Plantilla de prueba SEA e instrucciones

Guía de análisis de errores del husillo

Una guía para medir una máquina herramienta con instrucciones sobre cómo ejecutar las pruebas de acuerdo con los estándares ISO y ANSI, seguida de una plantilla para un informe de prueba.

La plantilla de informe se puede modificar y personalizar según sea necesario para cada situación única.

Estándares relacionados:
  • Estándar ANSI / ASME B5.54-2005, “Métodos para la evaluación del desempeño de los centros de mecanizado CNC”
  • ANSI / ASME B5.57-2013 "Métodos para la evaluación del rendimiento de tornos y centros de torneado CNC"
  • ANSI / ASME B89.3.4 2010, "Ejes de rotación, métodos para especificar y probar"
  • ISO230-3, "Determinación de efectos térmicos"
  • ISO230-7, "Precisión geométrica de los ejes de rotación"

Movimiento estructural (husillo apagado)
Secciones de normas relacionadas
  • ISO 230-7, 5.3
  • ASME B5.54, 7.5.2
  • ASME B5.57, 7.6.2
Condiciones
  1. Encendido de la máquina, eje no giratorio, accionamientos, auxiliar, sistema hidráulico apagado (condición de parada de emergencia)
  2. Encendido de la máquina, husillo no giratorio, accionamientos, auxiliar, sistema hidráulico encendido (condición de retención de alimentación)
Ventana (s) de medición del mar

Medidor de sonda

Osciloscopio y FFT opcionalmente utilizados para análisis de vibraciones.

Sondas / ejes utilizados

X, X2, Y, Y2, Z

Propósito

Prueba inicial para determinar:

  • Robustez de la configuración (por ejemplo, vibraciones en el nido de la sonda debido a placas de interfaz débiles, montaje deficiente)
  • Vibraciones presentes en el circuito estructural de la máquina debido a fuentes externas (por ejemplo, vibraciones del piso) e internas (por ejemplo, bombas de lubricación, ajustes deficientes del controlador).
  • Posible presencia de fuentes de error eléctrico (p. Ej., Ruido de medición inducido por EMC).
Realizar la prueba

Se apaga (condición de parada de emergencia)

Para cada sonda / canal,

  1. Restablecer TIR del medidor de sonda.
  2. Espera 5 segundos
  3. Grabe la TIR del canal.

Accionamientos, auxiliares, hidráulica activada (condición de retención de alimentación)

Para cada sonda / canal,

  1. Restablecer TIR del medidor de sonda.
  2. Espera 5 segundos
  3. Grabe la TIR del canal.

Las pantallas de osciloscopio y FFT se pueden usar para evaluar las frecuencias de vibración y las amplitudes de las vibraciones repetitivas o intermitentes.


Prueba de configuración de velocidad lenta
Condiciones

Husillo que gira menos de 60RPM (accionado o girado manualmente)

Sondas / ejes utilizados

X, X2, Y, Y2, Z

Ventanas de medición del mar

Medidor de sonda

Osciloscopio

Propósito

Medición para verificar la configuración mientras el eje de la máquina gira lentamente.

Realizar la prueba
Restablezca y observe el indicador TIR en la pantalla del medidor de sonda para cada canal a medida que gira el husillo.
Verifique que todos los canales permanezcan dentro del rango durante una rotación completa
Verificar la excentricidad de masterball
La excentricidad típica es 25-50µm o 10X error máximo esperado del husillo.
No se requiere excentricidad si se usa un codificador para activar mediciones de SEA.

Error de variación de temperatura ambiental (ETVE)
Secciones de normas relacionadas
  • ISO 230-3, 5
  • ASME B5.54, 6.2
  • ASME B5.57, 6.2.1
Condiciones

Antes de la prueba: La máquina debe remojarse durante un mínimo de 12 horas a temperatura ambiente durante la cual el husillo no está activo.

Durante la prueba: la máquina está en una condición de "retención de alimentación". Las condiciones ambientales circundantes durante la prueba deben reflejar las condiciones típicas durante la operación de la máquina.

