Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7681-5:2013 quy định các phép kiểm động học cho các máy tiện điều khiển số (NC) và các trung tâm tiện liên quan đến tốc độ quay của trục chính, lượng chạy dao của các trục tịnh tiến NC riêng rẽ và độ chính xác của các quỹ đạo được mô tả bằng chuyển động đồng thời của hai hoặc nhiều hơn trục tịnh tiến và/hoặc trục quay NC, có viện dẫn TCVN 7011-1 (ISO 230-1).
TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 7681-5:2013 ISO 13041-5:2006 ĐIỀU KIỆN KIỂM MÁY TIỆN ĐIỀU KHIỂN SỐ VÀ TRUNG TÂM TIỆN - PHẦN 5: ĐỘ CHÍNH XÁC CỦA LƯỢNG CHẠY DAO, TỐC ĐỘ QUAY VÀ PHÉP NỘI SUY Test conditions for numerically controlled turning machines and turning centres - Part 5: Accuracy of feeds, speeds and interpolations Lời nói đầu TCVN 7681-5:2013 hoàn toàn tương đương với ISO 13041-5:2006 TCVN 7681-5:2013 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 7681 (ISO 13041) Điều kiện kiểm máy tiện điều khiển số trung tâm tiện bao gồm phần sau: - TCVN 7681-1:2013 (ISO 13041-1:2004) Phần 1: Kiểm hình học cho máy có trục mang phơi nằm ngang; - TCVN 7681-2:2013 (ISO 13041-2:2008) Phần 2: Kiểm hình học cho máy có trục mang phơi thẳng đứng; - TCVN 7681-3:2013 (ISO 13041-3:2009) Phần 3: Kiểm hình học cho máy có trục mang phơi thẳng đứng đảo nghịch; - TCVN 7681-4:2007 (ISO 13041-4:2004) Phần 4: Độ xác khả lặp lại định vị trục tịnh tiến quay; - TCVN 7681-5:2013 (ISO 13041-5:2006) Phần 5: Độ xác lượng chạy dao, tốc độ quay phép nội suy; - TCVN 7681-6:2013 (ISO 13041-6:2009) Phần 6: Độ xác mẫu kiểm gia cơng lần cuối; - TCVN 7681-7:2007 (ISO 13041-7:2004) Phần 7: Đánh giá đặc tính tạo cơng tua mặt phẳng tọa độ; - TCVN 7681-8:2007 (ISO 13041-8:2004) Phần 8: Đánh giá biến dạng nhiệt Lời giới thiệu Máy tiện điều khiển số máy cơng cụ chuyển động chuyển động quay chi tiết gia cơng dụng cụ cắt đứng n lượng cắt cung cấp cho chi tiết gia công không cho dụng cụ cắt Máy điều khiển chương trình điều khiển số (NC) cung cấp chức tự động theo 3.3 TCVN 7681-1:2013 (ISO 13041-1:2004), kiểu trục nhiều trục Trung tâm tiện máy tiện điều khiển số với dụng cụ dẫn động công suất có khả định hướng trục mang phơi xung quanh trục Mục đích tiêu chuẩn cung cấp thơng tin rộng tồn diện đến mức phép kiểm hình học, định vị, tạo công tua, biến dạng nhiệt gia cơng, phép kiểm thực để so sánh, nghiệm thu, bảo dưỡng mục đích khác Bộ tiêu chuẩn TCVN 7681 (ISO 13041) quy định, có viện dẫn phần liên quan tiêu chuẩn TCVN 7011 (ISO 230), phép kiểm cho trung tâm tiện máy tiện điều khiển số có khơng có ụ sau bố trí riêng biệt tích hợp hệ thống sản xuất linh hoạt Bộ tiêu chuẩn TCVN 7681 (ISO 