Szerszámgépek pozicionálási pontosságának meghatározásának kiértékeléséhez használt ISO 230-2 szabvány és VDI/DGQ 3441 ajánlás közötti különbség egy konkrét példán keresztül

The difference between the ISO 230-2 standard and the VDI/DGQ 3441 guideline used for evaluating the determination of positioning accuracy of machine tools, illustrated through a specific example

Szerzők

  • Alexander Buda BUDIMIR Department of Manufacturing Science and Engineering Faculty of Mechanical Engineering, Budapest University of Technology and Economics 1111 Budapest, Műegyetem rkp. 3

Kulcsszavak:

Machine tool, ISO 230-2, VDI/ DGQ 3441, Laser interferometer, Positioning accuracy/Szerszámgép, ISO 230-2, VDI/DGQ 3441, Lézer interferométer, Pozicionálási pontosság

Absztrakt

The positioning accuracy of machine tools plays a decisive role in ensuring the quality, repeatability, and economic efficiency of modern high-precision machining processes. Consequently, the reliable, reproducible, and standardized determination of positioning accuracy is a fundamental requirement for both machine tool manufacturers and users. The execution and evaluation of laser interferometric measurement methods, which are widely applied for the investigation of positioning accuracy, are governed by various international standards and professional guidelines, among which the ISO 230-2 standard and the German VDI/DGQ 3441 guideline are of particular importance. Although both documents share the same fundamental objective, significant differences can be observed in the details of the measurement procedures, the methodology of statistical evaluation, as well as in the interpretation and presentation of the results. As a consequence of these differences, different accuracy characteristics may be obtained for the same machine tool, which can have a substantial impact on its qualification, comparability, and assessment of industrial applicability. The aim of the present study is to present and analyze in detail the methodological and interpretative differences between the ISO 230-2 standard and the VDI/DGQ 3441 guideline based on laser interferometric measurements carried out on a specific CNC milling machine.

Kivonat

A szerszámgépek pozicionálási pontossága meghatározó szerepet tölt be a korszerű, nagy pontosságú forgácsolási folyamatok minőségének, ismételhetőségének és gazdaságosságának biztosításában. Ennek következtében a pozicionálási pontosság megbízható, reprodukálható és szabványosított meghatározása alapvető követelmény mind a szerszámgépgyártók, mind a felhasználók részéről. A pozicionálási pontosság vizsgálatára széles körben alkalmazott lézerinterferométeres mérési módszerek végrehajtását és kiértékelését különböző nemzetközi szabványok és szakmai ajánlások szabályozzák, amelyek közül kiemelkedő jelentőséggel bír az ISO 230-2 szabvány, valamint a német VDI/DGQ 3441 ajánlás. Bár mindkét dokumentum azonos alapcélkitűzéssel, a szerszámgépek tengelyirányú pozicionálási pontosságának meghatározására szolgál, a mérési eljárások részleteiben, a statisztikai kiértékelés módszertanában, továbbá az eredmények értelmezésében és megadásában lényeges eltérések mutatkoznak. Ezen eltérések következtében ugyanazon szerszámgép esetében eltérő pontossági jellemzők adódhatnak, ami jelentős hatással lehet a gép minősítésére, összehasonlíthatóságára és ipari alkalmazhatóságának megítélésére. Jelen tanulmány célja, hogy egy konkrét CNC marógépen végrehajtott lézerinterferométeres mérések alapján részletesen bemutassa és elemezze az ISO 230-2 szabvány és a VDI/DGQ 3441 ajánlás közötti módszertani és értelmezési különbségeket.

Hivatkozások

Sarvas, M., Holub, M., Marek, T., Prochazka, J., Bradac, F., & Blecha, P. (2024). Influence of Machine Tool Operating Conditions on the Resulting Circularity and Positioning Accuracy. Machines. https://doi.org/10.3390/machines12050352.

Gao, W., Ibaraki, S., Donmez, M., Kono, D., Mayer, J., Chen, Y., Szipka, K., Archenti, A., Linares, J., & Suzuki, N. (2023). Machine tool calibration: Measurement, modeling, and compensation of machine tool errors. International Journal of Machine Tools and Manufacture. https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2023.104017.

Marek, J., Holub, M., Marek, T., & Blecha, P. (2020). Geometric Accuracy, Volumetric Accuracy and Compensation of CNC Machine Tools. Machine Tools [Working Title]. https://doi.org/10.5772/intechopen.92085.

Tabaković, S., Zeljkovic, M., Zivanovic, S., Budimir, A., Dimić, Z., & Kosarac, A. (2024). Calibration of a Hybrid Machine Tool from the Point of View of Positioning Accuracy. Applied Sciences. https://doi.org/10.3390/app14125275.

Mutilba, U., Gomez-Acedo, E., Kortaberria, G., Olarra, A., & Yagüe-Fabra, J. (2017). Traceability of On-Machine Tool Measurement: A Review. Sensors (Basel, Switzerland), 17. https://doi.org/10.3390/s17071605.

Lee, H., Chen, J., Pan, S., Liou, H., & Hsu, P. (2016). Relationship between ISO 230-2/-6 Test Results and Positioning Accuracy of Machine Tools Using LaserTRACER. Applied Sciences, 6, 105. https://doi.org/10.3390/app6040105.

Ravichandran, Jamuna, and Natarajan Uthirapathy. "Measurement of error in computer numerical control machines and optimization using teaching–learning-based optimization algorithm." Measurement and Control 52.7-8 (2019): 929-937. https://doi.org/10.1177/0020294019847699

ISO: ISO 230-2:2014 Test code for machine tools-Part 2: Determination of accuracy and repeatability of positioning of numerically controlled axes, Berlin: Beuth, 2014.

Produktionstechnik, V.D.I.G.: VDI/DGQ 3441 ff. Statistische Prüfung der Arbeits-und Positioniergenauigkeit von Werkzeugmaschinen. Beuth Berlin, 1977.

Letöltések

Megjelent

2026-04-21