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B 6331-5

:2009 (ISO 13041-5:2006)

(1)

目  次

ページ

序文

1

1

  適用範囲

1

2

  引用規格

1

3

  一般事項

2

3.1

  測定単位

2

3.2

  JIS B 6191 の参照

2

3.3

  検査の順序

2

3.4

  実施する検査

2

3.5

  測定器

2

3.6

  測定方法図

2

4

  運動学的検査

2

4.1

  主軸速度  (K1)  及び送り速度  (K2)

2

4.2

  直線補間  (K3)

2

4.3

  円弧補間  (K4)

2

4.4

  1/4 円弧補間  (K5)

3

4.5

  軸,軸及び 軸間の補間  (K6)

3

参考文献

10


B 6331-5

:2009 (ISO 13041-5:2006)

(2)

まえがき

この規格は,工業標準化法第 12 条第 1 項の規定に基づき,社団法人日本工作機械工業会(JMTBA)及び財

団法人日本規格協会(JSA)から,工業標準原案を具して日本工業規格を制定すべきとの申出があり,日本工

業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が制定した日本工業規格である。

この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。

この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権又は出願公開後の実用新案登録出願に

抵触する可能性があることに注意を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許

権,出願公開後の特許出願,実用新案権及び出願公開後の実用新案登録出願にかかわる確認について,責

任はもたない。

JIS

B

6331

の規格群には,次に示す部編成がある。

JIS

B

6331-1

第 1 部:水平工作主軸をもつ機械の静的精度

JIS

B

6331-4

第 4 部:直進及び回転運動軸の位置決め精度

JIS

B

6331-5

第 5 部:送り速度,主軸速度及び補間運動の精度

JIS

B

6331-6

第 6 部:工作精度検査

JIS

B

6331-7

第 7 部:座標平面内における輪郭性能の評価

JIS

B

6331-8

第 8 部:熱変形試験


日本工業規格

JIS

 B

6331-5

:2009

(ISO 13041-5

:2006

)

数値制御旋盤及びターニングセンタ−検査条件−

第 5 部:送り速度,主軸速度及び補間運動の精度

Test conditions for numerically controlled turning machines and turning

centres

−Part 5: Accuracy of feeds, speeds and interpolations

序文

この規格は,2006 年に第 1 版として発行された ISO 13041-5 を翻訳し,技術的内容を変更することなく

作成した日本工業規格である。

この規格の目的は,比較,受渡し,保守又はその他の目的のために行う検査について,できるだけ幅広

く,かつ,理解しやすい情報を提供することである。

この規格は,JIS B 6190-4 及び JIS B 6191 の関連する箇条を参照して,単独又はフレキシブル生産シス

テムに統合して使用する心押台をもつ又は心押台をもたない数値制御旋盤(以下,NC 旋盤という。

)及び

ターニングセンタの検査事項について規定する。また,普通精度のはん(汎)用の NC 旋盤及びターニン

グセンタに対応する検査方法及び許容値についても規定する。

なお,この規格で点線の下線を施してある参考事項は,対応国際規格にはない事項である。

1

適用範囲

この規格は,JIS B 6190-4 及び JIS B 6191 に基づいて,NC 旋盤及びターニングセンタの運動学的精度の

検査条件,すなわち,主軸速度,個々の数値制御軸の直進送り及び二つ以上の数値制御による直進及び/

又は回転軸の同時制御によって描かれた軌跡の精度の検査条件について規定する。

注記  この規格の対応国際規格及びその対応の程度を表す記号を,次に示す。

ISO 13041-5:2006

,Test conditions for numerically controlled turning machines and turning centres−

Part 5: Accuracy of feeds, speeds and interpolations (IDT)

