ISO 8636-2:2007
(Main)Machine tools — Test conditions for bridge-type milling machines — Testing of the accuracy — Part 2: Travelling bridge (gantry-type) machines
Machine tools — Test conditions for bridge-type milling machines — Testing of the accuracy — Part 2: Travelling bridge (gantry-type) machines
ISO 8636-2:2007 specifies, with reference to ISO 230-1, ISO 230-2, and ISO 230-7, geometric tests, machining tests, and tests for checking accuracy and repeatability of positioning of numerically controlled axes for general-purpose normal accuracy bridge-type milling machines with a travelling bridge (gantry-type). ISO 8636-2:2007 also specifies the applicable tolerances corresponding to the above-mentioned tests. ISO 8636-2:2007 is applicable to machines with travelling bridge and fixed table. It does not include single-column (open sided) machines and those with fixed bridge and moving tables. ISO 8636-2:2007 deals only with the verification of the accuracy of the machine. It does not apply to the testing of the machine operation (vibration, abnormal noise, stick-slip motion of components, etc.) nor to machine characteristics (such as speeds, feeds, etc.), which should generally be checked before testing the accuracy. ISO 8636-2:2007 provides the terminology used for the principal components of the machines and the designation of the axes with reference to ISO 841.
Machines-outils — Conditions d'essai des machines à fraiser à portique — Contrôle de l'exactitude — Partie 2: Machines à portique mobile
L'ISO 8636-2:2007 spécifie, en faisant référence à l'ISO 230-1, à l'ISO 230-2 et à l'ISO 230-7, les essais géométriques, les essais d'usinage et les essais pour le contrôle de l'exactitude et de la répétabilité de positionnement des axes à commande numérique des machines à fraiser à portique mobile d'usage général et d'exactitude normale. La présente partie de l'ISO 8636 spécifie également les tolérances applicables correspondant aux essais mentionnés ci-dessus. L'ISO 8636-2:2007 s'applique aux machines à deux montants mobiles et à table fixe. Elle ne couvre pas les machines à un montant unique (ouverte) ni celles à deux montants fixes et tables mobiles. L'ISO 8636-2:2007 traite uniquement de la vérification de l'exactitude de la machine. Elle ne s'applique pas à l'examen de fonctionnement de la machine (par exemple vibrations, bruit anormal, broutage dans les mouvements d'organes, etc.) ni aux caractéristiques de cette dernière (par exemple vitesses, avances, etc.), ces examens précédant généralement celui de l'exactitude. L'ISO 8636-2:2007 donne la nomenclature utilisée pour les éléments principaux de la machine et la désignation des axes en faisant référence à l'ISO 841.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 8636-2
Second edition
2007-12-15
Machine tools — Test conditions
for bridge-type milling machines —
Testing of the accuracy —
Part 2:
Travelling bridge (gantry-type) machines
Machines-outils — Conditions d'essai des machines à fraiser
à portique — Contrôle de l'exactitude —
Partie 2: Machines à portique mobile
Reference number
ISO 8636-2:2007(E)
©
ISO 2007
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ISO 8636-2:2007(E)
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ISO 8636-2:2007(E)
Contents Page
Foreword. iv
1 Scope. 1
2 Normative references. 1
3 Terms and definitions. 1
4 Classification and description of travelling bridge (gantry-type) milling machines . 2
4.1 Classification. 2
4.2 Descriptions of principal components . 2
5 Terminology and designation of axes . 3
5.1 Terminology . 3
5.2 Designation of axes. 3
6 Preliminary remarks. 6
6.1 Measuring units. 6
6.2 Reference to ISO 230-1. 6
6.3 Temperature conditions. 6
6.4 Testing sequence. 8
6.5 Tests to be performed . 8
6.6 Measuring instruments . 8
6.7 Minimum tolerance . 8
6.8 Machining tests. 8
6.9 Positioning tests . 8
7 Geometric tests. 8
7.1 Axes of motion . 9
7.2 Table. 17
7.3 Milling head. 20
7.4 Swivelling milling head . 23
7.5 Horizontal milling head (side milling head) . 24
8 Machining tests. 27
8.1 Flatness of test pieces by slab milling . 27
8.2 Milling of lateral face . 28
9 Accuracy and repeatability of positioning of numerical control axes . 29
9.1 Linear axes. 29
9.2 Rotary axes. 35
10 Geometric accuracy of axes of rotation of toolholding spindles . 36
Bibliography . 38
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ISO 8636-2:2007(E)
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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
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.
ISO 8636-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 39, Machine tools, Subcommittee SC 2, Test
conditions for metal cutting machine tools.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 8636-2:1988) which has been technically
revised. Especially,
a) geometrical tests have been rearranged; the new G numbers compared to the old ones are given in the
following table:
ISO 8636-2:2007 1 2(add) 3 4(add) 5 6 7 8 9 10 11 12
ISO 8636-2:1988 2 — 8 — 10 9 6 5 1 4&7 3 13
ISO 8636-2:2007 13 14 15 16(add) 17 18
ISO 8636-2:1988 12, 14, 15 16 11 — 17 18
b) information has been added in “Object” boxes for G6, G12, G13, G14 and G15. This information has
been added because the machines have several milling heads and the test items are applicable to all of
the milling heads;
c) tolerances on accuracy and repeatability of positioning have been changed in accordance with
ISO 230-2:2006;
d) new test for geometric accuracy of axes of rotation of workholding spindles (R1) has been added.
The actual deviations of all parameters are shown as test results, but the tolerances are limited only to certain
parameters.