Sondas / ejes utilizados

X, X2, Y, Y2, Z

Sensores de temperatura

Ventana de medición del mar

Acción

Valores registrados
Desplazamiento de posición en los ejes X, Y, Z
Inclinación (X, Y)
Temperatura del aire
Temperatura de la nariz del husillo
Cualquier otra temperatura superficial de interés
Propósito

El desplazamiento relativo de la herramienta con respecto a la pieza de trabajo se mide y almacena para esta prueba. Estas mediciones indican la magnitud de los errores de desplazamiento del husillo como resultado de las condiciones ambientales típicas de la máquina.

Realizar la prueba
Montar sondas y bola maestra
Coloque el sensor de temperatura para medir la temperatura del aire.
Coloque el sensor de temperatura en la punta del husillo.
Coloque otros sensores de temperatura como desee.
Después del remojo, configure el tiempo de muestra térmica en 60 segundos con una duración total de 4 horas (mínimo) a 24 horas (preferido).
Ejecutar prueba
Registre los resultados de la muestra en la tabla e inserte una captura de pantalla del gráfico.

Deriva térmica
Secciones de normas relacionadas
  • ISO 230-3, 6
  • ASME B5.54, 7.6.2
  • ASME B5.57, 7.7.2
Condiciones

Antes de la prueba: La máquina debe remojarse durante un mínimo de 12 horas a temperatura ambiente durante la cual el husillo no está activo.

Durante la prueba: husillo giratorio a 75% de la velocidad máxima

Sondas / ejes utilizados

X, X2, Y, Y2, Z

Ventana de medición del mar

Acción

Valores registrados
Desplazamiento de posición en los ejes X, Y, Z
Inclinación (X, Y)
Temperatura del aire
Temperatura de la nariz del husillo

 

Propósito

El desplazamiento relativo de la herramienta con respecto a la pieza de trabajo se mide y almacena para esta prueba. Estas mediciones indican la magnitud de los errores de cambio del husillo debido al calor generado por el husillo durante el calentamiento de la máquina y pueden ayudar a determinar el tiempo mínimo de calentamiento del husillo requerido para cumplir con las especificaciones y deficiencias en el sistema de enfriamiento del husillo.

Realizar la prueba
Montar sondas y bola maestra
Coloque el sensor de temperatura para medir la temperatura del aire.
Coloque el sensor de temperatura en la punta del husillo.
Coloque otros sensores de temperatura como desee.
Después del remojo, configure el tiempo de la muestra térmica en 5 segundos con una duración total de 60 minutos.
Ejecutar prueba
Registre los resultados de la muestra en la tabla e inserte la captura de pantalla del gráfico

Prueba de rango de velocidad inicial
Condiciones

El husillo giratorio pasó de RPM bajas a máximas (Precaución: No exceda las RPM máximas para la bola maestra).

Sondas / ejes utilizados

X, Y, Z

Ventanas de medición del mar
Radial sensible giratorio o fijo
Axial
Osciloscopio (opcional)
Configuración de análisis
Valores registrados
Radial
Error sincrónico
Error asincrónico
TIR X
TIR Y
Axial
Fundamental
Síncrono residual
Error asincrónico
TIR
Propósito

Determine las velocidades problemáticas del husillo para una mayor investigación durante el Análisis completo

Realizar la prueba

Observar / grabar movimiento de error síncrono y asíncrono en todo el rango de velocidad del husillo.

Después de cada cambio de velocidad, haga clic en el botón "Establecer RPM objetivo a RPM medidas" en la ventana Configuración de análisis. Esto restablece el DAQ para frecuencias de muestreo apropiadas para esa velocidad.

Busque velocidades dulces (movimiento de error más pequeño) y velocidades agrias (movimiento de error más grande). Durante el Análisis completo, se puede prestar especial atención a Sour Speed ​​para ver si se puede encontrar una causa / remedio.