なお,対応の程度を表す記号 (IDT)は,ISO/IEC Guide 21 に基づき,一致していることを示

す。

2

引用規格

次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの

引用規格は,その最新版(追補を含む。

)を適用する。

JIS B 6190-4

  工作機械試験方法通則−第 4 部:数値制御による円運動精度試験

注記  対応国際規格:ISO 230-4:2005,Test code for machine tools−Part 4:Circular tests for numerically

controlled machine tools (IDT)

JIS B 6191

  工作機械−静的精度試験方法及び工作精度試験方法通則

注記  対応国際規格:ISO 230-1:1996,Test code for machine tools−Part 1: Geometric accuracy of


2

B 6331-5

:2009 (ISO 13041-5:2006)

machines operating under no-load or finishing conditions (MOD)

3

一般事項

3.1

測定単位

この規格では,長さ,長さの偏差及び許容値は,mm で表す。角度は,度  (°)  で表し,角度の偏差及び

許容値は,長さの比(例えば,0.00x/1 000)で表すが,場合によってはマイクロラジアン  (μrad)  又は秒  (″)

を使用してもよい。ただし,これらの間には次の関係がある。

0.010/1 000=10 μrad  ≒  2″

3.2

JIS B 6191

の参照

特に検査前の機械の据付け,主軸及び他の運動部品の暖機運転,測定方法並びに測定器の推奨精度につ

いては,JIS B 6191 を参照する。

3.3

検査の順序

この規格に示す検査の順序は,実際の検査の順序を決めるものではない。測定器の取付け及び検査が容

易になるように,検査はどのような順序で行ってもよい。

3.4

実施する検査

機械を検査するときは,必ずしもこの規格に示したすべての検査を行う必要はない。この検査が受渡し

のために必要なとき,使用者は,製造業者との協定に基づいて関心のある機械の構成要素及び/又は特性

に関係する検査事項を選択してもよい。検査事項は,機械を発注するときに明確にしなければならない。

実施する検査事項の指定がなく,また,その検査に要する経費についての協定もない状態でこの規格を受

取検査に引用するだけでは,受渡当事者間の拘束条件にならない。

3.5

測定器

検査項目に示す測定器は,例として示したものである。同じ物理量が測定できる,これと同等以下の測

定の不確かさ及び同等以上の分解能の測定器を使用してもよい。K3K6 の測定結果を図示する必要性(例

えば,反転位置での象限突起又は円経路の繰返し性の検出)から,使用する測定器の分解能は,0.001 mm

以下でなければならない。

3.6

測定方法図

この規格に示す測定図は,一つの機械の形態だけを例示する。

4

運動学的検査

4.1

主軸速度  (K1)  及び送り速度  (K2)

この二つの検査は,キーボードからの指令値から運動部品の物理的な運動までのすべての電気的,電子

的及び機械的な接続にかかわる全体的な精度について検査することを目的とする。

4.2

直線補間 (K3)

この検査は,同じ送り速度(45°の角度)で運動させたときの二つの直進運動軸の同期運動の軌跡の精

度,及びスティックスリップを起こす可能性のある二つの軸のうちの一方を,極低速度(微小角度)で運

動させたときの軌跡の精度について検査することを目的とする。

4.3

円弧補間  (K4)

この検査は,一つの軸の送り速度がゼロまで減速し,次に運動の方向が逆になる切替点を含んで変化す

る送り速度で,二つの直進運動軸(一般に X 軸及び Z 軸)を同期運動させたときの軌跡の精度について検

査することを目的とする。


3

B 6331-5

:2009 (ISO 13041-5:2006)

4.4

1/4

円弧補間  (K5)

この検査は,測定対象機械が 360°にわたって連続して測定できない場合,又は K4 の測定が適切に行

えない場合の K4 の代替検査である。この検査は,一つの軸の送り速度がゼロまで減速し,次に運動の方

向が逆になる切替点を含んで変化する送り速度で,二つの直進運動軸(一般に X 軸及び Z 軸)を同期運動

させたときの軌跡の精度について検査することを目的とする。

4.5

X

軸,軸及び 軸間の補間  (K6)