ISO 8636 consists of the following parts, under the general title Machine tools — Test conditions for bridge-type
milling machines — Testing of the accuracy:
⎯ Part 1: Fixed bridge (portal-type) machines
⎯ Part 2: Travelling bridge (gantry-type) machines
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 8636-2:2007(E)
Machine tools — Test conditions for bridge-type milling
machines — Testing of the accuracy —
Part 2:
Travelling bridge (gantry-type) machines
1 Scope
This part of ISO 8636 specifies, with reference to ISO 230-1, ISO 230-2, and ISO 230-7, geometric tests,
machining tests, and tests for checking accuracy and repeatability of positioning of numerically controlled axes
for general-purpose normal accuracy bridge-type milling machines with a travelling bridge (gantry-type). This
part of ISO 8636 also specifies the applicable tolerances corresponding to the above-mentioned tests.
This part of ISO 8636 is applicable to machines with travelling bridge and fixed table. It does not include
single-column (open sided) machines and those with fixed bridge and moving tables.
This part of ISO 8636 deals only with the verification of the accuracy of the machine. It does not apply to the
testing of the machine operation (vibration, abnormal noise, stick-slip motion of components, etc.) nor to
machine characteristics (such as speeds, feeds, etc.), which should generally be checked before testing the
accuracy.
This part of ISO 8636 provides the terminology used for the principal components of the machines and the
designation of the axes with reference to ISO 841.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 230-1:1996, Test code for machine tools — Part 1: Geometric accuracy of machines operating under
no-load or finishing conditions
ISO 230-2:2006, Test code for machine tools — Part 2: Determination of accuracy and repeatability of
positioning numerically controlled axes
ISO 230-7:2006, Test code for machine tools — Part 7: Geometric accuracy of axes of rotation
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
milling operation
machining operation, which consists of removing material by means of a rotary tool (milling cutter), of which
there are several different types
NOTE Typical milling operations mostly involve face milling or end milling. The tools are mounted either in the spindle
taper or on the spindle front face.
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ISO 8636-2:2007(E)
3.2
boring operation
operation which consists of machining the diameters of cylindrical, conical, blind or through-holes to the
required size
3.3
drilling [tapping] operation
operation to produce blind or through-holes
3.4
travelling bridge (gantry-type) milling machine
milling machine with one fixed workpiece-holding table, two slideways on either side of the table, and a
travelling bridge (gantry) on which the milling head(s) are mounted
NOTE 1 The slideways may or may not be independent of the table.
NOTE 2 The gantry, composed of a left-hand column and a right-hand column supported by respective column slides
and made integral with a fixed top bridge, is moved along the bed slideways. The gantry supports a horizontal cross-rail,
movable or fixed in the vertical plane, on which one or more milling heads are mounted with vertical or inclinable spindles.
4 Classification and description of travelling bridge (gantry-type) milling machines
4.1 Classification
These machines are classified into the following types depending upon construction:
⎯ travelling bridge (gantry-type) milling machines with fixed cross-rail;
⎯ travelling bridge (gantry-type) milling machines with movable cross-rail (see Figure 1).
4.2 Descriptions of principal components
The principal components of these machines are described in Figure 1.
4.2.1 Bed and table
The worktable (1) is located between two slideways that form the bed. The worktable and the slideways can
be constructed in one piece. Alternatively, the assembly may be made of several pieces rigidly connected
through the foundation or directly to each other.
NOTE The table can be replaced by a floorplate.
4.2.2 Columns, top bridge and cross-rail
The columns (9) and (10) are rigid parts with vertical slideways, which either slide on the bed or are fixed
rigidly to column slides (7) and (8) which slide horizontally on the bed.
The top bridge (11) is a fixed part connecting the two columns near their top ends.
The cross-rail (14) is a part whose horizontal slideways are parallel to the plane of the table. In the case of
machines with fixed cross-rails, the cross-rail is made integral with the columns and may be used as a top
bridge. In the case of machines with movable cross-rails, the cross-rail slides vertically on the slideways of the
columns (12) and (13).
One or more milling heads with vertical, horizontal or inclinable spindles are mounted on the cross-rail
slideways.
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4.2.3 Milling head(s)
Milling heads (16) and (20) are mounted on head saddles (15) and (21) which move on the cross-rail or
column slideways.
The portion in direct contact with the cross-rail slideways is called the vertical head saddle (15).
The milling head may be mounted so that it slides on the vertical head saddle in the direction of the spindle
axis; it is then called a ram. The spindle may be mounted in a quill sliding in the milling head in the direction of
the spindle axis. Some parts of the head may be inclinable.
4.2.4 Cutting motion
Cutting motion is provided by the spindles and drive mechanisms of the milling heads.
4.2.5 Feed motion
The following feed movements may be provided with a constant or variable feed rate:
⎯ horizontal movement of the movable gantry;
⎯ vertical movement of the movable cross-rail;
⎯ horizontal movement of the milling heads;
⎯ vertical movement of rams, if any;
⎯ rotational movement (tilt movements of milling heads).
NOTE 1 In general, rapid traverse is available in addition to feed movement.
NOTE 2 The vertical movement of the movable cross-rail can be either a feed movement (in which case the cross-rail
is said to be movable when working) or a movement between fixed working positions (the cross-rail is then said to be
movable when being positioned).
5 Terminology and designation of axes
5.1 Terminology
See Figure 1 and Table 1.
5.2 Designation of axes
See Figures 1 to 4.
