/

ISO/TR 17243-1:2014 工作機械のスピンドル—スピンドルハウジングの測定による工作機械のスピンドル振動の評価—パート1：600 min-1〜30 000min-1の速度で動作する転がり軸受と一体型ドライブを備えたスピンドル | ページ 2

※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。

この文書の開発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 指令で説明されています。 1. 特に、さまざまなタイプの 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 指令の編集規則に従って作成されました。 2 ( 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すべて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。

適合性評価に関連する ISO 固有の用語および表現の意味に関する説明、および技術的貿易障壁 (TBT) における WTO 原則への ISO の準拠に関する情報については、次の URL を参照してください: 序文 — 補足情報 .

この文書を担当する委員会は、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です。

ISO/TR 17243 は、次の部分で構成され、一般的なタイトルは「工作機械スピンドル — スピンドル ハウジングの測定による工作機械スピンドル振動の評価」です。

  • Part 1: 600 min -1 ～ 30 000 min -1の速度で動作する転がり軸受と一体型ドライブを備えたスピンドル
  • Part 2: 600 min -1 ～ 30 000 min -1の速度で動作する転がり軸受を備えた直接駆動スピンドルおよびベルト駆動スピンドル

序章

ISO/TR 17243 のこの部分は、顧客サイトまたは工作機械メーカーの試験施設でスピンドル ハウジングで測定された振動の重大度を評価するための具体的なガイダンスを提供します。

1 スコープ

ISO/TR 17243 のこのパートでは、スピンドル ハウジングで測定された工作機械のスピンドル振動の深刻度を評価する方法についての情報を提供します。 ISO/TR 17243 のこの部分で提供される振動基準は、600 min -1 ～ 30 000 min -1の公称動作速度の固定工作機械向けの一体型ドライブを備えたスピンドルに適用されます。 ISO/TR 17243 のこの部分は、転がり軸受タイプのスピンドルにのみ適用されます。

ISO/TR 17243 のこの部分は、金属切削工作機械に取り付けられたスピンドルに適用されます。

ISO/TR 17243 のこの部分は、テスト、定期的な検証、および継続的な監視に適用されます。

転がり軸受以外の軸受タイプのスピンドルは、ISO/TR 17243 のこの部分から除外されます。

ISO/TR 17243 のこの部分は、回転軸の幾何学的精度に対応していません (ISO 230-7 を参照)

ISO/TR 17243 のこの部分は、表面仕上げと精度に関して許容できない切削性能に対処していません。

ISO/TR 17243 のこの部分は、600 min -1未満の速度または 30000 min -1を超える速度で動作する工作機械スピンドルの振動の深刻さの問題に対処していません。 これは、サポートする振動データがなく、多くの振動測定機器に制限があるためです。また、データが不足しているため、転がり軸受以外の軸受タイプの工作機械スピンドルは、ISO/TR 17243 のこの部分から除外されています。

ISO/TR 17243 のこの部分では、高速フーリエ変換 (FFT) 分析、エンベロープ分析、またはその他の同様の手法などの周波数領域分析は扱いません。

2 参考文献

以下の文書の全体または一部は、この文書で規範的に参照されており、その適用に不可欠です。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 1925, 機械振動 - バランス調整 - 語彙
  • ISO 1940-1, 機械的振動 — 一定の (剛性の) 状態にあるローターのバランス品質要件 — 1: 天びん公差の仕様と検証
  • ISO 2041, 機械的振動、衝撃、状態監視 — 語彙
  • ISO 2954:2012, 回転機械および往復機械の機械的振動 — 振動の重大度を測定するための機器の要件
  • ISO 13372, 機械の状態監視と診断 — 語彙

3 用語と定義

このドキュメントの目的のために、ISO 1925, ISO 2041, ISO 13372, ISO 2954, 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。

注記特定の文脈において特別な意味に限定された概念は、定義の前に山括弧 (<、>) で対象分野を指定することによって示されます。たとえば、アラートのエントリという用語のスピンドル状態監視のコンテキストでは、3.11 を参照してください。