13041) thiết lập dung sai giá trị chấp nhận lớn kết kiểm tương ứng cho trung tâm tiện máy tiện điều khiển số thơng dụng độ xác thường ĐIỀU KIỆN KIỂM MÁY TIỆN ĐIỀU KHIỂN SỐ VÀ TRUNG TÂM TIỆN - PHẦN 5: ĐỘ CHÍNH XÁC CỦA LƯỢNG CHẠY DAO, TỐC ĐỘ QUAY VÀ PHÉP NỘI SUY Test conditions for numerically controlled turning machines and turning centres - Part 5: Accuracy of feeds, speeds and interpolations Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định phép kiểm động học cho máy tiện điều khiển số (NC) trung tâm tiện liên quan đến tốc độ quay trục chính, lượng chạy dao trục tịnh tiến NC riêng rẽ độ xác quỹ đạo mô tả chuyển động đồng thời hai nhiều trục tịnh tiến và/hoặc trục quay NC, có viện dẫn TCVN 7011-1 (ISO 230-1) 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 công bố áp dụng phiên nêu Đối với tài liệu viện dẫn khơng ghi năm cơng bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi (nếu có) TCVN 7011-1:2007 (ISO 230-1:1996) Qui tắc kiểm máy cơng cụ - Phần 1: Độ xác hình học máy vận hành điều kiện không tải gia công tinh TCVN 7011-4:2013 (ISO 230-4:2005) Qui tắc kiểm máy công cụ - Phần 4: Kiểm độ tròn cho máy cơng cụ điều khiển số Lưu ý ban đầu 3.1 Đơn vị đo Trong tiêu chuẩn này, tất kích thước thẳng, sai lệch dung sai tương ứng tính milimét; kích thước góc tính độ, sai lệch góc dung sai tương ứng thể tỉ số, số trường hợp, rõ ràng dễ hiểu sử dụng đơn vị micrôradian giây Cần lưu ý tương đương biểu diễn sau: 0,010/1000 = 10 x 10-6 = 10 rad 2” 3.2 Viện dẫn TCVN 7011-1 (ISO 230-1) Để áp dụng tiêu chuẩn này, cần viện dẫn TCVN 7011-1 (ISO 230-1), đặc biệt việc lắp đặt máy trước kiểm, việc làm nóng trục phận chuyển động khác, mơ tả phương pháp đo độ xác khuyến nghị thiết bị kiểm 3.3 Trình tự kiểm Trình tự phép kiểm động học thể tiêu chuẩn không quy định cho kiểm thực tế Để thực việc lắp đặt dụng cụ đo đồng hồ đo dễ dàng, thực phép kiểm theo thứ tự 3.4 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 chế tạo/nhà cung cấp Các phép kiểm phải quy định rõ ràng hợp đồng mua máy Viện dẫn tiêu chuẩn cho kiểm nghiệm thu mà không quy định phép kiểm tiến hành khơng có thỏa thuận chi phí liên quan, khơng thể xem ràng buộc bên tham gia hợp đồng 3.5 Dụng cụ đo Dụng cụ đo dẫn phép kiểm mô tả Điều ví dụ Có thể sử dụng dụng cụ đo khác có đại lượng có độ khơng đảm bảo đo độ phân giải Do yêu cầu việc biểu diễn dạng đồ thị kết (ví dụ nhận đỉnh điểm đảo chiều khả lặp lại quỹ đạo tròn) phép kiểm K3 đến K6, dụng cụ đo phải có độ phân giải 0,001 mm xác 3.6 Sơ đồ Để đơn giản, hình vẽ tiêu chuẩn minh họa số kiểu máy Các phép kiểm động học 4.1 Tốc độ quay (K1) lượng chạy dao (K2) Mục đích