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ISO 8636-2:2007(E)
Figure 1 — Travelling bridge (gantry-type) machine with movable cross-rail (see Table 1)
Figure 2 — Machine with one milling head
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ISO 8636-2:2007(E)
Table 1 — Terminology
Ref. English French German
1 Table (or floorplate) Table (ou taque) Tisch (oder Bodenplatte)
2 Clamping surface Surface de bridage Aufspannfläche
3 Left-hand part of the bed Banc gauche Linker Teil des Maschinenbetts
4 Right-hand part of the bed Banc droit Rechter Teil des Maschinenbetts
5 Left-hand bed slideways Glissières du banc gauche Linke Bett-Führungsbahnen
6 Right-hand bed slideways Glissières du banc droit Rechte Bett-Führungsbahnen
7 Left-hand column slide Chariot porte-montant gauche Linker Ständerschlitten
8 Right-hand column slide Chariot porte-montant droit Rechter Ständerschlitten
9 Left-hand column Montant gauche Linker Ständer
10 Right-hand column Montant droit Rechter Ständer
11 Top bridge Entretoise Querbalken
12 Left-hand column slideways Glissières du montant gauche Linke Ständer-Führungsbahnen
13 Right-hand column slideways Glissières du montant droit Rechte Ständer-Führungsbahnen
14 Cross-rail (movable or fixed) Traverse (mobile ou fixe) Traverse (beweglich oder fest)
15 Vertical head saddle Chariot porte-outils vertical Senkrechter Spindelstockschlitten
16 Vertical milling head Tête de fraisage verticale Senkrechter Fräskopf
17 Quill (ram) Fourreau (coulant) Traghülse (Pinole)
18 Milling spindle Broche porte-fraise Frässpindel
19 Tool (milling cutter) Outil (fraise) Werkzeug (Fräser)
20 Horizontal milling head Tête de fraisage horizontale Waagerechter Fräskopf
21 Horizontal head saddle Chariot porte-outils horizontal Waagerechter Spindelstockschlitten
22 Reference T-slot Rainure à T de référence Referenz T-Nut
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ISO 8636-2:2007(E)
Figure 3 — Machine with one milling head swivelling on axes C and A
6 Preliminary remarks
6.1 Measuring units
In this part of ISO 8636, all linear dimensions, deviations and corresponding tolerances are expressed in
millimetres; angular dimensions are expressed in degrees, and angular deviations and the corresponding
tolerances are primarily expressed in ratios (e.g. 0,00x/1 000), but in some cases microradians (µrad) or
arcseconds (″) may be used for clarification purposes. The equivalence of the following expressions should
always be kept in mind:
0,010/1 000 = 10 µrad ≈ 2″
6.2 Reference to ISO 230-1, ISO 230-2, and ISO 230-7
To apply this part of ISO 8636, reference shall be made to ISO 230-1, especially for the installation of the
machine before testing, warming up of the spindle and other moving components, description of measuring
methods and recommended accuracy of testing equipment.
In the “Observations” box of the tests described in the following clauses, the instructions are preceded by a
reference to the corresponding clause in ISO 230-1, ISO 230-2 or ISO 230-7 in cases where the test
concerned is in compliance with the specifications of one of those parts of ISO 230.
6.3 Temperature conditions
The temperature conditions throughout the tests shall be specified by agreement between the
supplier/manufacturer and user.
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ISO 8636-2:2007(E)
a) One swivelling (A-axis) milling head mounted on the cross-rail and one horizontal milling head
mounted on the right- or left-hand column
b) Two vertical milling heads mounted on the cross-rail
Figure 4 — Machine with two milling heads (two examples)
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ISO 8636-2:2007(E)
6.4 Testing sequence
The sequence in which the tests are presented in this part of ISO 8636 in no way defines the practical order of
testing. In order to facilitate the mounting of instruments or gauging, tests may be performed in any order.
6.5 Tests to be performed
When testing a machine, it is not always necessary or possible to carry out all the tests described in this part
of ISO 8636. If the tests are required for acceptance purposes, it is the responsibility of the user to choose, in
agreement with the supplier/manufacturer, those tests relating to the components and/or the properties of the
machine which are of interest. These tests shall be clearly stated when ordering a machine. Mere reference to
this part of ISO 8636 for the acceptance tests, without specifying the tests to be carried out, and without
agreement on the relevant expenses, cannot be considered as binding for any contracting party.
6.6 Measuring instruments
The measuring instruments indicated in the tests described in the following clauses are examples only. Other
instruments measuring the same quantities and having no larger measurement uncertainty may be used.
6.7 Minimum tolerance
When establishing the tolerance for a measuring length different from that given in this part of ISO 8636 (see
2.311 of ISO 230-1:1996), it shall be taken into consideration that the minimum value of tolerance is 0,005 mm.
6.8 Machining tests
Machining tests shall be made with finishing cuts only. Roughing cuts shall be avoided since they are liable to
generate appreciable cutting forces.
6.9 Positioning tests
Positioning tests for numerically controlled machines shall refer to ISO 230-2. Tolerances in this part of
ISO 8636 are given only for some parameters. The presentation of the test results shall be in compliance with
ISO 230-2.
7 Geometric tests
Tolerances are limited to the machines of table size up to 3 000 mm × 10 000 mm. For machines greater than
this length or width, the tolerance shall be agreed upon between the supplier/manufacturer and user.
Place the gantry at mid-stroke, with milling head at mid-position on cross-rail (or in symmetrical positions if
several heads are available).
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ISO 8636-2:2007(E)
7.1 Axes of motion
Object
G1
Checking of straightness of movement of the column (X-axis) in the horizontal X-Y plane (EYX).
Diagram
Key
1 microscope
2 taut wire
Tolerance Measured deviation
0,02 for measuring length up to 2 000
Add 0,01 to the preceding tolerance for each 1 000 increase in length
beyond 2 000
Maximum tolerance: 0,10
Local tolerance: 0,01 for any measuring length of 1 000
Measuring instruments
Microscope/CCD camera and taut wire or other methods.