3.1

ベルト駆動スピンドル

動力伝達が駆動モーターとスピンドルの間のベルトによって達成されるスピンドル

3.2

直動スピンドル

パワートレインにベルト、ギア、またはその他の動力伝達要素を持たないモーターカップリングスピンドル構成の工作機械スピンドル。

3.3

ギア駆動スピンドル

パワートレイン内に 1 つ以上の動力伝達ギアユニットを備えた工作機械主軸。

注記 1:ギア駆動スピンドルは、パワートレインにカップリングおよび/またはベルトを組み込むこともできます。

3.4

一体型ドライブ付きスピンドル

駆動モーターのローターがスピンドルのローターであるスピンドルユニット。

3.5

短期

＜主軸状態監視＞ 半年以内の期間

注記 1:期間は、特定のスピンドル タイプおよび/または動作条件によって異なる場合があります。

3.6

長期

<主軸状態監視> 6ヶ月以上の期間

注記 1:期間は、特定のスピンドル タイプおよび/または動作条件によって異なる場合があります。

3.7

機械状態監視

工作機械スピンドルのスピンドル状態を示す情報とデータの検出、収集、解釈

3.8

スピンドル状態

仕様で定義されている工作機械スピンドルの振動速度と加速度の二乗平均平方根 (RMS) 値

3.9

短期スピンドル状態

STSC

工作機械主軸の短期主軸状態を示すパラメータ

3.10

長期スピンドル状態

LTSC

工作機械主軸の長期主軸状態を示すパラメータ

3.11

アラート

＜主軸状態監視＞主軸振動の大きさが正常値に対して大幅に変化したことを検出した状態

3.12

警報

<スピンドル状態監視> 振動の大きさがスピンドル ベアリングの動荷重を増加させ、ベアリングの寿命を縮める状態

3.13

シャットダウンのしきい値

<スピンドル状態監視> 振動の大きさがスピンドル ベアリングに大きな動的負荷を引き起こし、ベアリングの寿命が大幅に低下する可能性がある状態

3.14

定常動作温度

<主軸状態監視> 工作機械の主軸が安定した動作温度に達するのに十分な時間動作している状態

参考文献

[1]ISO 230-1:2012, 工作機械のテスト コード — 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
[2]ISO 230-2:2006, 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
[3]ISO 230-7:2006, 工作機械のテスト コード — 7: 回転軸の幾何学的精度
[4]ISO/TR 230-8:2010, 工作機械のテスト コード — 8: 振動
[5]ISO 841:2001, 産業用自動化システムと統合 - 機械の数値制御 - 座標系と運動の命名法
[6]ISO 1940-1:2005/Cor, 1,機械的振動 - 一定 (剛性) 状態のローターに対するバランス品質要件 - 1: 天びん公差の仕様と検証 (ISO 1940‑1:2003/Cor 1:2005, IDT)
[7]ISO 5348:1998, 機械的振動および衝撃 - 加速度計の機械的取り付け
[8]ISO 5593:1997, 転がり軸受 - 語彙
[9]ISO 10816-1:1995, 機械振動 — 非回転部品の測定による機械振動の評価 — 1: 一般的なガイドライン
[10]ISO 10816-3:2009, 機械振動 — 非回転部品の測定による機械振動の評価 — 3: 公称出力が 15 kW を超え、公称速度が 120 r/min ～ 15,000 r/min の産業用機械 (その場で測定)
[11]ISO 13373-1:2002, 機械の状態監視と診断 — 振動状態監視 — 1: 一般的な手順
[12]ISO 13373-2:2005, 機械の状態監視と診断 — 振動状態監視 — 2: 振動データの処理、分析、および表示
[13]ISO/IEC Guide 98-3:2008, 測定の不確実性 — 3: 測定における不確かさの表現の手引き (GUM:1995)
[14]ISO/IEC Guide 98-3:2008/Suppl, 1, Propagation of distributions using a Monte Carlo method
[15ISO/IEC Guide 98‑3:2008/Suppl, 1/Cor1:2009
[16]ISO/IEC Guide 98-3:2008/Suppl, 2,任意の数の出力量への拡張
[17]クマラスワミ。 S.、ラケシュ。 J および Amol Kumar Nalavade, 機械の健全性監視のための絶対振動レベルと損傷係数の標準化、 2002 年、VETOMAC-2, 2002 年 12 月 16 ～ 18 日
[18]Shreve DH, 振動技術の紹介。 IRD Mechanalysis, Inc, オハイオ州コロンバス、1994 年、43229 ページ。
[19]Tom Irvine, 振動データ、136 Wellington DR. Madison, Alabama 35758

