Заготовка детали для стандарта ISO 10791-7, M1_320
Размеры в миллиметрах
Примечание - Размеры крепления указаны для винтов М16 с внутренним шестигранником. |
Исходная поверхность B должна быть параллельна одной из линейных осей. Отверстия с расточками (E) должны располагаться в положительном направлении от осей позиционирования, отверстия с расточками (D) - в отрицательном направлении.
Ромб (K-L-M-N) на верхней грани квадрата должен обрабатываться только при использовании двух линейных осей (например, X и Y).
Наклонные поверхности (I и J) с углом 30° и глубиной 6 мм в верхней части внешних квадратных сторон следует обрабатывать только при использовании двух линейных осей (например, X и Y).
Поскольку различные контурные поверхности обрабатываются на разной осевой высоте, следует избегать контакта с торцом, удерживая инструмент на расстоянии доли миллиметра от нижней плоской поверхности. Общая высота образца для испытаний зависит от выбранного метода крепления.
Скорость резания должна составлять около 50 м/мин для чугуна и 300 м/мин для алюминия. Скорость подачи должна составлять от 0,05 мм/зуб до 0,1 мм/зуб. Глубина резания должна составлять 0,2 мм в радиальном направлении для всех операций фрезерования и около 6 мм в осевом направлении для операций фрезерования плит.
Для обработки всех контурных поверхностей можно использовать один и тот же инструмент; рекомендуется использовать концевую фрезу с режущей кромкой длиной 35 мм и диаметром 30 мм. Для обработки отверстий можно использовать расточный инструмент. |
| Допуски | Измеренные отклонения
См. таблицу 2 |
| См. таблицу 2 | |
| Средства измерения |
| См. таблицу 2 |
| Замечания и ссылки на ISO 230-1 |
| Предварительная обработка контролируемых поверхностей должна обеспечивать как можно более постоянную глубину резания при испытаниях. |
| Объект измерений и обозначения на чертеже | Номинальные размеры и допуски | Средства измерений | Измеренные отклонения |
| 880 | 1160 | 320 |
| Центральное отверстие | Цилиндричность расточенного отверстия C | 0,010 | 0,010 | 0,015 | Координатно-измерительная машина (КИМ) | |
| Перпендикулярность между осью C расточенного отверстия и базовой плоскостью A | 0,005 | 0,008 | 0,015 | КИМ | |
| Квадрат | Прямолинейность стороны B | 0,010 | 0,010 | 0,020 | КИМ или линейка для проверки прямолинейности и датчик линейных перемещений | |
| Прямолинейность стороны F | |
| Прямолинейность стороны G | |
| Прямолинейность стороны H | |
| Перпендикулярность стороны H к базовой плоскости B | 0,010 | 0,010 | 0,020 | КИМ или угольник для проверки перпендикулярности и датчик линейных перемещений | |
| Перпендикулярность стороны F к базовой плоскости B | |
| Параллельность стороны G и базовой плоскости B | 0,010 | 0,010 | 0,020 | КИМ или высотомер и датчик линейных перемещений | |
| Ромб | Прямолинейность стороны K | 0,005 | 0,008 | 0,015 | КИМ или линейка для проверки прямолинейности и датчик линейных перемещений | |
| Прямолинейность стороны L | |
| Прямолинейность стороны M | |
| Прямолинейность стороны N | |
| Угол наклона 30° стороны K к базовой плоскости B | 0,010 | 0,010 | 0,020 | КИМ или синусная линейка и датчик линейных перемещений | |
| Угол наклона 60° стороны L к базовой плоскости B | |
| Угол наклона 30° стороны M к базовой плоскости B | |
| Угол наклона 60° стороны N к базовой плоскости B | |
| Круг | Округлость профиля окружности P | 0,015 | 0,015 | 0,020 | КИМ или датчик линейного перемещения с базовой осью вращения или приборами для измерения округлости | |
| Соосность внешней окружности P и базового отверстия C | 0,025 | 0,025 | 0,025 | |
| Наклонные грани | Прямолинейность поверхности I | 0,005 | 0,008 | 0,015 | КИМ или линейка для проверки прямолинейности и датчик линейных перемещений | |
| Прямолинейность поверхности J | |
| Угол наклона 3° стороны I к базовой плоскости B | 0,010 | 0,010 | 0,020 | КИМ или синусная линейка и датчик линейных перемещений | |
| Угол наклона 93° стороны J к базовой плоскости B | |
| Расточенные отверстия | Положение отверстия D1 относительно центрального отверстия C | 0,050 | 0,050 | 00,050 | КИМ | |
| Положение отверстия D2 относительно центрального отверстия C | |
| Положение отверстия D3 относительно центрального отверстия C | |
| Положение отверстия D4 относительно центрального отверстия C | |
| Концентричность внутреннего отверстия E1 по отношению к внешнему отверстию D1 | 0,020 | 0,020 | 0,020 | КИМ или датчик линейного перемещения с базовой осью вращения, или приборы для измерения округлости | |
| Концентричность внутреннего отверстия E2 по отношению к внешнему отверстию D2 | |
| Концентричность внутреннего отверстия E3 по отношению к внешнему отверстию D3 | |
| Концентричность внутреннего отверстия E4 по отношению к внешнему отверстию D4 | |
Примечание 1 - Если возможно, следует установить испытуемый образец на координатно-измерительную машину (КИМ) и выполнить необходимые измерения. Чтобы свести к минимуму влияние деформации испытуемого образца из-за его зажима, рекомендуется измерять образцы, которые все еще закреплены на крепежной пластине.
