Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7681-1:2013 (ISO 13041-1:2004) về Điều kiện kiểm máy tiện điều khiển số và trung tâm tiện - Phần 1: Kiểm hình học cho các máy có một trục chính mang phôi nằm ngang
Test conditions for numerically controlled turning machines and turning centres - Part 1: Geometric tests for machines with a horizontal workholding spindle
Lời nói đầu
TCVN 7681-1:2013 hoàn toàn tương đương với ISO 13041-1:2004.
TCVN 7681-1:2013 do 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 và Công nghệ công bố.
Bộ TCVN 7681 (ISO 13041) Điều kiện kiểm máy tiện điều khiển số và trung tâm tiện bao gồm các phần sau:
- TCVN 7681-1:2013 (ISO 13041-1:2004) Phần 1: Kiểm hình học cho các máy có một trục chính mang phôi nằm ngang;
- TCVN 7681-2:2013 (ISO 13041-2:2008) Phần 2: Kiểm hình học cho các máy có một trục chính mang phôi thẳng đứng;
- TCVN 7681-3:2013 (ISO 13041-3:2009) Phần 3: Kiểm hình học cho các máy có trục chính mang phôi thẳng đứng đảo nghịch;
- TCVN 7681-4:2007 (ISO 13041-4:2004) Phần 4: Độ chính xác và khả năng lặp lại định vị của các trục tịnh tiến và quay;
- TCVN 7681-5:2013 (ISO 13041-5:2006) Phần 5: Độ chính xác của lượng chạy dao, tốc độ quay và phép nội suy;
- TCVN 7681-6:2013 (ISO 13041-6:2009) Phần 6: Độ chính xác của mẫu kiểm được gia công lần cuối;
- TCVN 7681-7:2007 (ISO 13041-7:2004) Phần 7: Đánh giá đặc tính tạo công tua trong các mặt phẳng tọa độ;
- TCVN 7681-8:2007 (ISO 13041-8:2004) Phần 8: Đánh giá các biến dạng nhiệt.
Lời giới thiệu
Mục đích của tiêu chuẩn này là cung cấp thông tin rộng và toàn diện đến mức có thể đối với các phép kiểm hình học, định vị, tạo công tua, biến dạng nhiệt và gia công, các phép kiểm này có thể được thực hiện để so sánh, nghiệm thu, bảo dưỡng hoặc bất kỳ mục đích nào khác.
Bộ tiêu chuẩn TCVN 7681 (ISO 13041) quy định, có viện dẫn các phần liên quan của bộ tiêu chuẩn TCVN 7011 (ISO 230), các phép kiểm cho các trung tâm tiện và các máy tiện điều khiển số có hoặc không có các ụ sau được bố trí riêng biệt hoặc được tích hợp trong các hệ thống sản xuất linh hoạt. Bộ tiêu chuẩn TCVN 7681 (ISO 13041) cũng thiết lập các dung sai hoặc các giá trị chấp nhận được lớn nhất đối với các kết quả kiểm tương ứng cho các trung tâm tiện và các máy tiện điều khiển số thông dụng và độ chính xác thường.
ĐIỀU KIỆN KIỂM MÁY TIỆN ĐIỀU KHIỂN SỐ VÀ TRUNG TÂM TIỆN – PHẦN 1: KIỂM HÌNH HỌC CHO CÁC MÁY CÓ MỘT TRỤC CHÍNH MANG PHÔI NẰM NGANG
Test conditions for numerically controlled turning machines and turning centres - Part 1: Geometric tests for machines with a horizontal workholding spindle
Tiêu chuẩn này qui định các phép kiểm hình học cho các máy tiện điều khiển số (NC) và các trung tâm tiện, độ chính xác thường, có (các) trục chính mang phôi nằm ngang như được định nghĩa ở 3.1 và 3.2, có viện dẫn TCVN 7011-1 (ISO 230-1).
Tiêu chuẩn này quy định các dung sai thích hợp tương ứng cho các phép kiểm đã nêu trên.
Tiêu chuẩn này giải thích các khái niệm hoặc các dạng cấu hình khác nhau và đặc trưng chung của các máy tiện điều khiển số và trung tâm tiện. Tiêu chuẩn này cũng đưa ra thuật ngữ và ký hiệu của các trục điều khiển (xem Hình 1 và Bảng 1).
Tiêu chuẩn này chỉ áp dụng để kiểm tra xác nhận độ chính xác của máy, không áp dụng để kiểm vận hành máy (ví dụ như độ rung, độ ồn bất thường, chuyển động giật cục của các bộ phận) cũng như các đặc tính của máy (như tốc độ quay, lượng chạy dao) vì các phép kiểm này thường được thực hiện trước khi kiểm độ chính xác.
Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi (nếu có).
TCVN 4279-1:2008 (ISO 3442-1:2005) Máy công cụ - Kích thước và kiểm hình học cho mâm cặp tự định tâm có chấu cặp - Phần 1: Mâm cặp vận hành bằng tay có chấu dạng rãnh và then;
TCVN 4279-2:2008 (ISO 3442-2:2005) Máy công cụ - Kích thước và kiểm hình học cho mâm cặp tự định tâm có chấu cặp - Phần 2: Mâm cặp vận hành bằng máy có chấu dạng rãnh và then;
TCVN 4279-3:2008 (ISO 3442-3:2007) Máy công cụ - Kích thước và kiểm hình học cho mâm cặp tự định tâm có chấu cặp - Phần 3: Mâm cặp vận hành bằng máy có khía răng cưa;
TCVN 7011-1:2007 (ISO 230-1:1996) Quy tắc kiểm máy công cụ - Phần 1: Độ chính xác hình học của máy khi vận hành trong điều kiện không tải hoặc gia công tinh;
ISO 841:2001 Industrial automation systems and integration - Numerical control of machines - Coordinate system and motion nomenclature (Hệ thống tự động công nghiệp và tích hợp - Máy điều khiển số - Hệ thống tọa độ và danh mục các chuyển động).
Hình 1 - Ví dụ trung tâm tiện có trục chính nằm ngang
Bảng 1 - Các thuật ngữ
| Số tham chiếu | Tiếng Việt | Tiếng Anh | Tiếng Pháp |
| 1 | Băng máy | Bed | Banc |
| 2 | Ụ phôi | Workhead | Porte-pièce |
| 3 | Trục chính phôi, trục C’ | Work spindle, C’ axis | Broche porte-pièce, axe C’ |
| 4 | Ụ sau, trục R | Tail stock, R axis | Centre-poupée, axe R |
| 5 | Xe dao 1, trục Z | Carriage 1, Z axis | Chariot 1, axe Z |
| 6 | Bàn trượt ụ rơvonve 1, trục X | Turret slide 1, X axis | Chariot de tourelle, axe X |
| 7 | Bàn trượt đứng, trục Y | Vertical slide, Y axis | Chariot vertical, axe Y |
| 8 | Xe dao 2, trục Z2 | Carriage 2, Z2 axis | Chariot 2, axe Z2 |
| 9 | Bàn trượt ụ rơvonve 2, trục X2 | Turret slide 2, X2 axis | Chariot de tourelle 2, axe X2 |
| 10 | Đầu ụ rơvonve 1 và 2 | Turret head 1 and 2 | Tourelles 1 et 2 |
| 11 | Ụ rơvonve phân độ 1 và 2 | Indexing turret 1 and 2 | Tourelles à indexage 1 et 2 |
Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau.
3.1
Máy tiện điều khiển số (numerically controlled turning machine)
Máy công cụ điều khiển số trong đó chuyển động chính là chuyển động quay của chi tiết gia công còn dụng cụ cắt đứng yên và năng lượng cắt được cung cấp cho chi tiết gia công và không cho dụng cụ cắt.
CHÚ THÍCH: Điều khiển số cung cấp chức năng tự động.
3.2
Trung tâm tiện (turning centre)
Máy tiện điều khiển số được trang bị (các) dụng cụ cắt được dẫn động công suất và có khả năng định hướng trục chính mang phôi xung quanh trục của nó.
CHÚ THÍCH: Trung tâm tiện có thể bao gồm một số tính năng bổ sung như thay dao tự động từ ổ chứa dụng cụ.
3.3
Các chế độ vận hành máy (machine modes of operation)
Các chế độ thao tác của thiết bị điều khiển số hoặc thiết bị nhập dữ liệu với các đầu vào được chuyển thành các hàm để thực hiện.
3.3.1
Chế độ thao tác bằng tay của điều khiển số (manual mode of numerical control)
Chế độ không tự động của máy điều khiển số theo đó người vận hành điều khiển máy không sử dụng các dữ liệu số được lập trình từ trước.
VÍ DỤ Sử dụng phím bấm hoặc cần điều khiển.
3.3.2
Chế độ nhập dữ liệu bằng tay (manual data input mode)
Nhập dữ liệu chương trình bằng tay từ bộ điều khiển số.
3.3.3
Chế độ khối đơn (single block mode)
Chế độ điều khiển số trong đó chỉ một khối dữ liệu điều khiển được thực hiện trong thao tác khởi đầu của người vận hành.
3.3.4
Chế độ tự động (automatic mode)
Chế độ điều khiển số trong đó máy hoạt động theo dữ liệu chương trình cho đến khi dừng bởi chương trình hoặc người vận hành.