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, 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, 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 on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the WTO principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see the following URL: Foreword — Supplementary information .

The committee responsible for this document is ISO/TC 39, Machine tools, Subcommittee SC 2, Test conditions for metal cutting machine tools.

ISO/TR 17243 consists of the following parts, under the general title Machine tool spindles — Evaluation of machine tool spindle vibrations by measurements on spindle housing:

  • Part 1: Spindles with rolling element bearings and integral drives operating at speeds between 600 min-1 and 30 000 min-1
  • Part 2: Direct driven spindles and belt driven spindles with rolling element bearings operating at speeds between 600 min−1 and 30 000 min−1

Introduction

This part of ISO/TR 17243 provides specific guidance for assessing the severity of vibration measured on the spindle housing at customer site or at the machine tool manufacturer test facilities.

1 Scope

This part of ISO/TR 17243 provides information on how to assess the severity of machine tool spindle vibrations measured on the spindle housing. The vibration criteria provided in this part of ISO/TR 17243 apply to spindles with integral drive intended for stationary machine tools with nominal operating speeds between 600 min−1 and 30 000 min−1. This part of ISO/TR 17243 only applies to spindles with rolling element bearing types.

This part of ISO/TR 17243 applies to spindles assembled on metal cutting machine tools.

This part of ISO/TR 17243 is applicable for testing, periodic verification, and continuous monitoring.

Spindles with bearing types other than rolling element bearings are excluded from this part of ISO/TR 17243.

This part of ISO/TR 17243 does not address geometrical accuracy of axes of rotation (see ISO 230-7).

This part of ISO/TR 17243 does not address unacceptable cutting performance with regards to surface finish and accuracy.

This part of ISO/TR 17243 does not address vibration severity issues of machine tool spindles operating at speeds below 600 min−1 or exceeding 30 000 min−1 due to lack of supporting vibration data and limitations in many vibration measurement instruments. Also, due to lack of data, machine tool spindles with bearing types other than rolling element bearings are excluded from this part of ISO/TR 17243.

This part of ISO/TR 17243 does not address frequency domain analyses such as fast fourier transform (FFT) analyses, envelope analyses, or other similar techniques.

2 Normative references

The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

  • ISO 1925, Mechanical vibration — Balancing — Vocabulary
  • ISO 1940-1, Mechanical vibration — Balance quality requirements for rotors in a constant (rigid) state — 1: Specification and verification of balance tolerances
  • ISO 2041, Mechanical vibration, shock and condition monitoring — Vocabulary
  • ISO 2954:2012, Mechanical vibration of rotating and reciprocating machinery — Requirements for instruments for measuring vibration severity
  • ISO 13372, Condition monitoring and diagnostics of machines — Vocabulary

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 1925, ISO 2041, ISO 13372, ISO 2954, and the following apply.

NOTE A concept limited to a special meaning in a particular context is indicated by designating the subject field in angle brackets (<, >) before the definition. For example, in the context of spindle condition monitoring for the term entry for alert, see 3.11.

3.1

belt driven spindle

spindle where the power transmission is achieved by a belt between the drive motor and the spindle

3.2

direct driven spindle

machine tool spindle in a motor-coupling-spindle configuration with no belts, gears, or other power transmitting elements in the power train

3.3

gear driven spindle

machine tool spindle with one or more power transmitting gear units in the power train

Note 1 to entry: Gear driven spindles may also incorporate coupling and/or belts in the power train.

