Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 10170-10:2014 - ISO 10791-10:2007

Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 10170-10:2014 qui định các phép kiểm để đánh giá các biến dạng nhiệt của kết cấu máy và hệ thống định vị, chiều dài đến 2000 mm của các trung tâm gia công, có tham chiếu TCVN 7011-3 (ISO 230-3).

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 10170-10:2014 ISO 10791-10:2007 ĐIỀU KIỆN KIỂM TRUNG TÂM GIA CÔNG - PHẦN 10: ĐÁNH GIÁ CÁC BIẾN DẠNG NHIỆT Test conditions for machining centres - Part 10: Evaluation of thermal distortions Lời nói đầu TCVN 10170-10:2014 hoàn toàn tương đương với ISO 10791-10:2007 TCVN 10170-10:2014 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 39 Máy công cụ biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố Bộ TCVN 10170 (ISO 10791) Điều kiện kiểm trung tâm gia công bao gồm phần sau: - TCVN 10170-1:2013 (ISO 10791-1:1998) Phần 1: Kiểm hình học cho máy có trục nằm ngang đầu phụ (trục Z nằm ngang); - TCVN 10170-2:2013 (ISO 10791-2:2001) Phần 2: Kiểm hình học cho máy có trục thẳng đứng đầu vạn có trục tâm quay thẳng đứng (trục Z thẳng đứng); - TCVN 10170-3:2013 (ISO 10791-3:1998) Phần 3: Kiểm hình học cho máy có đầu phân độ nguyên khối vạn liên tục (trục Z thẳng đứng); - TCVN 10170-4:2014 (ISO 10791-4:1998) Phần 4: Độ xác khả lặp lại định vị trục tịnh tiến quay; - TCVN 10170-5:2014 (ISO 10791-5:1998) Phần 5: Độ xác khả lặp lại định vị palét kẹp phôi; - TCVN 10170-6:2014 (ISO 10791-6:1998) Phần 6: Độ xác lượng chạy dao, tốc độ quay phép nội suy; - TCVN 10170-7:2014 (ISO 10791-7:2014) Phần 7: Độ xác mẫu kiểm hồn thiện; - TCVN 10170-8:2014 (ISO 10791-8:2001) Phần 8: Đánh giá đặc tính tạo công tua ba mặt phẳng tọa độ; - TCVN 10170-9:2014 (ISO 10791-9:2001) Phần 9: Đánh giá thời gian vận hành thay dao thay palét; - TCVN 10170-10:2014 (ISO 10791-10:2007) Phần 10: Đánh giá biến dạng nhiệt Lời giới thiệu Trung tâm gia công máy công cụ điều khiển số có khả thực nhiều nguyên công gia công, bao gồm phay, doa, khoan cắt ren, thay dao tự động từ ổ chứa dao cụm chứa tương tự theo chương trình gia cơng Mục đích TCVN 10170 (ISO 10791) cung cấp thơng tin rộng tồn diện đến mức phép kiểm thực để so sánh, nghiệm thu, bảo dưỡng mục đích khác Bộ TCVN 10170 (ISO 10791) quy định, có tham chiếu phần liên quan TCVN 7011 (ISO 230), họ phép kiểm cho trung tâm gia cơng có trục nằm ngang thẳng đứng có kiểu đầu vạn khác nhau, bố trí riêng biệt tích hợp hệ thống sản xuất linh hoạt Bộ TCVN 10170 (ISO 10791) thiết lập dung sai giá trị chấp nhận lớn kết kiểm tương ứng cho trung tâm gia công thông dụng độ xác thường Bộ TCVN 10170 (ISO 10791) áp dụng được, toàn hay phần, cho máy phay doa điều khiển số, dạng cấu hình, phận chuyển động máy tương thích với phép kiểm mơ tả tiêu chuẩn ĐIỀU KIỆN KIỂM TRUNG TÂM GIA CÔNG - PHẦN 10: ĐÁNH GIÁ CÁC BIẾN DẠNG NHIỆT Test conditions for machining centres - Part 10: Evaluation of thermal distortions Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn qui định phép kiểm để đánh giá biến dạng nhiệt kết cấu máy hệ thống định vị, chiều dài đến 2000 mm trung tâm gia cơng, có tham chiếu TCVN 