4.1 Đơn vị đo
Trong tiêu chuẩn này, tất cả các kích thước thẳng, sai lệch và dung sai tương ứng được tính bằng milimét; các kích thước góc được tính bằng độ, các sai lệch góc và dung sai tương ứng được biểu diễn bằng các tỷ số, nhưng trong một số trường hợp, để cho rõ ràng dễ hiểu có thể sử dụng đơn vi micrô-rađian (mrad) hoặc giây, cần lưu ý sự tương đương của các biểu diễn sau:
0,010/1000= 10 mrad » 2”
4.2 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 đối với việc lắp đặt máy trước khi kiểm, làm nóng trục chính và các bộ phận chuyển động khác, mô tả các phương pháp đo và độ chính xác khuyến nghị của thiết bị kiểm.
Trong ô “Xem” của các phép kiểm được mô tả trong Điều 5, các hướng dẫn được kèm theo bằng việc viện dẫn tới nội dung tương ứng của TCVN 7011-1:2007 (ISO 230-1:1996) trong các trường hợp phép kiểm được đề cập tuân theo các quy định của tiêu chuẩn đó. Các dung sai được đưa ra đối với mỗi phép kiểm (xem G1 đến G24).
4.3 Cân bằng máy
Trước khi thực hiện kiểm, máy phải được cân bằng theo khuyến nghị của nhà sản xuất/nhà cung cấp (xem 3.1.1 của TCVN 7011-1:2007 (ISO 230-1:1996)).
4.4 Trình tự kiểm
Trình tự các phép kiểm được thể hiện trong tiêu chuẩn này không qui định cho kiểm thực tế. Để việc lắp đặt các dụng cụ hoặc đồng hồ đo dễ dàng, các phép kiểm có thể được thực hiện theo thứ tự bất kỳ.
4.5 Thực hiện các phép kiểm
Khi kiểm máy, không phải lúc nào cũng cần thiết hoặc có thể thực hiện tất cả các phép kiểm được mô tả trong tiêu chuẩn này. Khi kiểm nghiệm thu, người sử dụng lựa chọn các phép kiểm có liên quan đến các bộ phận và/hoặc các đặc tính của máy mà họ quan tâm theo thỏa thuận với nhà chế tạo/nhà cung cấp. Các phép kiểm này phải được qui định rõ ràng trong hợp đồng mua máy. Viện dẫn tiêu chuẩn này cho kiểm nghiệm thu mà không qui định các phép kiểm được tiến hành hoặc không có sự thỏa thuận về chi phí liên quan, không thể được xem là ràng buộc đối với bất kỳ bên nào tham gia hợp đồng.
4.6 Sơ đồ
Trong tiêu chuẩn này, để đơn giản, các sơ đồ kết hợp với các phép kiểm hình học chỉ minh họa cho một kiểu máy.
4.7 Các ụ rơvonve và trục chính mang dụng cụ
Như định nghĩa ở 3.1 và 3.2, các trung tâm tiện không chỉ có các dụng cụ tĩnh mà còn được trang bị các dụng cụ quay được dẫn động công suất, có nghĩa là các ụ rơvonve cũng có các cơ cấu được dẫn động công suất. Khi số lượng dụng cụ có thể được sử dụng vượt quá khả năng chứa của ụ, máy có thể được trang bị thêm cơ cấu thay dụng cụ tự động ngay trong ụ rơvonve hoặc thay cả ụ rơvonve. Một cơ cấu thay dụng cụ tự động cũng có thể cần thiết cho các trục chính được dẫn động công suất trong đó các dụng cụ có thể lắp một cách tự động.
Hình 2 thể hiện các ví dụ điển hình của ụ rơvonve và trục chính mang dụng cụ, gồm các dạng cấu hình như sau:
a) Ụ rơvonve nằm ngang: Các dụng cụ được bố trí hướng kính với trục quay của ụ rơvonve. Kiểu ụ này có thể chứa các dụng cụ tĩnh hoặc được dẫn động công suất hoặc kết hợp cả hai.
b) Ụ rơvonve kiểu bánh xe cho các dụng cụ hướng kính: các dụng cụ được bố trí hướng kính với trục quay của ụ rơvonve. Loại ụ này có thể chỉ chứa các dụng cụ tĩnh, hoặc các dụng cụ được dẫn động công suất, hoặc cả hai loại dụng cụ tĩnh và được dẫn động công suất.
c) Ụ rơvonve kiểu bánh xe cho các dụng cụ hướng trục: Các dụng cụ được bố trí dọc trục quay của ổ dụng cụ. Kiểu ụ này có thể phối hợp b) và c).