この検査は,時計回り及び反時計回り方向の輪郭運動に対するターニングセンタの X 軸,Y 軸及び C 軸

間の補間の精度について検査することを目的とする。


4

B 6331-5

:2009 (ISO 13041-5:2006)

K1

検査事項及び条件

主軸速度の正確さ

最高回転速度の 50 %及び 100 %で,正転及び逆転させて行う。

測定方法図 

 
許容値

±5 %

測定値 

測定偏差

速度範囲

回転の方向

指令速度

実速度

偏差 (%)

正転

逆転

正転

逆転

正転

逆転

正転

逆転

測定器

回転計,ストロボスコープ又はその他の測定器

JIS B 6191

の参照箇条

測定方法

瞬間的な速度を読み取る場合には,5 回の読みを取り,平均値を求める。読取りは,定常速度で行い,始動及び停

止時の加速・減速領域は避ける。

オーバライドは,100 %に設定する。 
主軸速度の偏差の計算は,次の式による。

(%)

100

×

指令速度

実速度-指令速度

偏差=

この検査は,すべての主軸及びすべての工具主軸に適用する。


5

B 6331-5

:2009 (ISO 13041-5:2006)

K2

検査事項及び条件

直進運動軸の送り速度の精度

送り速度は,次による。

a) 100

mm/min

b)  1 000 mm/min

c)

最高送り速度

測定方法図 

 
許容値

±5 %

測定値 

測定偏差

X 方向

Y 方向

Z 方向

設定送り速度

軸方向

実速度

偏差(%)

実速度

偏差(%)

実速度

偏差(%)

正方向

a) 100

mm/min

負方向

正方向

b)  1 000 mm/min

負方向

正方向

c)

最高送り速度

      mm/min

負方向

測定器

レーザ干渉計,交差格子エンコーダ又はストップウォッチ

JIS B 6191

の参照箇条  5.231.3 及び 5.232.2

測定方法

瞬間的な速度を読み取る干渉計を使用する場合には,移動に沿って 5 回の読みを取り,平均値を求める。

短い測定範囲でこの検査を行う場合には,加減速の影響に注意する。 
ストップウォッチを使用する場合には,運動の両端での加速・減速区間を避けるために,指令した移動距離よりも

短い測定長さで,時間を測定しなければならない。

オーバライドは,100 %に設定する。 
送り速度の偏差の計算は,次の式による。

(%)

100

×

指令速度

実速度-指令速度

偏差=


6

B 6331-5

:2009 (ISO 13041-5:2006)

K3

検査事項及び条件

二つの直進軸の直線補間によって描かれる経路の真直度

測定長さは,300 mm(最大)とし,測定角度は次による。

1 a)

  Z 軸運動に対して 3°

1 b)

  X 軸運動に対して 3°

2)

  X-Z 軸運動に対して 45°

測定方法図 

 
許容値

100  について 0.02

測定値 
1 a)

  Z 軸の移動の向き(±):

1 b)

  X 軸の移動の向き(±):

2)

  Z 軸の移動の向き(±):

測定器

直定規若しくはサインバー及びダイヤルゲージ,電気マイクロメータ及び記録計,特殊円すいテストバー,又は

交差格子エンコーダ

JIS B 6191

の参照箇条  5.211.15.212A.2A.3 及び A.7.2

測定方法

特殊円すいテストバーを用いる場合[1  a)及び 2)参照]は,円すいテストバーを工作物を保持する主軸チャック又

はコレットに取り付ける。ダイヤルゲージは,工具移動台に取り付け,その測定子を円すい面に当てる。

直定規を用いる場合[1 b)参照]

,直定規は工作物を保持する主軸面板又は四つづめ(爪)チャックに取り付ける。

直定規の使用面の傾きは,X 軸運動方向に対して約±3°とする。工作主軸は,固定する。ダイヤルゲージは,工具
移動台に取り付け,その測定子を直定規の使用面に当てる。