7011-3 (ISO 230-3) Tiêu chuẩn đưa ba phương pháp kiểm: - Sai số biến đổi nhiệt độ môi trường; - Biến dạng nhiệt trục quay; - Biến dạng nhiệt chuyển động trục tịnh tiến Tiêu chuẩn không quy định giá trị dung sai số cho phép kiểm qui định Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn ghi năm cơng bố áp dụng phiên nêu Đối với tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi (nếu có) ISO 230-3:20071) Test code for machine tools – Part 3: Determination of thermal effects (Qui tắc kiểm máy công cụ - Phần 3: Xác định ảnh hưởng nhiệt) Lưu ý ban đầu 3.1 Đơn vị đo Trong tiêu chuẩn này, tất kích thước sai lệch thẳng tính milimét Các kích thước góc tính độ Các sai lệch góc, nguyên tắc, biểu thị tỉ số; nhiên số trường hợp, rõ ràng dễ hiểu sử dụng đơn vị micrôradian giây (cung) Cần lưu ý tương đương biểu thức sau: 0,010/1000 = 10 x 10-6= 10 μrad 2’’ o Nhiệt độ tính độ Celsius ( C) 3.2 Tham chiếu TCVN 7011 (ISO 230) Để áp dụng tiêu chuẩn này, cần tham chiếu TCVN 7011-3 (ISO 230-3), đặc biệt việc lắp đặt máy trước kiểm, mô tả phương pháp đo trình bày kết 3.3 Dụng cụ đo Dụng cụ đo khuyến nghị tiêu chuẩn ví dụ Có thể sử dụng dụng cụ đo khác có khả đo đại lượng có độ khơng đảm bảo đo có độ khơng đảm bảo đo nhỏ 3.4 Trình tự kiểm Các phép kiểm đưa tiêu chuẩn sử dụng cách riêng rẽ theo cách kết hợp Trước thực phép kiểm, máy cần phải cân với mơi trường Do đó, khoảng thời gian làm mát đủ phép kiểm, thường phép kiểm nhiệt, phận máy bị làm nóng, phải lên kế hoạch tôn trọng 3.5 Thực phép kiểm Khi kiểm máy, lúc cần thiết thực tất phép kiểm mô tả tiêu chuẩn Khi kiểm nghiệm thu, người sử dụng lựa chọn phép kiểm có liên quan đến phận và/hoặc đặc tính máy mà họ quan tâm theo thỏa thuận với nhà sản xuất/nhà cung cấp Các phép kiểm cần qui định rõ ràng đặt hàng mua máy Viện dẫn tiêu chuẩn cho kiểm nghiệm thu mà không qui định phép kiểm tiến hành thỏa thuận chi phí liên quan, khơng thể xem 1)  Hiện có TCVN 7011-3:2007 (ISO 230-3:2001) Qui tắc kiểm máy công cụ - Phần 3: Xác định ảnh hưởng nhiệt ràng buộc bên tham gia hợp đồng Kiểm sai số biến đổi nhiệt độ môi trường (ETVE) 4.1 Qui định chung Các phép kiểm ETVE xây dựng để phát tác động thay đổi nhiệt độ môi trường máy độ võng biến dạng máy chi tiết máy Các phép kiểm không sử dụng để so sánh máy Khuyến nghị nhà cung cấp/nhà sản xuất đưa hướng dẫn loại môi trường nhiệt mà chấp nhận để máy hoạt động với độ xác qui định Đó phải trách nhiệm người sử dụng để đưa môi trường nhiệt chấp nhận để hoạt động Tuy nhiên, người sử dụng theo hướng dẫn nhà cung cấp/nhà sản xuất đưa trách nhiệm đặc tính máy theo qui định kỹ thuật thuộc nhà cung cấp/nhà sản xuất 4.2 Phương pháp kiểm Phương pháp kiểm phải phù hợp với 5.2, ISO 230-3:2007 Hình thể cách bố trí kiểm điển hình Các trục làm nóng chế độ NC “HOLD”, đặc biệt chúng có phương thẳng đứng Trong trường hợp đó, nên thực phép kiểm ETVE với tất điều khiển “OFF” Điều phải ghi báo cáo kiểm 4.3 Dụng cụ đo Đối với phép kiểm này, yêu cầu dụng cụ đo sau: - Các cảm biến dịch chuyển thẳng; - Các cảm biến nhiệt độ; - Trục kiểm; - Thiết bị thu nhận liệu CHÚ DẪN: X1, X2, Y1, Y2, Z cảm biến dịch chuyển thẳng cảm biến nhiệt