Análisis completo

Para un análisis completo, las mediciones se realizan a un mínimo de cinco velocidades de huso igualmente espaciadas. Las velocidades de operación típicas deben usarse explícitamente en esta prueba. Los estándares ANSI requieren que se incluya 10%, 50% y 100% de la velocidad máxima. Para estas pruebas, las mediciones también se almacenan por separado (en código ASCII) y pueden usarse para un análisis detallado después de que se completen las mediciones.

Fijo sensible radial y axial (tornos, centros de torneado y amoladoras)
Secciones de normas relacionadas
  • ISO 230-7, 5.5
  • ASME B5.57, 7.5.3
Condiciones

Husillo giratorio a velocidades seleccionadas, incluidas velocidades comunes para uso normal.

Sondas / ejes utilizados

X, Z

Ventana de medición del mar
Radial sensible fijo
Axial
Valores registrados a cada velocidad
Movimientos de error X (radial): TIR, sincronización, asíncrono, total
Movimientos de error Z (axial): fundamental, residual, asíncrono, total
Eje de velocidad
Propósito

Mida los movimientos de error del husillo para determinar la capacidad y el estado de la máquina.

Realizar la prueba

Establecer pruebas para revoluciones 32. Registre todos los valores de movimiento de error, para cada velocidad seleccionada, en la tabla de informes.

Rotación sensible radial y axial (todas las máquinas herramienta)
Secciones de normas relacionadas
  • ISO 230-7, 5.4
  • ASME B5.54, 7.5.3
  • ASME B5.57, 7.6.4
Condiciones

Husillo giratorio a velocidades seleccionadas, incluidas velocidades comunes para uso normal.

Sondas / ejes utilizados

X, Y, Z

Ventana de medición del mar
Radial sensible giratorio
Axial
Valores registrados a cada velocidad
Movimientos de error X, Y (radial): TIR, sincronización, asíncrono, total
Movimientos de error Z (axial): fundamental, residual, asíncrono, total
Eje de velocidad
Propósito

Mida los movimientos de error del husillo para determinar la capacidad y el estado de la máquina.

Realizar la prueba

Establecer pruebas para revoluciones 32. Registre todos los valores de movimiento de error, para cada velocidad seleccionada, en la tabla de informes.

Inclinación: dirección sensible fija
Secciones de normas relacionadas
  • ISO 230-7, 5.5.5
  • ASME B5.54, 7.5.3.2
  • ASME B5.57, 7.6.3.3
Condiciones

Husillo giratorio a velocidades seleccionadas, incluidas velocidades comunes para uso normal.

Sondas / ejes utilizados

X, X2 o Y, Y2

Ventana de medición del mar

Inclinación: dirección sensible fija

Valores registrados a cada velocidad
Eje, movimientos de error de inclinación: sincronización, asincrónica, total
Eje de velocidad
Propósito

Mida la inclinación del husillo a varias velocidades y / o temperaturas.

Realizar la prueba

Registre todos los valores de movimiento de error, para cada velocidad seleccionada, en la tabla de informes.


Shift versus RPM
Secciones de normas relacionadas
  • ASME B89.3.4, 2.7.11
Condiciones

Husillo giratorio a velocidades seleccionadas, incluidas velocidades comunes para uso normal.

Sondas / ejes utilizados

X, X2, Y, Y2 y Z

Ventana de medición del mar

Shift vs. RPM

Valores registrados a cada velocidad
Desplazamiento en cada eje e inclinación
Eje de velocidad
Propósito

Comprueba el desplazamiento de posición (desplazamiento) del husillo en los ejes X, Y, Z y la inclinación X e Y a medida que la velocidad del husillo aumenta paso a paso durante un corto período de tiempo. A medida que aumenta la velocidad del husillo, las cargas mecánicas dentro de la unidad del husillo cambian (es decir, cambian las fuerzas centrífugas, cambian las precargas) que afectan la posición relativa del husillo. Esta prueba también puede revelar el estado real de la precarga de los rodamientos del husillo.

Realizar la prueba

Cuando se complete la prueba, registre el cambio de posición en cada eje, a cada velocidad para aumentar y disminuir las RPM e inserte una captura de pantalla del gráfico.


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