Test conditions for numerically controlled turning machines and turning centres - Part 7: Evaluation of contouring performance in the coordinate planes

ISO 13041-7:2004 describes a method of checking the contouring performance of turning centres (or numerically controlled turning) by conducting circular tests and by evaluating the radial deviation F, and circular deviation G, in accordance with ISO 230-4:1996. The concept of checks by circular tests described in ISO 13041-7:2004 is to verify the circular movement only in one position per coordinate plane of the machine, at only one feed rate, and to repeat the test once in the opposite contouring direction.

Conditions d'essai des tours à commande numérique et des centres de tournage — Partie 7: Évaluation des performances en contournage dans les plans de coordonnées

L'ISO 13041-7:2004 décrit une méthode de vérification des performances en contournage des centres de tournage (ou des tours à commande numérique) au moyen d'essais circulaires et en évaluant l'écart radial F et l'écart de circularité G conformément à l'ISO 230-4:1996. Le concept des contrôles au moyen d'essais circulaires décrits dans l'ISO 13041-7:2004 est de vérifier le mouvement circulaire uniquement en une position par plan de coordonnée de la machine, à une seule vitesse d'avance, et afin de répéter l'essai une fois dans la direction de contournage opposée.

General Information

Status
Published
Publication Date
13-Jan-2004
Current Stage
9093 - International Standard confirmed
Start Date
24-Jul-2024
Completion Date
13-Dec-2025

Relations

Effective Date
06-Jun-2022

Overview

ISO 13041-7:2004 is an international standard developed by the International Organization for Standardization (ISO) that specifies test conditions to evaluate the contouring performance of numerically controlled turning machines and turning centres. This part of the ISO 13041 series focuses on assessing the accuracy of circular interpolation movements in the coordinate planes of the machine tool, providing a standardized method to verify machine performance through circular tests.

This standard is essential for manufacturers, quality control engineers, and users of CNC turning machines who need to ensure precision in contouring operations, particularly circular movements. It complements related standards such as ISO 230-4:1996, which provides methods for circularity testing of machine tools.

Key Topics

  • Contouring Performance Evaluation
    ISO 13041-7:2004 prescribes a method for measuring the contouring accuracy of turning centres using circular test movements. The evaluation focuses on two primary deviations:

    • Radial deviation (F) – the maximum variation of the toolpath radius during the circular movement.
    • Circular deviation (G) – the overall circularity error of the toolpath compared to the ideal circle.
  • Test Methodology
    The tests are conducted by moving the tool through circular trajectories in one position per coordinate plane (e.g., XZ, XY, YZ). The test is performed at a single feedrate, and to ensure accuracy and repeatability, the circular movement is repeated in the opposite contouring direction.

  • Measurement Techniques
    Measurement devices recommended include:

    • One-dimensional rotary sensors mounted on a test mandrel.
    • Two-dimensional sensors used with circular templates.
    • Telescopic ball bars for indirect length measurement.

    These instruments provide the precision required to detect deviations in the range representative of normal machine tool accuracy.

  • Test Setup and Conditions
    The standard advises on proper thermal stabilization of the machine before testing, positioning of non-tested axes in mid-travel to minimize deformation effects, and clear documentation of test parameters such as nominal circle diameter, feedrate, and measurement device details.

  • Test Reporting
    Results must include detailed records on machine identification, test conditions, measurement instruments, and graphical representations of deviation data, facilitating transparent assessment and future comparison.

Applications

  • Machine Acceptance Testing
    ISO 13041-7:2004 provides a reliable framework for buyers and suppliers of CNC turning machines to agree upon test parameters and acceptance criteria, ensuring that the delivered equipment meets contouring precision requirements.

  • Periodic Maintenance and Performance Monitoring
    Regular application of these circular interpolation tests helps monitor wear, alignment, or control system degradation over the machine’s life, enabling timely maintenance decisions and minimizing downtime.

  • Quality Assurance in Manufacturing
    Accurate contouring directly affects part quality in industries such as automotive, aerospace, and precision engineering. Using this standard supports continuous process improvement by confirming machine capability to produce circular features within tolerance.

  • Research and Development
    Machine manufacturers employ this standard to benchmark new designs and control algorithms, validating improvements in motion control and mechanical rigour.

Related Standards

  • ISO 230-4:1996 – Code of test for machine tools, Part 4: Circular tests for numerically controlled machine tools. ISO 13041-7 relies on measurement methods and definitions established in this document.