Observations and references to ISO 230-1:1996, 5.232.12, 5.232.13 and 5.232.14
When using microscope/CCD camera and taut wire, the microscope/CCD camera shall be mounted on the
head, and the taut wire shall be fixed to each end of the table parallel to X-axis movement of the column
(readings of the microscope/CCD camera at both ends of the movement should be the same. In this case,
the maximum difference of the readings gives the straightness deviation).
Traverse the column in the X-direction and record the readings.
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ISO 8636-2:2007(E)
Object
G2
Checking of angular deviations of the movement of the column (X-axis):
a) in the vertical Z-X plane (EBX: pitch);
b) in the vertical Y-Z plane (EAX: roll);
c) in the horizontal X-Y plane (ECX: yaw).
Diagram
Key
1 measuring level
2 reference level
3 autocollimator
4 mirror
Tolerance Measured deviation
a) and c) b)
X u 4 000 0,04/1 000 0,02/1 000
a) and c)
Add 0,01/1 000 to the preceding tolerance for each 1 000 increase in length
larger than 4 000
b)
Add 0,005/1 000 to the preceding tolerance for each 1 000 increase in
length larger than 4 000
Measuring instruments
a) Precision level or optical angular deviation measuring instruments
b) Precision level
c) Autocollimator or other optical angular deviation measuring instruments
Observations and references to ISO 230-1:1996, 5.231.3 and 5.232.2
The level or instrument shall be placed on the movable component:
a) (EBX: pitch) in the X-axis direction, set vertically;
b) (EAX: roll) in the Y-axis direction, set vertically;
c) (ECX: yaw) in the X-axis direction, set the autocollimator horizontally.
If X-axis motion causes angular deviation of both the spindle head and work-holding table, differential
measurements of the two angular movements shall be taken.
Measurements shall be carried out at a minimum of five positions equally spaced along the travel, in both
directions of movement.
The difference between the maximum and minimum readings shall not exceed the tolerance.
10 © ISO 2007 – All rights reserved
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ISO 8636-2:2007(E)
Object G3
Checking of straightness of the horizontal movement of the milling head (Y-axis):
a) in the horizontal X-Y plane (EXY);
a) in the vertical Y-Z plane (EZY).
Diagram
Tolerance Measured deviation
0,02 for measuring length up to 1 000
Add 0,01 to the preceding tolerance for each 1 000 increase in length
beyond 1 000
Maximum tolerance: 0,04
Local tolerance: 0,01 for any measuring length of 500
Measuring instruments
Straightedge, linear displacement sensor/support and gauge blocks or optical methods or microscope and
taut wire (for measurement in horizontal plane only)
Observations and references to ISO 230-1:1996, 5.232.11, 5.232.12 and 5.232.13
Fix the cross-rail in the mid-height and move the column in mid-travel.
Place a straightedge on the table, parallel to the Y-axis movement of the milling head, for a) horizontally and
for b) vertically (reading of the linear displacement sensor touching the straightedge at both ends of the
movement should be the same value and, in this case, the maximum difference of the readings gives the
straightness deviation).
Attach a linear displacement sensor to the milling head. The linear displacement sensor stylus shall be
normal to the reference face of the straightedge.
Traverse the milling head in the Y-direction through the measuring length and record the readings. (The
measuring length is normally the length between two columns (not the full length of cross-rail). In other
cases, this shall be agreed upon between the supplier/manufacturer and user).
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ISO 8636-2:2007(E)
Object G4
Checking of angular deviations of the horizontal movement of the milling head (Y-axis):
a) in the vertical Y-Z plane (EAY: pitch);
b) in the vertical Z-X plane (EBY: roll);
c) in the horizontal X-Y plane (ECY: yaw).
Diagram
Key
1 measuring level
2 reference level
3 autocollimator
4 mirror
Tolerance Measured deviation
For a), b) and c): 0,04/1 000
Local tolerance: 0,02/1 000 for any measuring length of 300
Measuring instruments
a) Precision level or optical angular deviation measuring instruments
b) Precision level
c) Autocollimator or other optical angular deviation measuring instruments
Observations and references to ISO 230-1:1996, 5.231.3 and 5.232.2
The level or instrument shall be placed on the movable component:
a) (EAY: pitch) in the Y-axis direction, set vertically;
b) (EBY: roll) in the X-axis direction, set vertically;
c) (ECY: yaw) in the Y-axis direction, set autocollimator horizontally.
When Y-axis motion causes angular deviation of both the spindle head and work-holding table, differential
measurements of the two angular movements shall be taken.
When differential measurement is applied, the reference level should be placed on the work-holding table,
and the column shall be in the middle of its travel range.
Measurements shall be carried out at a minimum of five positions equally spaced along the travel, in both
directions of movement.
The difference between the maximum and the minimum readings shall not exceed the tolerance.
12 © ISO 2007 – All rights reserved
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ISO 8636-2:2007(E)
Object G5
Checking of squareness of milling carriage transverse displacement on cross-rail (Y-axis) to column
displacement (X-axis) in a horizontal plane.
Diagram
Tolerance Measured deviation
0,02 for a measuring length of 1 000
Measuring instruments
Square and linear displacement sensor
Observations and references to ISO 230-1:1996, 5.522.4
Place column in mid-position, orient one arm of square parallel to column displacement (X-axis).
Fix linear displacement sensor support and linear displacement sensor on milling head.
Place linear displacement sensor stylus against the other arm of the square. Move milling head along
cross-rail and read indication.
Rotate square 180°, repeat checks in the same order and calculate the average value of the deviations
determined.