すべての真直度の測定は,同一のダイヤルゲージを用い,円すいテストバーの円すい面又は直定規の使用面上の両

端の 2 点においてゼロ調整を行う。この 2 点は,必要な計測長さに対して直進軸の運動の加減速に対して余裕をもつ
ように配置する。選択した点の X 軸及び Z 軸の座標値を記録する。2 点間を 250 mm/min で 2 軸同時に移動するよう

にプログラムし,真直度の偏差を記録する。加減速の影響を除外し,各々の方向に分けてデータを解析する(JIS B 6191
参照)

。真直度の偏差の最大値及びその向きを記録する。


7

B 6331-5

:2009 (ISO 13041-5:2006)

K4

検査事項及び条件

二つの直線運動軸(一般に XZ 平面で)を円弧補間させたときに生成される円経路の真円度 G

測定は,JIS B 6190-4 に基づき,360°以上の円弧補間を,次の直径の中から一つを選び,二つの送り

速度で行う。

1)

直径 50 mm              2)  直径 100 mm     3)  直径 200 mm     4)  直径 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

円経路の真円度 は,時計回り及び反時計回りの輪郭運動について検査しなければならない。

測定方法図 

許容値

a)  G

XZ

  =  0.03 mm                        b)  G

XZ

  = 0.05 mm

        G

ZX

  =  0.03 mm                                G

ZX

  = 0.05 mm

測定値 

測定偏差 
a)

送り速度=

  G

XZ

  G

ZX

 
b)

送り速度=

  G

XZ

  G

ZX

 
 

 
設定経路の直径 
測定器の位置

−  円の中心 (X/Y/Z) 
−  工具基準までのオフセット (X/Y/Z) 
−  工作物基準までのオフセット (X/Y/Z)

データの収集方法 
−  開始点(位置) 
−  測定点の数

−  データ平滑化処理の有無 
使用した補正機能 
検査していない軸の位置

測定器

ボールバー,回転形 1 次元変位計,基準円盤及び 2 次元変位計,又は交差格子エンコーダ

JIS B 6191

の参照箇条  6.63

測定方法

この測定は,実際に使用する工具長で行う。360°にわたって測定できない場合は,K5 による。

測定直径は,規定した値と最大で 25 %  違っていてもよいが,そのような場合には,送り速度は,JIS B 6190-4 

附属書 に基づいて調整しなければならない。ボールバーを用いる場合には,一方のソケットは主軸側の取付具の上
に,他方のソケットを刃物台側の取付具にそれぞれ取り付け,基準円盤と 2 次元変位計とを用いる場合には,その 2

次元変位計を刃物台側に,基準円盤を主軸側にそれぞれ取り付ける。

四つの象限の切替点での機械の現象を見過ごさないために,四つの象限の切替点からでなく,四つの象限の一つか

ら補間運動を始めるのがよい。


8

B 6331-5

:2009 (ISO 13041-5:2006)

K5

検査項目及び条件

二つの直線運動軸(一般には XZ 面で)を 1/4 円弧補間運動させたときに生成する円経路の半径偏差 F

測定は,JIS B 6190-4  に基づき,100°以上の円弧補間を,次の直径の中から一つを選び,二つの送り

速度で行う。

1)

直径 50 mm              2)  直径 100 mm     3)  直径 200 mm     4)  直径 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

半径偏差 は,時計回り及び反時計回りについて検査しなければならない。

測定方法図

許容値 
a)  F

XZ

(最大)=  0.15 mm     b)

F

XZ

(最大)=  0.25 mm

F

XZ

(最小)=−0.15 mm

F

XZ

(最小)=−0.25 mm

F

ZX

(最大)=  0.15 mm

F

ZX

(最大)=  0.25 mm

F

ZX

(最小)=−0.15 mm

F

ZX

(最小)=−0.25 mm

JIS B 6190-4

の 3.5 を参照する。

測定偏差 
a)