  • ISO 13041 Series

    • Part 1: Geometric tests for horizontal spindle machines.
    • Part 5: Accuracy of feed, speed, and interpolations (includes circular interpolation test K4).
    • Other parts cover geometric, positioning, machining accuracy, and thermal effects of CNC lathes.
  • ISO 230-1:1996 – General provisions for geometric accuracy testing on machine tools, important for setup and instrumentation guidance.

  • ISO 1708:1989 and ISO 6155:1998 – Standards covering acceptance conditions and precision control for general purpose turning machines and automatics, harmonizing with ISO 13041 series.


Keywords: ISO 13041-7, numerically controlled turning machines, turning centres, contouring performance, circular test, CNC lathe test, radial deviation, circular deviation, machine tool accuracy, CNC machine testing, ISO 230-4, circular interpolation, turning centre evaluation, contouring accuracy, machine acceptance testing.

Standard

ISO 13041-7:2004 - Test conditions for numerically controlled turning machines and turning centres

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ISO 13041-7:2004 - Conditions d'essai des tours a commande numérique et des centres de tournage

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Frequently Asked Questions

ISO 13041-7:2004 is a standard published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "Test conditions for numerically controlled turning machines and turning centres - Part 7: Evaluation of contouring performance in the coordinate planes". This standard covers: ISO 13041-7:2004 describes a method of checking the contouring performance of turning centres (or numerically controlled turning) by conducting circular tests and by evaluating the radial deviation F, and circular deviation G, in accordance with ISO 230-4:1996. The concept of checks by circular tests described in ISO 13041-7:2004 is to verify the circular movement only in one position per coordinate plane of the machine, at only one feed rate, and to repeat the test once in the opposite contouring direction.

ISO 13041-7:2004 describes a method of checking the contouring performance of turning centres (or numerically controlled turning) by conducting circular tests and by evaluating the radial deviation F, and circular deviation G, in accordance with ISO 230-4:1996. The concept of checks by circular tests described in ISO 13041-7:2004 is to verify the circular movement only in one position per coordinate plane of the machine, at only one feed rate, and to repeat the test once in the opposite contouring direction.

ISO 13041-7:2004 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 25.040.20 - Numerically controlled machines. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.

ISO 13041-7:2004 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to ISO 9223:2012. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.

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Standards Content (Sample)


INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13041-7
First edition
2004-01-15
Test conditions for numerically
controlled turning machines and turning
centres —
Part 7:
Evaluation of contouring performance in
the coordinate planes
Conditions d'essai des tours à commande numérique et des centres de
tournage —
Partie 7: Évaluation des performances en contournage dans les plans
de coordonnées
Reference number
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ISO 2004
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Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2004 – All rights reserved

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 13041-7 was prepared by Technical Committee ISO/TC 39, Machine tools, Subcommittee SC 2, Test
conditions for metal cutting machine tools.
ISO 13041 consists of the following parts, under the general title Test conditions for numerically controlled
turning machines and turning centres:
 Part 1: Geometric tests for machines with a horizontal workholding spindle
 Part 2: Geometric tests for machines with vertical workholding spindle
 Part 3: Geometric tests for machines with inverted vertical workholding spindle
 Part 4: Accuracy and repeatability of positioning of linear and rotary axes
 Part 5: Accuracy of feeds, speeds and interpolations
 Part 6: Accuracy of a finished test piece
 Part 7: Evaluation of contouring performance in the coordinate planes
 Part 8: Evaluation of thermal distortions
Introduction
The object of ISO 13041 is to supply information as wide and comprehensive as possible on geometric,
positional, contouring, thermal and machining tests which can be carried out for comparison, acceptance,
maintenance or any other purpose.
ISO 13041 specifies, with reference to the relevant parts of ISO 230, Test code for machine tools, tests for
turning centres and numerically controlled turning machines with/without tailstocks standing alone or
integrated in flexible manufacturing systems. ISO 13041 also establishes the tolerances or maximum
acceptable values for the test results corresponding to general purpose and normal-accuracy turning centres
and numerically controlled turning machines.
iv © ISO 2004 – All rights reserved

INTERNATIONAL STANDARD ISO 13041-7:2004(E)