For large machines, repeat the operation in two extreme column positions.
© ISO 2007 – All rights reserved 13
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ISO 8636-2:2007(E)
Object G6
Checking of squareness of milling head vertic
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 8636-2
Deuxième édition
2007-12-15
Machines-outils — Conditions d'essai
des machines à fraiser à portique —
Contrôle de l'exactitude —
Partie 2:
Machines à portique mobile
Machine tools — Test conditions for bridge-type milling machines —
Testing of the accuracy —
Part 2: Travelling bridge (gantry-type) machines
Numéro de référence
ISO 8636-2:2007(F)
©
ISO 2007
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ISO 8636-2:2007(F)
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Publié en Suisse
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ISO 8636-2:2007(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
1 Domaine d'application.1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions.1
4 Classification et description des machines à fraiser à portique mobile.2
4.1 Classification.2
4.2 Description des principaux organes.2
5 Terminologie et désignation des axes .3
5.1 Terminologie .3
5.2 Désignation des axes .6
6 Observations préliminaires .6
6.1 Unités de mesure.6
6.2 Référence à l’ISO 230-1 .6
6.3 Conditions de température .6
6.4 Ordre des essais.8
6.5 Essais à réaliser.8
6.6 Instruments de mesure .8
6.7 Tolérance minimale .8
6.8 Essais d’usinage.8
6.9 Essais de positionnement .8
7 Essais géométriques.8
7.1 Axes de mouvement.9
7.2 Table.17
7.3 Tête de fraisage.20
7.4 Tête de fraisage pivotante .23
7.5 Tête de fraisage horizontale (tête de fraisage latérale).24
8 Essais d'usinage.27
8.1 Planéité des pièces d'essai par fraisage en roulant .27
8.2 Fraisage de la face latérale .28
9 Exactitude et répétabilité du positionnement des axes par commande numérique .29
9.1 Axes linéaires.29
9.2 Axes rotatifs .35
10 Vérification géométrique des axes de rotation des broches porte-outils .36
Bibliographie .38
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ISO 8636-2:2007(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 8636-2 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 39, Machines-outils, sous-comité SC 2,
Conditions de réception des machines travaillant par enlèvement de métal.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 8636-2:1988), qui a fait l'objet d'une
révision technique, en particulier pour les points suivants:
a) les essais géométriques ont été réorganisés; la correspondance entre les anciens et les nouveaux
numéros G est donnée dans le tableau ci-dessous:
ISO 8636-2:2007 1 2(ajout) 3 4(ajout) 5 6 7 8 9 10 11 12
ISO 8636-2:1988 2 — 8 — 10 9 6 5 1 4&7 3 13
ISO 8636-2:2007 13 14 15 16(ajout) 17 18
ISO 8636-2:1988 12, 14, 15 16 11 — 17 18
b) des informations ont été ajoutées dans la case “Objet” de G6, G12, G13, G14 et G15. Ces informations
ont été ajoutées dans la mesure où les machines ayant plusieurs têtes de fraisage, les éléments d'essai
s'appliquent à toutes les têtes de fraisage;
c) les tolérances relatives à l'exactitude et à la répétabilité de positionnement ont été modifiées
conformément à l'ISO 230-2:2006;
d) des nouveaux essais pour l'exactitude géométrique des axes de rotation des broches porte-pièces (R1)
ont été ajoutés.
Les écarts réels de tous les paramètres sont indiqués en tant que résultats d'essai mais les tolérances ne
sont limitées qu'à certains paramètres.
L'ISO 8636 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Machines-outils — Conditions
d'essai des machines à fraiser à portique — Contrôle de l'exactitude:
⎯ Partie 1: Machines à portique fixe
⎯ Partie 2: Machines à portique mobile
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NORME INTERNATIONALE ISO 8636-2:2007(F)
Machines-outils — Conditions d'essai des machines à fraiser
à portique — Contrôle de l'exactitude —
Partie 2:
Machines à portique mobile
1 Domaine d'application
La présente partie de l’ISO 8636 spécifie, en faisant référence à l'ISO 230-1, à l'ISO 230-2 et à l'ISO 230-7,
les essais géométriques, les essais d'usinage et les essais pour le contrôle de l’exactitude et de la répétabilité
de positionnement des axes à commande numérique des machines à fraiser à portique mobile d’usage
général et d’exactitude normale. La présente partie de l’ISO 8636 spécifie également les tolérances
applicables correspondant aux essais mentionnés ci-dessus.
La présente partie de l'ISO 8636 s'applique aux machines à deux montants mobiles et à table fixe. Elle ne
couvre pas les machines à un montant unique (ouverte) ni celles à deux montants fixes et tables mobiles.
La présente partie de l’ISO 8636 traite uniquement de la vérification de l’exactitude de la machine. Elle ne
s’applique pas à l'examen de fonctionnement de la machine (par exemple vibrations, bruit anormal, broutage
dans les mouvements d'organes, etc.) ni aux caractéristiques de cette dernière (par exemple vitesses,
avances, etc.), ces examens précédant généralement celui de l’exactitude.
La présente partie de l’ISO 8636 donne la nomenclature utilisée pour les éléments principaux de la machine
et la désignation des axes en faisant référence à l’ISO 841.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 230-1:1996, Code d'essai des machines-outils — Partie 1: Précision géométrique des machines
fonctionnant à vide ou dans des conditions de finition
ISO 230-2:2006, Code d'essai des machines-outils — Partie 2: Détermination de l'exactitude et de la
répétabilité de positionnement des axes en commande numérique
ISO 230-7:2006, Code d'essai des machines-outils — Partie 7: Exactitude géométrique des axes de rotation
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
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ISO 8636-2:2007(F)
3.1
opération de fraisage
opération d'usinage qui consiste à enlever de la matière au moyen d'un outil rotatif (fraise) dont il existe
plusieurs types différents
NOTE Les opérations de fraisage consistent essentiellement en un fraisage frontal ou en un fraisage en bout. Les
outils sont montés soit dans le cône de la broche, soit sur la face avant de celle-ci.