送り速度  =

F

XZ

(最大)=

F

XZ

(最小)=

F

ZX

(最大)=

F

ZX

(最小)=

b)

送り速度  =

F

XZ

(最大)=

F

XZ

(最小)=

F

ZX

(最大)=

F

ZX

(最小)=

 
設定経路の直径

測定器の位置 
−  円の中心 (X/Y/Z) 
−  工具基準までのオフセット (X/Y/Z)

−  工作物基準までのオフセット (X/Y/Z) 
データの収集方法 
−  開始点(位置)

−  測定点の数 
−  データ平滑化処理の方法 
使用した補正機能

検査していない軸の位置

測定器

テストバー・特殊回転取付具・電気マイクロメータ,基準円盤・2 次元変位計,ボールバー,又は交差格子エンコ

ーダ

JIS B 6191

の参照箇条  6.63

測定方法

この検査事項は,機械上で 360°にわたって連続して測定ができない場合,又は K4 の測定が適切に行えない場合

に行う K4 の代替検査である。

測定直径は,規定した値と最大で 25 %  違っていてもよいが,その場合には,送り速度は,JIS B 6190-4  の

附属書

C

に基づいて調整しなければならない。基準円盤と 2 次元変位計とを用いる場合には,その 2 次元変位計を刃物台側

に,基準円盤を主軸側にそれぞれ取り付ける。主軸側のソケットの中心及び円盤の中心は,基準軸上になるように合

わせる。

交差格子エンコーダを使用する場合は,軸のゼロ位置での読みを取る。


9

B 6331-5

:2009 (ISO 13041-5:2006)

K6

検査項目及び条件

X 軸の移動範囲の 2/3 の直径で,XY 面上で 180°又は 360°以上の円弧補間運動を行わせたときの X

軸,Y 軸及び C 軸の間の補間の精度

送り速度  500 mm/min 
真円度偏差 G(b)は,JIS B 6190-4 に基づき評価する。

測定方法図 

 
許容値 
  G(b)XYC=0.08 mm

測定値 

測定偏差

G(b)XYC

=        mm

 
 
 
 
 
 
 
 

 
設定経路の直径 
設定経路の角度 
測定器の位置

−  工具基準までのオフセット (X/Y/Z) 
−  Z 軸に関するオフセット (X/Y/Z) 
データの収集方法

−  開始点(位置) 
−  測定点の数 
−  データ平滑化処理の方法

使用した補正機能 
検査していない軸の位置

測定器

ボールバー,又は 2 次元変位計・基準ブロック

JIS B 6191

の参照箇条  6.632

測定方法

NC プログラムの円軌跡の中心は,C 軸上にとる。 
ボールバー[1)参照]は,できるだけ短いほうがよい。 
2 次元変位計[2)参照]は,円軌跡に接して配置した基準ブロックを用いて,C 軸上の心出しをする。


10

B 6331-5

:2009 (ISO 13041-5:2006)

参考文献

[1]  JIS B 6331-1  数値制御旋盤及びターニングセンタ−検査条件−第 1 部:水平工作主軸をもつ機械の静

的精度

注記  対応国際規格:ISO 13041-1,Test conditions for numerically controlled turning machines and

turning centres−Part 1: Geometric tests for machines with a horizontal workholding spindle (IDT)

[2]  ISO 13041-2,Test conditions for numerically controlled turning machines and turning centres−Part 2:

Geometric tests for machines with a vertical workholding spindle

[3]  ISO 13041-3,Test conditions for numerically controlled turning machines and turning centres−Part 3:

Geometric tests for machines with inverted vertical workholding spindles

[4]  ISO/TR 16015 , Geometrical product specifications (GPS) − Systematic errors and contributions to

measurement uncertainty of length measurement due to thermal influences