độ khơng khí mơi trường cảm biến nhiệt độ ổ trục trục kiểm cảm biến dịch chuyển thẳng đồ gá đồ gá bắt bu lông với bàn máy Hình – Cách bố trí điển hình cho phép kiểm ETVE biến dạng nhiệt trục quay 4.4 Trình bày kết Bảng đưa mẫu ví dụ việc trình bày kết quả; ngồi ra, nên trình bày kết đồ thị theo 5.4, ISO 230-3:2007 Bảng – Mẫu trình bày kết ETVE Thơng số Kết Thời gian ETVEX mm ETVEY mm ETVEZ mm ETVEA giây ETVEB giây 4.5 Thông tin ghi lại Các thông tin sau phải ghi lại: a) Nhãn hiệu máy tên model; b) Năm sản xuất máy, có; c) Số seri máy; d) Ngày tháng năm kiểm; e) Vị trí cách bố trí phép đo; f) Vị trí cảm biến nhiệt; g) Loại cảm biến; h) Kết cấu vật liệu trục kiểm đồ gá; i) Qui trình bù nhiệt; j) Bất kỳ qui trình kiểm đặc biệt nào; k) Qui trình chuẩn bị máy trước kiểm; l) Điều khiển ON OFF; m) Chiều dương độ trôi (nếu khác so với hệ tọa độ) Biến dạng nhiệt chuyển động quay trục 5.1 Yêu cầu Phải thực phép kiểm cho trục 5.2 Phương pháp kiểm Phương pháp kiểm phải phù hợp với 6.2, ISO 230-3:2007 Hình thể cách bố trí kiểm điển hình Người sử dụng nhà sản xuất/nhà cung cấp phải thỏa thuận sử dụng tốc độ trục khơng đổi phổ tốc độ thay đổi Đối với trường hợp tốc độ trục khơng đổi, phải thỏa thuận tốc độ trục sử dụng Đối với phổ tốc độ thay đổi, phải thỏa thuận tốc độ trục khoảng thời gian CHÚ THÍCH: Một chu kỳ phổ tốc độ có nên phần trăm tốc độ trục lớn thời gian chỉnh đặt, kèm theo khoảng dừng trục thời gian cố định khác (ví dụ 70 % tốc độ trục lớn min, kèm theo dừng) Sau chu trình lặp lại cho khoảng thời gian kiểm đầy đủ Chi tiết xác phổ tốc độ cần thảo luận người sử dụng nhà sản xuất/nhà cung cấp Phép kiểm phải kéo dài 4h cộng với 1h để dừng trục 5.3 Dụng cụ đo Đối với phép kiểm này, yêu cầu dụng cụ đo sau: - Các cảm biến dịch chuyển thẳng; - Các cảm biến nhiệt độ; - Trục kiểm; - Thiết bị thu nhận liệu 5.4 Trình bày kết Bảng đưa mẫu ví dụ việc trình bày kết quả; ngồi ra, nên trình bày kết đồ thị theo 6.4, ISO 230-3:2007 Bảng – Mẫu trình bày kết tác động nhiệt quay trục C X1 Y1 Z A B mm mm mm giây giây Trong 60 mm d (EXC)P,60 = … d (EYC)P,60 = … d (EZC)60 = … d (EAC)60 = … d (EBC)60 = … Sau kết d (EXC)P1,t = … d (EYC)P1,t = … thúc chu kỳ t d (EZC)t = … d (EAC)t = … d (EBC)t = … Khoảng cách, l = … 5.5 Thông tin ghi lại Các thông tin sau phải ghi lại: a) Nhãn hiệu máy tên model; b) Năm sản xuất máy, có; c) Số seri máy; d) Ngày tháng năm kiểm; e) Vị trí cách bố trí phép đo; f) Vị trí cảm biến nhiệt; g) Loại cảm biến; h) Kết cấu vật liệu trục kiểm đồ gá; i) Qui trình bù nhiệt; j) Bất kỳ qui trình kiểm đặc biệt nào; k) Qui trình chuẩn bị máy trước kiểm; l) Chế độ tốc độ trục chính; m) Chiều dương độ trơi (nếu khác so với hệ tọa độ); n) Vị trí tương đối trục q trình đo Biến dạng nhiệt chuyển động tịnh tiến phận 6.1 Phương pháp kiểm Phương pháp kiểm phải phù hợp với 7.2, ISO 230-3:2007 Hình thể thiết lập kiểm điển hình Trong thực tế, cần có nhiều lượng chạy dao khác cho trục trục phụ VÍ DỤ: Thiết lập lượng chạy dao cho trục 50 %, lượng chạy dao cho trục phụ 20 % giá trị fmax Chu trình kiểm phải thực với hai khoảng thời gian: 4h làm nóng trục 1h để làm mát Các phép đo phải tạm dừng thay