6) の測定には、校正された長さと校正された変位の両方を備えた試験装置が必要です (付録 A を参照)
注記5平面上に位置する直線は,そのすべての点が2つの同心円の間に含まれる場合に円形であると言われ,半径方向の間隔が所定の値を超えない(図2参照)
注記 6:指定G (b) は、例えば ISO 230-1:2012 の 11.3.4 に記載されているように、外部測定機器のみを使用した測定用です。フィードバック信号を使用した循環テストの結果は、「フィードバック信号G (b) f を使用した双方向の循環エラー」 (付録 E を参照) として指定されます。
3.4
循環エラー
円形偏差
G
時計回り又は反時計回り(反時計回り)の等高線経路の 実際の経路(3.2) (最小ゾーン円)を包囲する2つの同心円の半径方向の最小距離。
図 2最小二乗円を使用した円誤差 G の評価
Key
| 1 | 注記 2 による実際の経路の最小二乗円の中心 |
| 2 | 出発点 |
| 3 | 実際のパスを囲む同心円 |
| 4 | 実際のパス |
注 2 の注 2 の注 2 の注 6 の注 6 は、 双方向の円形誤差 G(b) (3.3) を円形誤差G に適用する。円誤差G と 半径誤差 F (3.5) の違いについては、付録 A の表 A.1 を参照してください。
注記 3:指定G は、例えば ISO 230-1:2012 の 11.3.4 のみに記載されているような、外部測定機器を使用した測定用です。フィードバック信号を使用した円形試験の結果は、フィードバック信号G f を使用した円形エラーと呼ばれるものとします。附属書 E を参照してください。
3.5
ラジアルエラー
ラジアル偏差
F
実際の経路 (3.2) と 公称経路 (3.1) ここで, 、公称経路の中心は、a) 工作機械の測定器の中心ずれから、または b) 中心化分析の最小二乗法から得られます。完全な円のみ
図 3ラジアル誤差 F の評価
Key
| 1 | 呼び円の中心 |
| 2 | 出発点 |
| 3 | 公称パス |
| 4 | 実際のパス |
注記 2:正の偏差は円の中心から離れて測定され、負の偏差は円の中心に向かって測定されます (図 3 を参照)ラジアル誤差は、最大値F maxと最小値F minによって与えられます。
注記 3:設定誤差はラジアル誤差F に含まれる場合があります。これは、公称経路の中心が工作機械上の測定器の中心から得られるwhere のみ適用できます [定義のオプション a)
注記4ラジアル誤差F と サーキュラー誤差 G (3.4) の違いについては,附属書 A の表 A.1 を参照。
3.6
平均双方向ラジアル誤差
平均双方向ラジアル偏差
D
2 つの完全な円 の実際の経路 (3.2) の最小二乗円の半径の差 (3.2) ここで, 一方の経路は時計回りの輪郭運動によって実行され、もう一方の経路は反時計回り (反時計回り) の輪郭運動によって実行され、半径 公称パス (3.1)
注記 1平均双方向ラジアル誤差D と双方向円誤差 G (b) (3.3) の差については,附属書 A の表 A.1 を参照。
3.7
軸の識別
実際の経路を生成するために移動される軸の指定 (3.2)
3.8
直線軸を使用した円形試験の輪郭感覚
<時計回り/反時計回り (反時計回り) 輪郭加工> 輪郭加工の方向を示すインデックスのシーケンス
注記 1添字の順序は,円弧が各軸の正の極値を横切る順序と一致する。たとえば、 G XYは、反時計回り (反時計回り) の円誤差 (3.4) を示します。これは、XY 平面内の反時計回り (反時計回り) の円弧が X+ 軸と交差し、直後に Y+ 軸が続くためです。同様に、G YXは時計回り の円誤差 (3.4) を示します。これは、XY 平面内の時計回りの円弧が Y+ 軸と交差し、その直後に X+ 軸が続くためです。双方向の結果の場合、インデックスは最初の円弧の方向を示します。
3.9
輪郭補間エラー
輪郭補間偏差
E int
直線軸を用いて補間された円運動と同期して回転軸を駆動するときの, ワーク座標系(3.11) の固定点からの工具中心点軌道の偏差の範囲。ポイントは、名目上、 ワークピース座標系 (3.11) のこの固定点にとどまります。
注記 1:一般的な試験方法は、ISO 230-1:2012, 11.3.5 に記載されています。一般的な測定機器は、ISO/TR 230-11:2018, 12.2.1, 12.3.3, および 12.3.4 に記載されています。
注記 2:長さ測定装置 (ボールバー、線形変位センサー、または 3 つの線形変位センサーのネスト) が回転軸で回転する場合、測定値は回転軸に取り付けられた座標系、つまり半径方向で取得されます。 、接線および/または軸方向。これは、 E int,radial 、 E int,tangential 、およびE int,axialによって指定されます。
注記 3:長さ測定装置 (ボールバー、線形変位センサー、または 3 つの線形変位センサーのネスト) が回転軸で回転しない場合、測定は 機械座標系 の X, Y, および Z 方向で行われます。 (3.10) .これは、 E int,X 、 E int,Y 、およびE int,Zによって指定されます。