3.2
opération d’alésage
opération qui consiste en l’usinage, à la dimension requise, des diamètres de trous cylindriques ou coniques,
borgnes ou débouchant
3.3
opérations de perçage ou de taraudage
opérations produisant des trous borgnes ou débouchant
3.4
machine à fraiser à portique mobile
machine à fraiser possédant une table porte-pièce fixe, deux bancs à glissières montés de part et d’autre de
la table et un portique mobile sur lequel sont montées les têtes de fraisage
NOTE 1 Les bancs à glissières peuvent ou non être indépendants de la table.
NOTE 2 Le portique, composé d'un montant gauche et d'un montant droit supportés par des chariots porte-montants
correspondants et solidarisés par une entretoise fixe, est déplacé sur les glissières des bancs. Le portique supporte une
traverse horizontale, fixe ou mobile verticalement, sur laquelle sont montées une ou plusieurs têtes de fraisage dont les
axes de broche sont verticaux ou inclinables.
4 Classification et description des machines à fraiser à portique mobile
4.1 Classification
Ces machines sont classées comme suit en fonction de leur construction:
⎯ machines à fraiser à portique mobile à traverse fixe;
⎯ machines à fraiser à portique mobile à traverse mobile (voir Figure 1).
4.2 Description des principaux organes
Les principaux organes de ces machines sont décrits à la Figure 1.
4.2.1 Banc et table
La table (1) est une pièce fixe rigide, placée entre les deux glissières formant le banc. Les bancs sont des
pièces rigides, éventuellement solidaires de la table, comportant des glissières horizontales sur lesquelles
coulisse le portique mobile.
NOTE La table peut éventuellement être remplacée par une taque.
4.2.2 Montants, entretoise et traverse
Les montants (9) et (10) sont des pièces rigides dont les glissières sont verticales et qui, soit coulissent sur
les bancs, soit sont fixées rigidement sur des chariots porte-montants (7) et (8) coulissant horizontalement sur
les bancs.
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ISO 8636-2:2007(F)
L'entretoise (11) est une pièce fixe reliant les deux montants au voisinage de leur sommet.
La traverse (14) est une pièce dont les glissières horizontales sont parallèles au plan de la table et qui, dans
le cas des machines à traverse fixe, est solidaire des montants et peut jouer le rôle d’entretoise, et, dans le
cas de machines à traverse mobile, coulisse verticalement sur des glissières aménagées sur les montants
(12) et (13).
Une ou plusieurs têtes de fraisage dont l’axe de broche est vertical, horizontal ou inclinable sont montées sur
les glissières de traverse.
4.2.3 Tête(s) de fraisage
Les têtes de fraisage (16) et (20) sont montées sur les chariots porte-outils (15) et (21) qui se déplacent sur
les glissières de traverse ou de montant.
La partie directement en contact avec les glissières de traverse est dénommée chariot porte-outils vertical
(15).
La tête de fraisage peut être montée coulissante sur le chariot porte-outils vertical dans la direction de l’axe de
la broche. Il s'agit alors d'un coulant. La broche peut être montée dans un fourreau coulissant dans la tête de
fraisage en direction de l'axe de la broche. Certaines parties de la tête peuvent être inclinables.
4.2.4 Mouvement de coupe
Le mouvement de coupe est donné par les broches et les mécanismes d’entraînement des têtes de fraisage.
4.2.5 Mouvement d’avance
Les mouvements d’avance suivants, à variation continue ou discontinue de vitesse, peuvent exister sur
certaines machines:
⎯ mouvement horizontal du portique mobile;
⎯ mouvement vertical de la traverse mobile;
⎯ mouvement horizontal des têtes de fraisage;
⎯ mouvement vertical des coulants, s’ils existent;
⎯ mouvement rotatif (inclinaison des têtes de fraisage).
NOTE 1 En général, les mouvements d’avance sont complétés par des mouvements de déplacement rapide.
NOTE 2 Le mouvement vertical de la traverse mobile peut être soit un mouvement d'avance (la traverse mobile est
alors dite mobile en travail), soit un mouvement entre positions fixes de travail (la traverse mobile est alors dite mobile en
positionnement).
5 Terminologie et désignation des axes
5.1 Terminologie
Voir Figure 1 et Tableau 1.