Примечание 2 - Для измерения прямых сторон (квадратных, ромбовидных и наклонных граней) следует прикоснуться щупом к измеряемой поверхности не менее чем в 10 точках, чтобы определить отклонения от прямолинейности, перпендикулярности и параллельности.
Примечание 3 - При проверке на округлость (цилиндричность), если измерение не является непрерывным, необходимо проверить не менее 15 точек (на цилиндричность в каждой измеряемой плоскости). |
| Объект | M2 |
Проверка плоскостности, обработанной чистовым торцевым фрезерованием в два прохода.
Если станок оснащен универсальной шпиндельной головкой, испытания можно проводить и в других плоскостях.
Примечание - Тест M4 определяет дополнения к тесту M1 для проверки точности и позиционирования поворотных осей. |
| Схема |
ISO 10791-7, M2_80 и ISO 10791-7, M2_160
Размеры в миллиметрах
 |
| Выбор из двух наборов размеров для испытуемого образца и соответствующей оснастки остается за производителем/поставщиком и пользователем по взаимному согласию. |
| Ширина всей обработанной поверхности W, мм | Длина обработанной поверхности L, мм | Ширина среза, мм | Диаметр фрезы, мм | |
| 80 | От 100 до 130 | 40 | 50 |
| 160 | От 200 до 250 | 80 | 100 |
Рекомендуется использовать торцевую фрезу со сменными пластинами (см. ISO 6462 и ISO 1832). Максимальный радиус закругления или фаски режущих пластин должен превышать 2 мм.
Материал образца для испытания должен быть согласован между производителем/поставщиком и пользователем режущего инструмента. Если используется чугун, то при скорости подачи 300 мм/мин подача на зуб должна составлять не более 0,12 мм. Глубина резания не должна превышать 0,5 мм. Ось, перпендикулярная обрабатываемой поверхности (обычно Z), не должна быть запрограммирована на перемещение во время испытания. |
| Допуски | Средства измерений |
| Объект | Допуски | |
| Плоскостность обрабатываемой поверхности | ISO 10791-7, M2_80: 0,020
ISO 10791-7, M2 160: 0,030 |
| Примечание - Проверка прямолинейности в направлении фрезерования покажет влияние входа или выхода фрезы в процесс резания заготовки. |
| Средства измерений |
| Линейка для проверки прямолинейности, концевые меры, датчик линейных перемещений и КИМ |
| Замечания и ссылки на ISO 230-1 |
Заготовка должна иметь основание для ее крепления к рабочему столу/паллете или к приспособлению, обеспечивающему достаточную жесткость как для горизонтальных, так и для вертикальных станков. Необходимо произвести несколько проходов предварительной обработки, чтобы глубина резания при чистовой обработке была как можно более постоянной.