注記 4:移動する軸は、軸の名称を指定することによって指定されます。たとえば、直線軸 X および Y と回転軸 C を半径方向に使用する測定は、 E int,radial,XYCによって指定されます。 X, Y, Z の 3 つの直線軸と半径方向の 2 つの回転軸 A, C による測定は、ISO 230-1:2012, 11.5 に準拠した球面試験に対応し、 E int,radial,XYZAC によって指定されます。
注記 5時計回りまたは反時計回り (反時計回り) の移動は、移動する回転軸が 1 つだけの場合、回転軸によって定義されます。 2 つの回転軸が移動する場合、時計回りと反時計回り (反時計回り) は、より広い範囲を移動する軸、通常は 360° を移動する軸によって定義されます。時計回りはCW, 反時計回り(反時計回り)はCCWで指定します。軸 X, Y, および C を半径方向に使用した時計回りの測定の場合、指定はE int,radial,XYC(CW)です。
注記 6:回転軸を使用した円形試験の試験セットアップに関する注意事項は、附属書 C に記載されています。
3.10
機械座標系
MCS
X, Y, Z とラベル付けされた 3 つの主軸と、それぞれ A, B, C とラベル付けされたこれらの軸の周りの回転軸を持つ右側の直方体システム
注記 1:機械座標系は、多くの工作機械について ISO 841 によって規定されています。
[出典:ISO 230-1:2012, 3.2.1, 修正 — 図を削除し、エントリに注記 1 を追加]
3.11
ワーク座標系
WCS
ワークピースに固定されたデカルト座標
注記1工作機械がワーク側に回転軸(軸)を有する場合、ワーク座標系は回転軸(軸)と一緒に回転します。
[出典:ISO 2806:1994, 2.7.3, 変更 — エントリに注 1 を追加]
参考文献
| [1] | ISO 230-2, 工作機械のテスト コード — 2: 数値制御軸の位置決めの精度と再現性の決定 |
| [2] | ISO/TR 230-11:2018, 工作機械のテスト コード — 11: 工作機械の形状試験に適した測定器 |
| [3] | ISO 841, 産業オートメーション システムと統合 - 機械の数値制御 - 座標系と運動の命名法 |
| [4] | ISO 2806:1994, 産業オートメーション システム - 機械の数値制御 - 語彙 |
| [5] | ISO/TR 16015, 製品の幾何学的仕様 (GPS) — 熱の影響による長さ測定の系統誤差と不確かさへの寄与 |
| [6] | ANSI/ASME B5.54-2010, コンピューター数値制御マシニング センターの性能評価方法 |
| [7] | Bryan, JB 測定機と工作機械をテストするための簡単な方法。 1: 原理と応用。精密工学。 1982年、4, (2)、61-69 |
| [8] | Bryan, JB 測定機と工作機械をテストするための簡単な方法。 2: 構造の詳細。精密工学。 1982年、4, (2)、125-138 |
| [9] | Burdekin M, Park J, Contisure A. NC 工作機械の輪郭精度を評価するためのコンピュータ支援システム。マタドール会議、1988 年 4 月、p. 197 |
| [10] | 柿野由美・井原義明・篠原明.ダブルボールバー法によるNC工作機械の精度検査.カール・ハンザー出版社、1993年 |
| [11] | Knapp W, Hrovat S. NC 工作機械をテストするための循環テスト。シュライトハイム: W. ナップ、1987 年、ISBN 3‑906391‑03-5 |
| [12] | 中澤 浩、伊藤 浩 NC工作機械のコンタリング精度測定システム。 Bull.日本学会精度タイト。 1978年、12(4) 189-194 |
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 230-1 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
nominal path
<circular interpolation> numerically controlled and programmed circular path defined by its diameter (or radius), the position of its centre and its orientation in the working zone of the machine tool and which may be either a full circle or a partial circle of at least 90°
Note 1 to entry: Linear interpolation (G01) or circular interpolation (G02 or G03) or other types of interpolation may be used to generate nominal circular path.