phép kiểm để kiểm tra độ xác tổng tất mạch điện, điện tử xích động học hệ thống điều khiển giá trị điều khiển cho điều khiển 4.2 Phép nội suy tuyến tính (K3) Mục đích phép kiểm để kiểm tra thuộc tính tác động lẫn hai trục tịnh tiến chúng chuyển động lượng chạy dao (góc 45°) để kiểm tra thuộc tính trục lượng chạy dao thấp (các góc nhỏ), với chuyển động giật cục xảy 4.3 Phép nội suy tròn (K4) Mục đích phép kiểm để kiểm tra thuộc tính tác động lẫn hai trục tịnh tiến (thường trục X Z) lượng chạy dao biến thiên, bao gồm điểm lượng chạy dao trục chậm dần tới giá trị chiều chuyển động đảo ngược lại 4.4 Phép nội suy hướng kính (K5) Phép kiểm lựa chọn thay cho phép kiểm K4, trường hợp mà máy kiểm khơng có độ qt đo 360° phép kiểm K4 khơng liên quan Mục đích phép kiểm để kiểm tra thuộc tính tác động lẫn hai trục tịnh tiến (thường trục X Z) lượng chạy dao biến thiên, bao gồm điểm lượng chạy dao trục chậm dần tới giá trị chiều chuyển động đảo ngược lại 4.5 Phép nội suy trục X, Y C (K6) Mục đích phép kiểm để kiểm tra phép nội suy trục X, Y C trung tâm tiện chuyển động tạo công tua chiều ngược chiều kim đồng hồ Đối tượng K1 Kiểm sai lệch tốc độ trục 50 % 100 % tốc độ quay lớn dải tốc độ, theo chiều kim đồng hồ ngược chiều kim đồng hồ Sơ đồ Dung sai ±5% Sai lệch đo Dải tốc độ quay Chiều quay Tốc độ quay Tốc độ quay thực % Sai lệch lập trình Ngược chiều kim đồng hồ Chiều kim đồng hồ Ngược chiều kim đồng hồ Chiều kim đồng hồ Ngược chiều kim đồng hồ Chiều kim đồng hồ Ngược chiều kim đồng hồ Chiều kim đồng hồ Dụng cụ đo Bộ đếm số vòng quay, đèn chớp dụng cụ đo khác Xem viện dẫn TCVN 7011-1 (ISO 230-1) Nếu tốc độ quay tức thời đọc, phải thực lấy năm giá trị đọc tính giá trị trung bình Các giá trị đọc phải lấy tốc độ quay không đổi, tránh tăng tốc/giảm tốc thời điểm khởi động dừng Sự điều khiển khống chế phải chỉnh đặt 100 % Sai lệch tốc độ quay trục phải tính cơng thức sau: % sai lệch = 100 x (tốc độ quay thực - tốc độ quay lập trình)/tốc độ quay lập trình CHÚ THÍCH: Phép kiểm thích hợp áp dụng cho tất trục chính tất trục dụng cụ Đối tượng Kiểm độ xác lượng chạy dao trục tịnh tiến lượng chạy dao sau: a) 100 mm/min; b) 1000 mm/min; c) lượng chạy dao lớn K2 Sơ đồ Dung sai ±5% Sai lệch đo Lượng chạy dao lập trình 100 mm/min Trục Chiều X Lượng chạy dao thực Y % Sai lệch Lượng chạy dao thực Z % Sai lệch Lượng chạy dao thực % Sai lệch Dương âm 1000 mm/min Dương Âm Lượng chạy dao lớn mm/min Dương Âm Dụng cụ đo Giao thoa kế laze, mã hóa lưới tọa độ đồng hồ bấm giây Xem viện dẫn TCVN 7011-1:2007 (ISO 230-1:1996) 5.2.3.1.3 5.2.3.2.2 Nếu sử dụng giao thoa kế để đọc giá trị vận tốc tức thời, phải thực lấy