đổi biến dạng ghi lại suốt 60 cuối nhỏ 15 % biến dạng ghi khoảng 60 ban đầu phép kiểm Hình – Cách bố trí kiểm điển hình để đo biến dạng nhiệt chuyển động tịnh tiến phận 6.2 Dụng cụ đo Đối với phép kiểm này, yêu cầu dụng cụ đo sau: - Các cảm biến dịch chuyển thẳng; - Các cảm biến nhiệt độ; - Trục kiểm chuyên dùng; - Thiết bị thu nhận liệu 6.3 Trình bày kết Đối với trục máy, cần trình bày đồ thị theo thời gian sau (ví dụ cho thiết lập kiểm Hình 2) - Hai đồ thị vị trí vị trí cho, với d(EXX)P1, d(EYX)P1, d(EZX)P1, với d(EXX)P2, d(EYX)P2, d(EZX)P2; - Hai đồ thị lắc bước (lắc dọc) vị trí cho, với d(EBX) P1, với d(EBX)P2; - Hai đồ thị lắc cuộn (lắc ngang) vị trí cho, với d(EAX) P1, với d(EAX)P2; - Các đồ thị nhiệt độ mơi trường máy q trình kiểm theo thời gian 6.4 Thông tin ghi lại Các thông tin sau phải ghi lại: a) Nhãn hiệu máy tên model; b) Năm sản xuất máy, có; c) Số seri máy; d) Ngày tháng năm kiểm; e) Vị trí đường đo; f) Vị trí cảm biến nhiệt; g) Lượng chạy dao ngang; h) Các thời gian dừng máy; i) Các vị trí bắt đầu kết thúc; j) Các khả phương tiện bù; k) Các dụng cụ sử dụng; l) Hệ số giãn nở nhiệt sử dụng; m) Các qui trình làm nóng; n) Nhiệt độ đối tượng đo thời điểm bắt đầu kết thúc phép kiểm; o) Chiều dương trơi vị trí (nếu khác so với hệ tọa độ) Thư mục tài liệu tham khảo [1] ISO 1:2002 Geometrical product specifications (GPS) – Standard reference temperature for geometrical product specification and verification (Đặc tính hình học sản phẩm (GPS) – Nhiệt độ tham chiếu tiêu chuẩn cho đặc tính hình học sản phẩm kiểm tra xác nhận) [2] TCVN 7011-1:2007 (ISO 230-1:1996) Qui tắc kiểm máy công cụ - Phần 1: Độ xác hình học máy vận hành điều kiện không tải gia công tinh [3] ISO 230-2:20062) Test code for machine tools – Part 2: Determination of accuracy and repeatability of positioning numerically controlled axes (Qui tắc kiểm máy công cụ - Phần 2: Xác định độ xác khả lặp lại định vị trục điều khiển số); [4] ISO 2806:1994 Industrial automation systems - Numerical control of machines Vocabulary (Hệ thống tự động công nghiệp – Máy điều khiển số - Từ vựng) [5] ISO/TR 16015:2003 Geometrical product specifications (GPS) – Systematic errors and contributions to measurement uncertainty of length measurement due to thermal influences (Đặc tính hình học sản phẩm (GPS) – Các sai số hệ thống thành phần độ không đảm bảo đo phép đo chiều dài ảnh hưởng nhiệt) 2)  Hiện có TCVN 7011-2:2007 (ISO 230-2:1997) Qui tắc kiểm máy cơng cụ - Phần 2: Xác định độ xác khả lặp lại định vị trục điều khiển số ... đến 2000 mm trung tâm gia cơng, có tham chiếu TCVN 701 1-3 (ISO 23 0-3 ) Tiêu chuẩn đưa ba phương pháp kiểm: - Sai số biến đổi nhiệt độ mơi trường; - Biến dạng nhiệt trục quay; - Biến dạng nhiệt chuyển... sau: 0,010/1000 = 10 x 1 0-6 = 10 μrad 2’’ o Nhiệt độ tính độ Celsius ( C) 3.2 Tham chiếu TCVN 7011 (ISO 230) Để áp dụng tiêu chuẩn này, cần tham chiếu TCVN 701 1-3 (ISO 23 0-3 ), đặc biệt việc lắp... chiếu tiêu chuẩn cho đặc tính hình học sản phẩm kiểm tra xác nhận) [2] TCVN 701 1-1 :2007 (ISO 23 0-1 :1996) Qui tắc kiểm máy cơng cụ - Phần 1: Độ xác hình học máy vận hành điều kiện không tải gia