3.2
actual path
path produced by the machine tool when programmed to move on the nominal path (3.1)
3.3
bi-directional circular error
bi-directional circular deviation
G(b)
minimum radial separation of two concentric circles (minimum zone circles) enveloping two actual paths (3.2) ここで, one path is carried out by a clockwise contouring motion and the other one by an anticlockwise (counter-clockwise) contouring motion
Figure 1—Evaluation of bi-directional error G(b) using least squares circle
Key
| 1 | centre of least squares circle of the two actual paths according to Note 2 to entry |
| 2 | starting points |
| 3 | actual path, clockwise |
| 4 | actual path, anticlockwise (counter-clockwise) |
| 5 | concentric circles enveloping the actual paths |
Note 2 to entry: The bi-directional circular error G(b) can be evaluated as the maximum radial range of deviations around the least squares circle. The least squares circle is calculated from two paths, i.e. the clockwise and the anticlockwise (counter-clockwise) paths.
Note 3 to entry: Bi-directional circular error G(b) does not include set-up errors, i.e. centring errors of the measuring instrument.
Note 4 to entry: Bi-directional circular error G(b) measurement requires the use of test equipment only with calibrated displacement measurements (no need for calibrated length measurements for path diameter). The measurements of radial error F (3.5) and mean bi-directional radial error value D (3.6) require test equipment with both calibrated length and calibrated displacement (see Annex A).
Note 5 to entry: A line situated in a plane is said to be circular when all its points are contained between two concentric circles whose radial separation does not exceed a given value (see Figure 2).
Note 6 to entry: Designation G(b) is for measurements with external measurement equipment only, for example as described in ISO 230-1:2012, 11.3.4. Results from circular tests using a feedback signal are designated as “bi-directional circular error using feedback signal G(b)f” (see Annex E).
3.4
circular error
circular deviation
G
minimum radial separation of two concentric circles enveloping the actual path (3.2) (minimum zone circles) of a clockwise or anticlockwise (counter-clockwise) contoured path
Figure 2—Evaluation of circular error G using least squares circle
Key
| 1 | centre of least squares circle of the actual path according to Note 2 to entry |
| 2 | starting point |
| 3 | concentric circles enveloping the actual path |
| 4 | actual path |
Note 2 to entry: Note 2 to entry to Note 6 to entry for bi-directional circular error G(b) (3.3) apply for circular error G. For differences between the circular error G and the radial error F (3.5) , see Annex A, Table A.1.
Note 3 to entry: Designation G is for measurements with external measurement equipment, for example as described in ISO 230-1:2012, 11.3.4, only. Results from circular tests using feedback signal shall be designated circular error using feedback signal Gf, see Annex E.
3.5
radial error
radial deviation
F
deviation between the actual path (3.2) and the nominal path (3.1) ここで, the centre of the nominal path is obtained either a) from the centring of the measuring instruments on the machine tool or b) from the least squares centring analysis for a full circle only
Figure 3—Evaluation of radial error F
Key
| 1 | centre of nominal circle |
| 2 | starting point |
| 3 | nominal path |
| 4 | actual path |
Note 2 to entry: Positive deviations are measured away from the centre of the circle and negative ones towards the centre of the circle (see Figure 3). The radial error is given by the maximum value, Fmax, and the minimum value, Fmin.
Note 3 to entry: Set-up errors can be included in the radial error F; this is applicable only where the centre of the nominal path is obtained from the centring of the measuring instrument on the machine tool [option a) of the definition].
Note 4 to entry: For differences between the radial error F and the circular error G (3.4) , see Annex A, Table A.1.
3.6
mean bi-directional radial error
mean bi-directional radial deviation
D
difference between the radius of the least squares circle of two full circle actual paths (3.2) ここで, one path is carried out by a clockwise contouring motion and the other one by an anticlockwise (counter-clockwise) contouring motion, and the radius of the nominal path (3.1)
Note 1 to entry: For differences between mean bi-directional radial error D and bi-directional circular error G(b) (3.3), see Annex A, Table A.1.
3.7
identification of axes
designation of the axes which are moved to produce the actual path (3.2)
3.8
sense of contouring for circular tests with linear axes
<clockwise/anticlockwise (counter-clockwise) contouring> sequence of indices denoting the direction of contouring
Note 1 to entry: The order of the indices matches the order in which the circular arc crosses the positive extreme of each axis. For example, GXY denotes the anticlockwise (counter-clockwise) circular error (3.4) , because an anticlockwise (counter-clockwise) arc in the XY plane crosses the X+ axis immediately followed by the Y+ axis. Similarly, GYX denotes the clockwise circular error (3.4) , because a clockwise arc in the XY plane crosses the Y+ axis immediately followed by the X+ axis. In the case of a bi-directional result, the indices denote the direction of the first arc.