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Figure 1 — Machine à fraiser à portique mobile à traverse mobile (voir Tableau 1)
Figure 2 — Machine à une tête de fraisage
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ISO 8636-2:2007(F)
Tableau 1 — Terminologie
Repère Anglais Français Allemand
1 Table (or floorplate) Table (ou taque) Tisch (oder Bodenplatte)
2 Clamping surface Surface de bridage Aufspannfläche
3 Left-hand part of the bed Banc gauche Linker Teil des Maschinenbetts
4 Right-hand part of the bed Banc droit Rechter Teil des Maschinenbetts
5 Left-hand bed slideways Glissières du banc gauche Linke Bett-Führungsbahnen
6 Right-hand bed slideways Glissières du banc droit Rechte Bett-Führungsbahnen
7 Left-hand column slide Chariot porte-montant gauche Linker Ständerschlitten
8 Right-hand column slide Chariot porte-montant droit Rechter Ständerschlitten
9 Left-hand column Montant gauche Linker Ständer
10 Right-hand column Montant droit Rechter Ständer
11 Top bridge Entretoise Querbalken
12 Left-hand column slideways Glissières du montant gauche Linke Ständer-Führungsbahnen
13 Right-hand column slideways Glissières du montant droit Rechte Ständer-Führungsbahnen
14 Cross-rail (movable or fixed) Traverse (mobile ou fixe) Traverse (beweglich oder fest)
15 Vertical head saddle Chariot porte-outils vertical Senkrechter Spindelstockschlitten
16 Vertical milling head Tête de fraisage verticale Senkrechter Fräskopf
17 Quill (ram) Fourreau (coulant) Traghülse (Pinole)
18 Milling spindle Broche porte-fraise Frässpindel
19 Tool (milling cutter) Outil (fraise) Werkzeug (Fräser)
20 Horizontal milling head Tête de fraisage horizontale Waagerechter Fräskopf
21 Horizontal head saddle Chariot porte-outils horizontal Waagerechter Spindelstockschlitten
22 Reference T-slot Rainure à T de référence Referenz T-Nut
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5.2 Désignation des axes
Voir Figures 1 à 4.
Figure 3 — Machine à une tête de fraisage pivotant autour des axes A et C
6 Observations préliminaires
6.1 Unités de mesure
Dans la présente partie de l’ISO 8636, toutes les dimensions linéaires, les écarts et toutes les tolérances
correspondantes sont exprimés en millimètres; les dimensions angulaires sont exprimées en degrés et les
écarts angulaires ainsi que les tolérances correspondantes sont principalement exprimés sous forme de
rapports (par exemple 0,00x/1 000) mais, dans certains cas, les microradians (µrad) ou les secondes d'arc (″)
peuvent être utilisés pour plus de clarté. Il convient de garder toujours à l’esprit les expressions suivantes:
0,010/1 000 = 10 µrad ≈ 2″
6.2 Référence à l'ISO 230-1, l'ISO 230-2 et l'ISO 230-7
Pour l'application de la présente partie de l'ISO 8636, il faut se reporter à l'ISO 230-1, notamment en ce qui
concerne l'installation de la machine avant essai, la mise en température de la broche et autres organes
mobiles, la description des méthodes de mesure et l’exactitude recommandée pour les instruments de
contrôle.
Dans la rubrique «Observations» des essais décrits dans les articles suivants, les instructions sont précédées
d'une référence aux paragraphes correspondants de l'ISO 230-1, l'ISO 230-2 ou l'ISO 230-7, lorsque l’essai
concerné est conforme aux spécifications d'une de ces parties de l’ISO 230.
6.3 Conditions de température
Les conditions de température pendant les essais doivent faire l'objet d'un accord entre le
fournisseur/constructeur et l'utilisateur.
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ISO 8636-2:2007(F)
a) Une tête de fraisage pivotant sur l’axe A, montée sur la traverse,
et une tête de fraisage horizontale montée sur le montant droit ou gauche
b) Deux têtes de fraisage verticales montées sur la traverse
Figure 4 — Machines à deux têtes de fraisage (deux exemples)
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ISO 8636-2:2007(F)
6.4 Ordre des essais
L’ordre dans lequel les essais sont présentés dans la présente partie de l’ISO 8636 ne définit nullement
l'ordre pratique de succession des opérations de mesure. Les essais peuvent, notamment pour des questions
de facilité de contrôle ou de montage des appareils de vérification, être effectués dans un ordre entièrement
différent.
6.5 Essais à réaliser
II n’est pas toujours possible, ni nécessaire, lors de l’examen d’une machine, d’effectuer la totalité des essais
figurant dans la présente partie de l'ISO 8636. Lorsque les essais sont requis à des fins de réception, il
appartient à l’utilisateur de choisir, en accord avec le fournisseur/constructeur, les seuls essais correspondant
aux éléments et/ou aux propriétés de la machine qui l’intéressent. Ces essais doivent clairement être précisés
lors de la passation de la commande d’une machine. On considère que la simple référence à la présente
partie de l’ISO 8636 pour les essais de réception n’engage aucun des contractants s’il n’y a pas accord sur
les essais à réaliser et sur les frais correspondants.
6.6 Instruments de mesure
Les instruments de mesure indiqués dans les essais décrits dans les articles suivants ne le sont qu'à titre
d'exemple. Il est admis d’utiliser d’autres instruments mesurant les mêmes grandeurs et ayant au moins la
même exactitude.
6.7 Tolérance minimale
Lorsque la tolérance est déterminée pour une étendue de mesure différente de celle indiquée dans la
présente partie de l’ISO 8636 (voir l’ISO 230-1:1996, 2.311), il faut prendre en compte le fait que la valeur
minimale de la tolérance est de 0,005 mm.
6.8 Essais d’usinage
Les essais d'usinage ne doivent être réalisés qu'avec des passes de finition et non des passes de
dégauchissage qui doivent être évitées car elles feraient intervenir des efforts de coupe trop importants.
6.9 Essais de positionnement
Les essais de positionnement réalisés sur des machines à commande numérique doivent faire référence à
l’ISO 230-2. La présente partie de l’ISO 8636 ne donne des tolérances que pour certains paramètres. La
présentation des résultats des essais doit être conforme à l’ISO 230-2.
7 Essais géométriques
Les tolérances se limitent aux machines à table de dimension jusqu’à 3 000 mm × 10 000 mm. Lorsque les
dimensions en longueur ou en largeur des machines sont supérieures, la tolérance doit être convenue entre le
fournisseur/constructeur et l’utilisateur.
Placer le portique à mi-course, la tête de fraisage au milieu de la traverse (ou en positions symétriques s’il y a
plusieurs têtes).