3.4

spindle with integral drive

spindle unit where the rotor of the drive motor is the rotor of the spindle

3.5

short term

<spindle condition monitoring> time period of six months or shorter

Note 1 to entry: Time periods may differ for specific spindle types and/or operational conditions.

3.6

long term

<spindle condition monitoring> time period of longer than six months

Note 1 to entry: Time period may differ for specific spindle types and/or operational conditions.

3.7

machine condition monitoring

detection, collection, and interpretation of information and data that indicate the spindle condition of a machine tool spindle

3.8

spindle condition

root-mean-square (RMS) values for vibration velocity and acceleration of machine tool spindles as defined by specifications

3.9

short term spindle condition

STSC

parameter indicating the short term spindle condition of a machine tool spindle

3.10

long term spindle condition

LTSC

parameter indicating the long term spindle condition of a machine tool spindle

3.11

alert

<spindle condition monitoring> condition where a significant change in spindle vibration magnitude with respect to normal values has been detected

3.12

alarm

<spindle condition monitoring> condition where the vibration magnitude induces increased dynamic load on spindle bearings, reducing bearing lifetime

3.13

threshold for shutdown

<spindle condition monitoring> condition where the vibration magnitude induces high dynamic load on the spindle bearings potentially with substantial loss of bearing lifetime

3.14

steady-state operating temperature

<spindle condition monitoring> condition where machine tool spindle has been running for a sufficient time to reach a stable operating temperature

Bibliography

[1]ISO 230-1:2012, Test code for machine tools — 1: Geometric accuracy of machines operating under no-load or quasi-static conditions
[2]ISO 230-2:2006, Test code for machine tools — 2: Determination of accuracy and repeatability of positioning numerically controlled axes
[3]ISO 230-7:2006, Test code for machine tools — 7: Geometric accuracy of axes of rotation
[4]ISO/TR 230-8:2010, Test code for machine tools — 8: Vibrations
[5]ISO 841:2001, Industrial automation systems and integration — Numerical control of machines — Coordinate system and motion nomenclature
[6]ISO 1940-1:2005/Cor, 1, Mechanical vibration – Balance quality requirements for rotors in a constant (rigid) state - 1: Specification and verification of balance tolerances (ISO 1940‑1:2003/Cor 1:2005, IDT)
[7]ISO 5348:1998, Mechanical vibration and shock — Mechanical mounting of accelerometers
[8]ISO 5593:1997, Rolling bearings — Vocabulary
[9]ISO 10816-1:1995, Mechanical vibration — Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts — 1: General guidelines
[10]ISO 10816-3:2009, Mechanical vibration — Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts — 3: Industrial machines with nominal power above 15 kW and nominal speeds between 120 r/min and 15 000 r/min when measured in situ
[11]ISO 13373-1:2002, Condition monitoring and diagnostics of machines — Vibration condition monitoring — 1: General procedures
[12]ISO 13373-2:2005, Condition monitoring and diagnostics of machines — Vibration condition monitoring — 2: Processing, analysis and presentation of vibration data
[13]ISO/IEC Guide 98-3:2008, Uncertainty of measurement — 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995)
[14]ISO/IEC Guide 98-3:2008/Suppl, 1, Propagation of distributions using a Monte Carlo method
[15ISO/IEC Guide 98‑3:2008/Suppl, 1/Cor1:2009
[16]ISO/IEC Guide 98-3:2008/Suppl, 2, Extension to any number of output quantities
[17]Kumaraswamy. S., Rakesh. J and Amol Kumar Nalavade, Standardization of Absolute Vibration Level and Damage Factors for Machinery Health Monitoring, 2002, VETOMAC-2, 16-18 December, 2002
[18]Shreve D.H., Introduction to vibration technology. IRD Mechanalysis, Inc, Columbus, Ohio, 1994, pp. 43229.
[19]Tom Irvine, Vibration data, 136 Wellington DR. Madison, Alabama 35758

ISO PDF プレビュー