năm giá trị đọc dọc theo hành trình tính giá trị trung bình Cần phải thận trọng sử dụng phép kiểm dải đo ngắn ảnh hưởng việc tăng tốc giảm tốc Nếu sử dụng đồng hồ bấm giây, thời gian phải đo chiều dài đo ngắn hành trình lập trình, để tránh tăng tốc/giảm tốc hai đầu mút Sự điều khiển khống chế phải chỉnh đặt 100 % Sai lệch lượng chạy dao phải tính cơng thức sau: % sai lệch = 100 x (lượng chạy dao thực - lượng chạy dao lập trình)/lượng chạy dao lập trình Đối tượng K3 Kiểm độ thẳng quĩ đạo mơ tả phép nội suy tuyến tính hai trục tịnh tiến, chiều dài đo lớn 300 mm với góc đo: a) 3° so với chuyển động trục Z; b) 3° so với chuyển động trục X; 2) 45° so với chuyển động trục X-Z Sơ đồ Dung sai Sai lệch đo 0,020 chiều dài đo 100 a) chiều hành trình Z (±): b) chiều hành trình Z (±): 2) chiều hành trình Z (±): Dụng cụ đo Thước kiểm độ thẳng thước sin cảm biến dịch chuyển thẳng; đầu dò điện tử có ghi đồ thị; trục kiểm dạng côn chuyên dùng; kẻ lưới Xem viện dẫn TCVN 7011-1 (ISO 230-1) 5.2.1.1.1; 5.2.1.2; A.2; A.3; A.7.2 Đối với phép kiểm sử dụng trục kiểm côn chuyên dùng [xem 1a) 2)], kẹp chặt trục kiểm dạng mâm cặp trục mang phôi bạc côn xẻ Gắn cảm biến dịch chuyển thẳng vào bàn dao với đầu dò tiếp xúc với bề mặt côn phần côn Đối với phép kiểm sử dụng thước kiểm độ thẳng [xem 1b)], gắn thước kiểm độ thẳng vào bề mặt trục mang phơi mâm cặp bốn chấu với bề mặt đo vị trí tạo với hành trình trục X góc xấp xỉ ± 3° Khóa chặt chuyển động quay trục mang phơi Gắn cảm biến dịch chuyển thẳng vào bàn dao với đầu dò tiếp xúc với bề mặt đo thước kiểm độ thẳng Đối với tất phép kiểm độ thẳng, thiết lập cảm biến dịch chuyển thẳng hai vị trí bề mặt đo mẫu giả kiểm, đặt cách thuận lợi chiều dài đo yêu cầu với dung sai bổ sung cho tăng tốc giảm tốc trục Ghi lại vị trí tọa độ trục X Z điểm chọn Lập trình chuyển động hai chiều 250 mm/min hai vị trí ghi lại liệu độ thẳng Phân tích liệu ghi chiều riêng biệt (theo TCVN 7011-1 (ISO 230-1)) trừ dung sai cho tăng tốc giảm tốc Sai lệch lớn chiều phải ghi lại làm kết phép kiểm Đối tượng K4 Kiểm sai lệch độ tròn, G, quĩ đạo sinh phép nội suy tròn hai trục tịnh tiến (thường nằm mặt phẳng XZ) theo TCVN 7011-4 (ISO 230-4), toàn 360°, đường kính sau hai lượng chạy dao: 1) đường kính 50 mm 2) đường kính 100 mm 3) đường kính 200 mm 4) đường kính 300 mm a) 100 mm/min a) 140 mm/min a) 200 mm/min a) 250 mm/min b) 250 mm/min b) 350 mm/min b) 500 mm/min b) 600 mm/min Sai lệch độ tròn, G, phải kiểm cho chuyển động tạo công tua chiều ngược chiều kim đồng hồ Sơ đồ a Hình chiếu b Hình chiếu cạnh Dung sai a) Gxz = 0,03 mm b) Gxz = 0,05 mm Gzx = 0,03 mm Gzx = 0,05 mm Sai lệch đo