3.9
contouring interpolation error
contouring interpolation deviation
Eint
range of deviations of the tool centre point trajectory from the fixed point in the workpiece coordinate system (3.11) , when a rotary axis (or axes) is (are) driven, synchronously with interpolated circular motion with linear axes, such that the tool centre point nominally stays at this fixed point in the workpiece coordinate system (3.11)
Note 1 to entry: Typical test methods are described in ISO 230-1:2012, 11.3.5. Typical measuring instruments are described in ISO/TR 230-11:2018, 12.2.1, 12.3.3 and 12.3.4.
Note 2 to entry: If the length-measuring device (ball bar, linear displacement sensor or nest of three linear displacement sensors) is rotated with a rotary axis, the measurements are taken in the coordinate system attached to the rotary axis, i.e. in radial, tangential and/or axial direction. This is specified by Eint,radial, Eint,tangential and Eint,axial.
Note 3 to entry: If the length-measuring device (ball bar, linear displacement sensor or nest of three linear displacement sensors) is not rotated with a rotary axis, the measurements are taken in X, Y and Z directions of the machine coordinate system (3.10) . This is specified by Eint,X, Eint,Y and Eint,Z.
Note 4 to entry: The axes moved are specified by giving the nomenclature of the axes. For example, a measurement with linear axes X and Y and rotary axis C in radial direction is specified by Eint,radial,XYC. A measurement with three linear axes X, Y, Z and two rotary axes A, C in radial direction corresponds to a spherical test according to ISO 230-1:2012, 11.5 and is specified by Eint,radial,XYZAC.
Note 5 to entry: Clockwise or anticlockwise (counter-clockwise) movement is defined by the rotary axes if there is just one rotary axis moved. If two rotary axes are moved, clockwise and anticlockwise (counter-clockwise) are defined by the axis that moves over a larger range, generally the axis that moves over 360°. Clockwise is specified by CW, anticlockwise (counter-clockwise) is specified by CCW. For a clockwise measurement with the axes X, Y and C in radial direction the specification is Eint,radial,XYC(CW).
Note 6 to entry: Precautions for test set-ups for circular tests with rotary axes are given in Annex C.
3.10
machine coordinate system
MCS
right-hand rectangular system with the three principal axes labelled X, Y and Z, with rotary axes about each of these axes labelled A, B and C, respectively
Note 1 to entry: The machine coordinate system is prescribed by ISO 841 for many machine tools.
[SOURCE:ISO 230-1:2012, 3.2.1, modified — figure deleted and Note 1 to entry added.]
3.11
workpiece coordinate system
WCS
Cartesian coordinates fixed on the workpiece
Note 1 to entry: When a machine tool has the rotary axis (axes) on the workpiece side, the workpiece coordinate system is rotated with the rotary axis (axes).
[SOURCE:ISO 2806:1994, 2.7.3, modified — Note 1 to entry added.]
Bibliography
| [1] | ISO 230-2, Test code for machine tools — 2: Determination of accuracy and repeatability of positioning of numerically controlled axes |
| [2] | ISO/TR 230-11:2018, Test code for machine tools — 11: Measuring instruments suitable for machine tool geometry tests |
| [3] | ISO 841, Industrial automation systems and integration — Numerical control of machines — Coordinate system and motion nomenclature |
| [4] | ISO 2806:1994, Industrial automation systems — Numerical control of machines — Vocabulary |
| [5] | ISO/TR 16015, Geometrical product specifications (GPS) — Systematic errors and contributions to measurement uncertainty of length measurement due to thermal influences |
| [6] | ANSI/ASME B5.54-2010, Methods for Performance evaluation of Computer Numerically Controlled Machining Centers |
| [7] | Bryan, J.B. A simple method for testing measuring machines and machine tools; 1: Principles and applications. Precision Engineering. 1982, 4(2), 61–69 |
| [8] | Bryan, J.B. A simple method for testing measuring machines and machine tools; 2: Construction details. Precision Engineering. 1982, 4(2), 125–138 |
| [9] | Burdekin M., Park J., Contisure A. Computer Aided System for assessing the contouring accuracy of NC machine tools. MATADOR Conference, April 1988, p. 197 |
| [10] | Kakino, Y., Ihara, Y. and Shinohara, A. Accuracy Inspection of NC Machine Tools by Double Ball Bar Method. Carl-Hanser Verlag, 1993 |
| [11] | Knapp W., Hrovat S. The Circular Test for Testing NC Machine Tools. Schleitheim: W. Knapp, 1987, ISBN 3‑906391‑03-5 |
| [12] | Nakazawa H., Ito K. Measurement System of Contouring Accuracy on NC Machine Tools. Bull. Japan Soc. Prec. Eng. 1978, 12(4) 189–194 |