Биение режущих кромок зубьев установленной фрезы должно соответствовать следующим допускам:
a) допуск радиального биения режущих кромок зубьев фрезы < 0,020 мм;
b) допуск торцевого биения режущих кромок зубьев < 0,030 мм. |
| Рассматриваются любые из двух альтернативных условий (размеры испытательного образца или установочная позиция), размеры приведены в таблице ниже. |
| Диаметр нижней поверхности D, мм | Толщина t, мм | Угол наклона $\beta$ , град | Половина угла при вершине $\Theta$ , град | Смещение центра (в случае поворотного стола) d, мм | |
| Испытательный образец ISO 10791-7, M3_15 |
| 80 мм | 20 мм | 10° | 15° | 25% от диаметра поворотного стола (или максимально возможный размер) |
| Испытательный образец ISO 10791-7, M3_45 |
| 80 мм | 15 мм | 30° | 45° | 25% от диаметра поворотного стола (или максимально возможный размер) |
Окончательная форма испытательного образца, как показано на схеме выше, должна быть получена в результате следующей механической обработки:
a) испытательный образец следует закрепить на столе под углом $\beta$ к поверхности стола, как показано в таблице выше;
b) центр нижней части испытательного образца должен быть смещен, как показано на диаграммах выше, на расстояние d от средней линии оси поворотного стола (только в случае поворотного стола). Если испытание не может быть проведено из-за ограниченного хода линейных осей, смещение может быть уменьшено по взаимному согласию между производителем/поставщиком и пользователем;
c) нижний центр испытательного образца должен быть смещен на величину p относительно оси поворота (только в случае поворотного стола), которая должна быть указана в протоколе испытания. Рекомендуется, чтобы смещение p превышало 10% диаметра стола, но может быть уменьшено по взаимному согласию между производителем/поставщиком и пользователем;
d) наружная поверхность усеченного конуса должна быть обработана цилиндрической фрезой (допускается черновая и чистовая обработка). Траектория движения фрезы должна быть круговой с постоянной скоростью в системе координат заготовки;
e) на верхней торцевой поверхности заготовки должно быть обработано плоское кольцо в качестве опорной базы для измерений. Оно должно быть обработано тем же режущим инструментом, который использовался для чистовой обработки конусной поверхности, с движением только по линейным осям при фиксированных осях вращения. |
Схема проведения испытаний на станке может быть изменена по взаимному согласию производителя/поставщика и пользователя. Например, если на пятиосевом испытываемом станке с наклонной головкой и поворотным столом описанная выше установка невозможна из-за ограничения хода оси A или оси Y, можно провести испытание, установив испытательный образец на столе станка под углом наклона $\beta = 90^{\circ}$ с помощью прямоугольного приспособления.
Такая модификация может значительно уменьшить диапазон перемещения каждой оси по сравнению с первоначальной настройкой, что часто уменьшает геометрические погрешности обработанного испытательного образца для испытаний.
Например, на станке с наклонной головкой и поворотным столом поворотный стол совершает полный оборот (на 360°) в исходной настройке, в то время как в модифицированной настройке $\beta = 90^{\circ}$ этого не происходит. Аналогичным образом при уменьшении смещения центра d диапазон хода каждой оси часто становится меньше.
При изменении настроек это должно быть указано в отчете. Допуски, указанные в таблице 3, относятся к исходным настройкам.
Рекомендуется использовать концевую фрезу с режущей кромкой длиной 40 мм и диаметром 20 мм. Если невозможно использовать инструмент Ø20 , по взаимному согласию между производителем/поставщиком и пользователем может быть использован инструмент меньшего размера (например, Ø10 ). Необходимо обратить внимание на влияние отклонения инструмента.
Скорость резания, скорость подачи и глубина резания должны быть согласованы между производителем/поставщиком и пользователем. В качестве значений по умолчанию могут быть выбраны следующие: скорость резания 50 м/мин для чугуна и 300 м/мин для алюминия, скорость подачи 0,05 мм на зуб, глубина резания 0,1 мм в радиальном направлении.
Примечание - Размеры кольцеобразной поверхности являются произвольными, при условии, что ее можно использовать в качестве базовой поверхности для измерения. |
| Допуски | Измеренные отклонения |
| См. таблицу 3 | См. таблицу 3 |
Средства измерений
См. таблицу 3 |
| Замечания и ссылки на ISO 230-1 |
Необходимы предварительные проходы фрезерованием, чтобы глубина чистового фрезерования была как можно более постоянной.
Информация об угле наклона и расстоянии смещения центра, а также длина инструмента L должны быть включены в протокол испытаний.
Если это легкодоступно, следует указать в отчете диапазон перемещения каждой оси (три линейные оси и две поворотные оси).