a) Lượng chạy dao = … Đường kính quĩ đạo danh nghĩa ………………………… Gxz = … Vị trí dụng cụ đo Gzx = - Tâm đường tròn (X/Y/Z) ………………………………… b) Lượng chạy dao = … - Bù chuẩn dụng cụ cắt (X/Y/Z) ………………………… Gxz = - Bù chuẩn chi tiết gia công (X/Y/Z) …………………… Gzx = Phương pháp thu nhận liệu - Điểm bắt đầu ………………………………………… - Số lượng điểm đo …………………………………… - Xử lý làm tròn liệu ………………………………… Sử dụng bù ……………………………………………… Các vị trí trục khơng kiểm ……………………… Dụng cụ đo Trục kiểm, đồ gá xoay chuyên dùng đầu dò điện tử, mẫu gia cơng chuẩn dạng tròn dò hai chiều, bi ống lồng mã hóa lưới tọa độ Xem viện dẫn TCVN 7011-1:2007 (ISO 230-1:1996) 6.6.3 Phép kiểm thực theo Hình Hình 2, phụ thuộc vào chiều dài dụng cụ cắt danh nghĩa sử dụng thực tế Nếu không thực góc 360°, xem phép kiểm K5 Các đường kính khác so với giá trị lượng lớn 25 % Trong trường hợp đó, lượng chạy dao phải điều chỉnh theo Phụ lục C TCVN 7011-4:2013 (ISO 230-4:2005) Đưa gốc (0) trục vị trí trục kiểm trục tâm chuyển động quay đồ gá xoay dò hai chiều tâm mẫu gia công chuẩn tâm hốc phía kẹp phơi bi ống lồng Bắt đầu phép nội suy bốn góc phần tư - được, khơng bốn điểm đảo chiều, để tránh nhầm đặc tính máy điểm Đối tượng K5 Kiểm sai lệch hướng kính, F, quĩ đạo sinh phép nội suy tròn hai trục tịnh tiến (thường nằm mặt phẳng XZ) theo TCVN 7011-4 (ISO 230-4), góc 100°, đường kính sau hai lượng chạy dao: 1) đường kính 50 mm 2) đường kính 100 mm 3) đường kính 200 mm 4) đường kính 300 mm a) 100 mm/min a) 140 mm/min a) 200 mm/min a) 250 mm/min b) 250 mm/min b) 350 mm/min b) 500 mm/min b) 600 mm/min Sai lệch hướng kính, F, phải kiểm cho chuyển động tạo công tua chiều ngược chiều kim đồng hồ Sơ đồ a Hình chiếu b Hình chiếu cạnh Dung sai a) Fxz max = 0,15 mm b) Fxz max = 0,25 mm Fxz = - 0,15 mm Fxz = - 0,25 mm Fzx max = 0,15 mm Fzx max = 0,25 mm Fzx = - 0,15 mm Fzx = - 0,25 mm Sai lệch đo a) Lượng chạy dao = … Đường kính quĩ đạo danh nghĩa ………………………… Fxz max = … Vị trí dụng cụ đo Fxz = … - Tâm đường tròn (X/Y/Z) ………………………………… Fzx max = … - Bù chuẩn dụng cụ cắt (X/Y/Z) ………………………… Fzx = … - Bù chuẩn chi tiết gia công (X/Y/Z) …………………… b) Lượng chạy dao = … Phương pháp thu nhận liệu Fxz max = … - Điểm bắt đầu ………………………………………… Fxz = … - Số lượng điểm đo …………………………………… Fzx max = … - Xử lý làm tròn liệu ………………………………… Fzx = … Sử dụng bù ……………………………………………… Các vị trí trục không kiểm ……………………… Dụng cụ đo Trục kiểm, đồ gá xoay chuyên dùng dò điện tử, mẫu gia cơng chuẩn dạng tròn dò hai chiều, bi ống lồng mã hóa lưới tọa độ Xem viện dẫn TCVN 7011-1:2007 (ISO 230-1:1996) 6.6.3 Phép kiểm dùng để thay cho phép kiểm K4 trường hợp mà máy công cụ kiểm thực