d) Ụ rơvonve thẳng.
e) Ụ rơvonve nghiêng: Dụng cụ chỉ có thể được sử dụng theo hướng X hoặc Z.
f) Trục chính mang dụng cụ đơn có đầu dụng cụ đơn: bằng việc xoay đầu ụ, trục chính mang dụng cụ có thể theo hai hướng trục X và trục Z. Kiểu ụ này cần một bộ thay dụng cụ và một ổ chứa dụng cụ.
g) Đầu ụ nghiêng có hai trục chính mang dụng cụ: một trục chính dùng cho các dụng cụ tĩnh và trục chính còn lại dùng cho các dụng cụ được dẫn động công suất. Quá trình gia công có thể thực hiện theo cả hai hướng trục X và trục Z. Kiểu ụ này cần một bộ thay dụng cụ và một ổ chứa dụng cụ.
Hình 2 - Một số ví dụ về dạng cấu hình của ụ rơvonve và trục chính mang dụng cụ
4.8 Phân loại máy
4.8.1 Quy định chung
Các máy trong tiêu chuẩn này được chia thành hai dạng cấu hình cơ bản (xem Bảng 2):
Kiểu A: Máy có ụ sau
Kiểu B: Máy không có ụ sau
Các máy kiểu A có thể được phân loại chung theo hai nhóm:
Nhóm A-1: Có một ụ rơvonve
Nhóm A-2: Có hai ụ rơvonve
Các máy kiểu B có thể được phân loại chung theo bốn nhóm:
Nhóm B-1: Có một ụ phôi
Nhóm B-2: Có hai ụ phôi đối diện đồng trục
Nhóm B-3: Có một ụ phôi quay đồng trục
Nhóm B-4: Có hai ụ phôi song song
4.8.2 Các chuyển động tịnh tiến
Để đơn giản, tất cả các ví dụ về máy đưa ra trong các hình và bảng sử dụng ký hiệu trục gồm một ký tự và một số (ví dụ X1, X2, ...) như được định nghĩa trong 6.1 của ISO 841:2001. Trong tất cả các ví dụ các ký tự U, V hoặc R có thể bị thay thế.
4.9 Bù bằng sử dụng phần mềm
Khi các tiện ích phần mềm được tích hợp sẵn để dùng cho việc bù hình học, định vị, tạo công tua và sai lệch do nhiệt, việc sử dụng chúng trong các phép kiểm này phải trên cơ sở thỏa thuận giữa người sử dụng và nhà sản xuất/nhà cung cấp. Khi sử dụng bù bằng phần mềm thì phải được ghi trong kết quả kiểm.
Bảng 2 - Một số ví dụ dạng cấu hình máy
| Kiểu A Có ụ sau | |
|
| |
| 1. Có một ụ rơvonve | 2. Có hai ụ rơvonve |
| Kiểu ụ rơvonve: Tất cả các kiểu ngoại trừ d) Với ụ rơvonve kiểu a)
Với ụ rơvonve kiểu b)
| Kiểu ụ rơvonve: Tất cả các kiểu ngoại trừ d) CHÚ THÍCH: Hai kiểu ụ rơvonve này có thể khác nhau. Với hai ụ rơvonve kiểu b)
Với các ụ rơvonve kiểu b) và kiểu f)
|
| Kiểu B Không có ụ sau | |||||||||||||||||
|
| |||||||||||||||||
| 1. Có một ụ phôi | |||||||||||||||||
| Kiểu ụ rơvonve: bất kỳ a), b), c), f) hoặc g)
Tùy chọn: Chuyển động ụ rơvonve theo trục Y (trung tâm tiện) Chuyển động quay theo trục B’ của ụ phôi | Với ụ rơvonve kiểu b) Với ụ rơvonve kiểu d)
Với ụ phôi quay quanh trục B’
| ||||||||||||||||
| Với ụ rơvonve kiểu a) | |||||||||||||||||
| 2. Có hai ụ phôi đối diện | 3. Có hai ụ phôi song song | ||||||||||||||||
| Kiểu ụ rơvonve bất kỳ
Hai ụ phôi thẳng hàng
|
Trục của chuyển động có thể bởi các ụ phôi Chuyển động theo trục Y là tùy chọn | ||||||||||||||||
| 4. Có hai ụ phôi quay bố trí đồng trục | Các ký hiệu sử dụng | ||||||||||||||||
| Ụ phôi ở vị trí vận hành (lắp đặt)
Ụ phôi ở vị trí gia công
| Ụ phôi | Ụ sau | |||||||||||||||
| Các kiểu ụ Rơvonve
CHÚ THÍCH: Không có hướng dẫn minh họa để tránh sự phức tạp. | |||||||||||||||||