Интерпретация результатов тестирования в [[14]](#p101750). |
| Объект и ссылки на чертеж | Номинальный размер, мм | Средства измерений | Измеренные отклонения |
| 80 | 160 | 320 |
| Средний квадрат | Прямолинейность стороны Q | 0,012 | 0,015 | 0,020 | Координатно-измерительная машина (КИМ) или линейка для проверки прямолинейности и датчик линейных перемещений | |
| Прямолинейность стороны R | |
| Прямолинейность стороны S | |
| Прямолинейность стороны T | |
| Симметрия относительно исходного отверстия C | 0,080 | 0,100 | 0,150 | СММ | |
| Перпендикулярность стороны Q к базовой плоскости B | 0,030 | 0,040 | 0,060 | КИМ или угольник и датчик линейных перемещений | |
| Перпендикулярность стороны S к базовой плоскости B | |
| Параллельность боковой линии базовой плоскости B | КИМ или высотомер и датчик линейных перемещений | |
| Параллельность стороны T базовой плоскости B | |
| Разность размеров L1 и L2, где L1 - расстояние между плоскостями Q и S, L2 - расстояние между плоскостями R и T | 0,100 | 0,120 | 0,180 | КИМ | |
| Нижний квадрат | Прямолинейность стороны Qb | 0,012 | 0,015 | 0,020 | КИМ или линейка для проверки прямолинейности и датчик линейных перемещений | |
| Прямолинейность стороны Rb | |
| Прямолинейность стороны Sb | |
| Прямолинейность стороны Tb | |
| Симметрия относительно исходного отверстия C | 0,080 | 0,100 | 0,150 | СММ | |
| Перпендикулярность стороны Qb по отношению к базовой плоскости B | 0,030 | 0,040 | 0,060 | КИМ или угольник и датчик линейных перемещений | |
| Перпендикулярность стороны Sb к базовой плоскости B | |
| Параллельность стороны Rb базовой плоскости B | КИМ или высотомер и датчик линейных перемещений | |
| Параллельность стороны Tb базовой плоскости B | |
| Разность размеров L3 и L24, где L3 - расстояние между плоскостями (Qb и Sb), L4 - расстояние между плоскостями Rb и Tb | 0,100 | 0,120 | 0,180 | КИМ | |
| Радиальные отверстия | Разность расстояний отверстий U от базовой плоскости A a, b | 0,060 | 0,080 | 0,120 | КИМ | |
| Разность расстояний отверстий V от базовой плоскости A a, b | |
| Разность расстояний отверстий W от базовой плоскости A a, b | |
| Разность расстояний отверстий P от базовой плоскости A a, b | |
| Разность расстояний от отверстий U до отверстий W a | 0,040 | 0,060 | 0,090 | КИМ | |
| Разность расстояний от отверстий V до отверстий P a | |
a На разность влияет погрешность определения длины инструмента и его износ.
b При повторном использовании образца для испытаний следует уменьшить номинальное значение расстояния до базовой плоскости A. |
| [1] | ISO 129-1 | Technical product documentation (TPD) - Presentation of dimensions and tolerances - Part 1: General principles [Техническая документация на продукцию (TPD). Представление размеров и допусков. Часть 1. Общие принципы] |
| [2] | ISO 230-4 | Test code for machine tools - Part 4: Circular tests for numerically controlled machine tools (Нормы и правила испытаний станков. Часть 4. Испытания на отклонениях круговых траекторий для станков с числовым программным управлением) |
| [3] | ISO 1101:2017 | Geometrical product specifications (GPS) - Geometrical tolerancing - Tolerances of form, orientation, location and run-out [Геометрические характеристики изделий (GPS). Установление геометрических допусков. Допуски формы, ориентации, месторасположения и биения] |
| [4] | ISO 1832 | Indexable inserts for cutting tools - Designation (Пластины многогранные сменные для режущих инструментов. Обозначение) |
| [5] | ISO 2768-1 | General tolerances - Part 1: Tolerances for linear and angular dimensions without individual tolerance indications (Допуски общие. Часть 1. Допуски на линейные и угловые размеры без указания допусков на отдельные размеры) |
| [6] | ISO 6462 | Face and shoulder milling cutters with indexable inserts - Dimensions (Фрезы торцовые с многогранными пластинами. Размеры) |
| [7] | ISO 26303 | Machine tools - Short-term capability evaluation of machining processes on metal-cutting machine tools (Станки. Краткосрочная оценка возможностей процессов механической обработки на металлорежущих станках) |
| [8] | Mou W.P., Song Z.Y., Guo Z.P., et al., A Machining Test to Reflect Dynamic Machining Accuracy of Five-Axis Machine Tools. Advanced Materials Research. 2012, 622 - 623, pp. 414 - 419 |
| [9] | Jiang Z., Ding J., Song Z., et al., Modeling and simulation of surface morphology abnormality of 'S' test piece machined by five-axis CNC machine tool. Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2015, pp. 1 - 15 |
| [10] | Wang W., Jiang Z., Tao W., et al., A new test Part to identify performance of five-axis machine tool - Part I: geometrical and kinematic characteristics of S part. Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2015, 79, pp. 1 - 10 |
| [11] | Wang W., Jiang Z., Li Q., et al., A new test Part to identify performance of five-axis machine tool - Part II validation of S part. Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2015, 79 (5 - 8), pp. 739 - 756 |
| [12] | Su Z., Wang L., Latest development of a new standard for the testing of five-axis machine tools using an S-shaped test piece. Proc. Inst. Mech. Eng., B J. Eng. Manuf. 2015, 229 (7), pp. 1221 - 1228 |
| [13] | Xie D., Ding J., Liu F., et al., Modeling errors forming abnormal tool marks on a twisted ruled surface in flank milling of the five-axis CNC. Journal of Mechanical Science & Technology. 2015, 28 (11), pp. 4717 - 4726 |
| [14] | Bossoni S., Geometric and dynamic evaluation and optimization of machining centres, Fortschrittsberichte VDI Reihe 2 Nr. 672. Düsseldorf . VDI Verlag 2010 |