độ quét đo 360° phép kiểm khơng liên quan Các đường kính khác so với giá trị lượng lớn 25 % Trong trường hợp đó, lượng chạy dao phải điều chỉnh theo Phụ lục C TCVN 7011-4:2013 (ISO 2304:2005) Đưa gốc (0) trục vị trí trục kiểm trục tâm chuyển động quay đồ gá xoay dò hai chiều tâm mẫu gia công chuẩn tâm hốc phía kẹp phơi bi ống lồng Đối với mã hóa lưới tọa độ, lấy giá trị đọc vị trí trục Đối tượng K6 Kiểm phép nội suy trục X, Y C mặt phẳng XY góc 180° 360° đường kính 2/3 hành trình (khoảng chạy) trục X Lượng chạy dao: 500 mm/min Sai lệch độ tròn theo hai chiều G(b) phải đánh giá theo TCVN 7011-4 (ISO 230-4) Sơ đồ CHÚ DẪN: Thanh bi Bộ dò 2D Khối chuẩn Dung sai G(b)XYC = 0,080 mm Sai lệch đo G(b)XYC = … mm Đường kính quĩ đạo danh nghĩa ……………………………… Góc quĩ đạo danh nghĩa ……………………………………… Vị trí dụng cụ đo - Bù chuẩn dụng cụ cắt (X/Y/Z) …………………………… - Bù trục Z …………………………………………………… Phương pháp thu nhận liệu - Điểm bắt đầu …………………………………………… - Số lượng điểm đo ……………………………………… - Xử lý làm tròn liệu …………………………………… Sử dụng bù ………………………………………………… Các vị trí trục không kiểm ……………………… Dụng cụ đo Thanh bi ống lồng dò 2D bề mặt chuẩn Xem viện dẫn TCVN 7011-1:2007 (ISO 230-1:1996) 6.6.3.2 Quĩ đạo tròn chương trình NC phải định tâm trục C Thanh bi ống lồng (xem Hình 1) cần phải ngắn Bộ dò 2D (xem Hình 2) phải phản ánh khối định tâm hướng kính theo quĩ đạo tròn THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TCVN 7681-1:2013 (ISO 13041-1:2004) Điều kiện kiểm máy tiện điều khiển số trung tâm tiện Phần 1: Kiểm hình học cho máy có trục mang phơi nằm ngang [2] TCVN 7681-2 (ISO 13041-2) Điều kiện kiểm máy tiện điều khiển số trung tâm tiện - Phần 2: Kiểm hình học cho máy có trục mang phơi thẳng đứng [3] TCVN 7681-3 (ISO 13041-3) Điều kiện kiểm máy tiện điều khiển số trung tâm tiện - Phần 3: Kiểm hình học cho máy có trục mang phôi thẳng đứng đảo nghịch [4] 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) - Sai số hệ thống thành phần độ không đảm bảo đo phép đo chiều dài ảnh hưởng nhiệt) ... đương biểu diễn sau: 0,010/1000 = 10 x 1 0-6 = 10 rad 2” 3.2 Viện dẫn TCVN 701 1-1 (ISO 23 0-1 ) Để áp dụng tiêu chuẩn này, cần viện dẫn TCVN 701 1-1 (ISO 23 0-1 ), đặc biệt việc lắp đặt máy trước kiểm,... sửa đổi (nếu có) TCVN 701 1-1 :2007 (ISO 23 0-1 :1996) Qui tắc kiểm máy công cụ - Phần 1: Độ xác hình học máy vận hành điều kiện không tải gia công tinh TCVN 701 1-4 :2013 (ISO 23 0-4 :2005) Qui tắc... KHẢO [1] TCVN 768 1-1 :2013 (ISO 1304 1-1 :2004) Điều kiện kiểm máy tiện điều khiển số trung tâm tiện Phần 1: Kiểm hình học cho máy có trục mang phơi nằm ngang [2] TCVN 768 1-2 (ISO 1304 1-2 ) Điều