Test conditions for numerically controlled turning machines
and turning centres —
Part 7:
Evaluation of contouring performance in the coordinate planes
1 Scope
This part of the ISO 13041 describes a method of checking the contouring performance of turning centres (or
numerically controlled turning) by conducting circular tests and by evaluating the radial deviation F and
circular deviation G, in accordance with ISO 230-4.
NOTE Measurements of circular movements can be carried out by different methods as described in Clause 6.6 of
ISO 230-1:1996. These methods consist of using a rotating one-dimensional probe and a test mandrel, a circular
masterpiece and a two-dimensional probe, or a telescoping ball bar. Other test methods may be applied if the accuracy of
the equipment is the same as (or better than) the accuracy of the methods described. Influences of typical machine
deviations on circular paths are shown in Annex B of ISO 230-4:1996.
The concept of checks by circular tests described in this part of ISO 13041 is to verify the circular movement
 only in one position per coordinate plane of the machine,
 at only one feed rate, and
 to repeat the test once in the opposite contouring direction.
The purpose of this part of ISO 13041 is not to provide a means of analysing the causes for the measured
circular deviations, but to offer the user a method for periodic checking of the machine tool. It is recom
...


NORME ISO
INTERNATIONALE 13041-7
Première édition
2004-01-15
Conditions d'essai des tours à
commande numérique et des centres de
tournage —
Partie 7:
Évaluation des performances en
contournage dans les plans de
coordonnées
Test conditions for numerically controlled turning machines and turning
centres —
Part 7: Evaluation of contouring performances in the coordinate planes

Numéro de référence
©
ISO 2004
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Publié en Suisse
ii © ISO 2004 – Tous droits réservés

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 13041-7 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.
L'ISO 13041 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Conditions d'essai des tours à
commande numérique et des centres de tournage:
 Partie 1: Essais géométriques pour les machines à broche horizontale
 Partie 2: Essais géométriques pour les machines à broche verticale
 Partie 3: Essais géométriques pour les machines à broche verticale inversée
 Partie 4: Précision et répétabilité de positionnement des axes linéaires et rotatifs
 Partie 5: Précision des avances, vitesses et interpolations
 Partie 6: Précision d'une pièce d'essai usinée
 Partie 7: Évaluation des performances en contournage dans les plans de coordonnées
 Partie 8: Évaluation des effets thermiques
Introduction
L'objet de l'ISO 13041 est de fournir des informations aussi larges et compréhensibles que possible sur les
essais géométriques, de positionnement, de contournage, thermiques et d'usinage pouvant être réalisés à
des fins de comparaison, de réception, de maintenance ou tout autre objet.
L'ISO 13041 spécifie, en faisant référence aux parties correspondantes de l'ISO 230, Code d'essai des
machines-outils, les essais relatifs aux centres de tournage et aux tours à commande numérique avec/sans
contre-poupées indépendantes ou intégrées dans des systèmes flexibles d'usinage. L'ISO 13041 établit
également les tolérances ou les valeurs acceptables maximales pour les résultats d'essai correspondant aux
centres de tournage et aux tours à commande numérique d'usage général et de précision normale.
iv © ISO 2004 – Tous droits réservés

NORME INTERNATIONALE ISO 13041-7:2004(F)

Conditions d'essai des tours à commande numérique et des
centres de tournage —
Partie 7:
Évaluation des performances en contournage dans les plans
de coordonnées
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 13041 décrit une méthode de vérification des performances en contournage des
centres de tournage (ou des tours à commande numérique) au moyen d'essais circulaires et en évaluant
l'écart radial F et l'écart de circularité G, conformément à l'ISO 230-4.
NOTE Le mesurage des mouvements linéaires peut être réalisé par différentes méthodes comme décrit en 6.6 de
l'ISO 230-1:1996. Ces méthodes consistent à utiliser un capteur rotatif unidimensionnel et un mandrin d'essai, un gabarit
circulaire et un capteur bidimensionnel, ou une barre télescopique à billes. D'autres méthodes d'essai peuvent s'appliquer
lorsque la précision des équipements est la même que (ou supérieure à) la précision des méthodes décrites. Les
influences des écarts typiques de la machine sur les trajectoires circulaires sont présentées dans l'Annexe B de
l'ISO 230-4:1996.
Le concept des contrôles au moyen d'essais circulaires décrits dans la présente partie de l'ISO 13041 est de
vérifier le mouvement circulaire
 uniquement en une position par plan de coordonnée de la machine,
 à une seule vitesse d'avance, et
 afin de répéter l'essai une fois dans la direction de contournage opposée.
L'objet de la présente partie de l'ISO 13041 n'est pas de fournir les moyens d'analyser les causes des écarts
de circularité mesurés, mais de proposer à l'utilisateur une méthode de contrôle périodique de la machine-
outil. Il est recommandé de réaliser les essais de la présente partie de l'ISO 13041 une fois que la machine-
outil a subi avec satisfaction les essais de récepti
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.

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