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ISO 8636-2:2007(F)
7.1 Axes de mouvement
Objet
G1
Vérification de la rectitude du déplacement du montant (axe X) dans le plan horizontal XY (EYX).
Schéma
Key
1 microscope
2 fil tendu
Tolérance Écart mesuré
0,02 pour une longueur mesurée jusqu’à 2 000
Pour chaque 1 000 supplémentaire au-delà de 2 000, majorer la
tolérance précédente de 0,01
Tolérance maximale: 0,10
Tolérance locale: 0,01 pour toute longueur mesurée de 1 000
Instruments de mesure
Microscope/caméra à dispositif de transfert de charge (CCD) et fil tendu ou autres procédés optiques.
Observations et références à l’ISO 230-1:1996, 5.232.12, 5.232.13 et 5.232.14
Lorsqu'on utilise un microscope/(CCD) et un fil tendu, le microscope/(CCD) doit être monté sur la tête et le fil
tendu doit être fixé aux extrémités de la table parallèlement au déplacement du montant (axe X)
(parallèlement signifie que les indications de la lunette ou du réticule sont identiques au début et à la fin du
déplacement et que, dans ce cas, la plus grande différence entre les indications correspond à l’écart de
rectitude).
Déplacer le montant transversalement dans la direction X et noter les indications.
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ISO 8636-2:2007(F)
Objet G2
Vérification des écarts angulaires du déplacement du montant (axe X):
a) dans le plan vertical ZX (EBX: tangage);
b) dans le plan vertical YZ (EAX: roulis);
c) dans le plan horizontal XY (ECX: lacet).
Schéma
Légende
1 niveau de mesure
2 niveau de référence
3 autocollimateur
4 miroir
Tolérance Écart mesuré
a) et c) b)
X u 4 000 0,04/1 000 0,02/1 000
a) et c)
Pour chaque 1 000 supplémentaire au-delà de 4 000, majorer la tolérance
précédente de 0,01/1 000.
b)
Pour chaque 1 000 supplémentaire au-delà de 4 000, majorer la tolérance
précédente de 0,005/1 000.
Instruments de mesure
a) Niveau d’exactitude ou instruments de mesure optique de l’écart angulaire
b) Niveau d’exactitude
c) Autocolimateur ou tout autre instrument de mesure optique de l’écart angulaire
Observations et références à l’ISO 230-1:1996, 5.231.3 et 5.232.2
Le niveau ou l'instrument de mesure doit être placé sur l'élément mobile:
a) (EBX: tangage) dans la direction de l'axe X (verticalement);
b) (EAX: roulis) dans la direction de l'axe Y (verticalement);
c) (ECX: lacet) dans la direction de l'axe X (l’autocollimateur placé horizontalement).
Lorsque le mouvement suivant l'axe X génère un écart angulaire du chariot porte-broche ainsi que de la
table porte-pièce, des mesurages différentiels des deux mouvements angulaires doivent être relevés.
Les mesurages doivent être effectués au minimum à cinq emplacements régulièrement espacés le long de
la course, dans les deux sens de déplacement.
La différence entre les indications maximale et minimale ne doit pas dépasser la tolérance.
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Objet G3
Vérification de la rectitude du déplacement horizontal de la tête de fraisage (axe Y):
a) dans le plan horizontal XY (EXY);
b) dans le plan vertical YZ (EZY).
Schéma
Tolérance Écarts mesurés
0,02 pour une longueur mesurée jusqu’à 1 000
Pour chaque 1 000 supplémentaire au-delà de 1 000, majorer la tolérance
précédente de 0,01
Tolérance maximale: 0,04
Tolérance locale: 0,01 pour toute longueur mesurée de 500
Instruments de mesure
Règle, comparateur/support et cales ou procédés optiques ou microscope et fil tendu (uniquement pour
mesurage dans le plan horizontal).
Observations et références à l’ISO 230-1:1996, 5.232.11, 5.232.12 et 5.232.13
Fixer la traverse à mi-hauteur et déplacer le montant à mi-course.
Poser une règle sur la table, parallèlement au déplacement de la tête de fraisage (axe Y);
pour a) horizontalement et pour b) verticalement (parallèlement signifie que les indications du comparateur
en contact avec la règle sont identiques au début et à la fin du déplacement et que, dans ce cas, la plus
grande différence entre les indications correspond à l’écart de rectitude).
Fixer un comparateur à la tête de fraisage. La touche du comparateur doit être perpendiculaire à la face de
référence de la règle.
Déplacer la tête de fraisage transversalement dans la direction Y sur la longueur mesurée (la longueur
mesurée est généralement la longueur comprise entre deux montants (et non toute la longueur de la
traverse). Dans d'autres cas, elle doit être convenue entre le fournisseur/constructeur et l'utilisateur) et
relever les indications.
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ISO 8636-2:2007(F)
Objet
G4
Vérification des écarts angulaires du déplacement horizontal de la tête de fraisage (axe Y):
a) dans le plan vertical YZ (EAY: tangage);
b) dans le plan vertical ZX (EBY: roulis);
c) dans le plan horizontal XY (ECY: lacet).
Schéma
Légende
1 niveau de mesure
2 niveau de référence
3 autocollimateur
4 miroir
Tolérance Écart mesuré
Pour a), b) et c): 0,04/1 000
Tolérance locale: 0,02/1 000 pour toute longueur mesurée de 300
Instruments de mesure
a) Niveau d’exactitude ou instruments de mesure optique de l’écart angulaire
b) Niveau d’exactitude
c) Autocolimateur ou tout autre instrument de mesure optique de l’écart angulaire
Observations et r
...
Questions, Comments and Discussion
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