Système d'analyse d'erreur de broche

Quincaillerie

L'analyseur d'erreurs de broche comprend la série de capteurs capacitifs hautes performances Elite. Ces capteurs offrent une option à double sensibilité, des résolutions nanométriques et des modules de température en option. Un câble connecte les capteurs au logiciel qui lit directement toutes les données d'étalonnage sans avoir besoin de saisir les données de l'opérateur. Les cibles de précision à bille de cent nanomètre se montent directement dans les porte-outils et les mandrins de tour. Les supports de sonde sécurisent les sondes capacitives à des emplacements précis pour des résultats fiables. Jusqu'à sept capteurs de température vous permettent de comprendre comment votre machine change avec la température à différents endroits: ambiant, broche, cadre, table, etc.

Logiciels

Le logiciel Spindle Error Analyzer collecte les données des capteurs, calcule les mouvements d'erreur et affiche les résultats numériques et graphiques. Jusqu'à quatre fenêtres de test peuvent être visualisées simultanément ou n'importe quelle fenêtre de test peut être visualisée en plein écran. Les données de test peuvent être archivées pour une visualisation ultérieure et une comparaison avec des tests futurs. Le logiciel comprend des fenêtres pour la configuration, les photos, la configuration de la sonde et les diagnostics du système; un système d'aide complet à l'écran est inclus.

Système d'analyse d'erreur de broche

L'analyseur d'erreur de broche effectue des tests conformément à ces normes:

Norme ANSI/ASME B5.54-2005,: "Méthodes d'évaluation des performances des centres d'usinage CNC"
ISO230: Code de test pour machines-outils, 3:“Détermination des effets thermiques“ 7: “Précision géométrique des axes de rotation”
ANSI / ASME B5.57-1998: «Méthodes d'évaluation des performances des centres de tournage CNC»
ANSI / ASME B89.3.4: «Axes de rotation, méthodes de spécification et de test»


Mesurer la performance
Capteurs de précision et ciblesCapteurs de précision et cibles

Des sondes capacitives hautes performances, sans contact, montées dans un nid mesurent le déplacement dynamique de cibles de précision à billes maîtresses montées dans le porte-outil de broche ou le mandrin de tour.

Cinq axes de mesure

Une sonde est montée pour mesurer le déplacement dans l'axe Z. Une paire de sondes sont montées à 90 ° (vue de dessus) pour mesurer le mouvement dans les axes X et Y. Une seconde paire de sondes X et Y est montée pour mesurer une seconde balle maîtresse. La combinaison des paires de sondes X et Y génère des mesures d'inclinaison.

Analyse et affichage

Un logiciel propriétaire collecte les lectures des sondes pendant que la broche est
tournant, analyse les résultats et les rapporte à l’écran avec les valeurs de mesure numériques et les graphiques polaires ou linéaires.

Mesures et valeurs listées:

Radial Sensible Rotatif

Radial Sensible RotatifRotating Sensitive Radial acquiert les données de déplacement de deux sondes positionnées à 90 l'une de l'autre. Les sondes mesurent le déplacement X et Y de l'axe de rotation pour générer un tracé polaire. Les tests Radial Sensitive Rotary sont valables pour des processus tels que le fraisage, l'alésage et le perçage, lorsque l'outil tourne dans la broche.

 

 


Radial sensible fixe

Radial sensible fixeLe capteur radial sensible détecte le déplacement dans la direction X par rapport à la position angulaire de la broche et affiche les données dans un tracé polaire. Les tests radiaux sensibles fixes sont valables pour des processus tels que le tournage et certains processus de rectification lorsque la pièce tourne dans la broche ou lorsque le point de contact entre la meule et la pièce se trouve à une position fixe telle que la rectification plane.

 

 


Inclinaison - Sensible fixe

Inclinaison - Sensible fixeEn utilisant une paire de sondes dans l’axe X ou l’axe Y, l’inclinaison de la broche est mesurée et affichée à différents emplacements angulaires. Affichez les tracés polaires standard ou 3D. Le test permet de prédire les performances à n’importe quel endroit le long de l’axe de la broche. Les mesures d'inclinaison indiquent l'augmentation des sources d'erreur lorsque la pièce ou l'outil sont éloignés de la face de la broche.

 

 


axial

axialAxial Error Motion acquiert les données de déplacement d'une sonde de l'axe Z. La sonde mesure le déplacement axial de la broche. Des données de localisation angulaire de la broche sont également requises. Elles sont obtenues à partir de l'excentricité mesurée par une autre sonde dans l'axe X ou Y ou par un signal d'index ou de codeur. En plus du tracé polaire, le mouvement d'erreur axiale peut également être affiché dans un affichage linéaire du type oscilloscope.

 

 


FFT

FFTLe test d'analyse FFT acquiert les données d'une seule sonde et affiche l'amplitude relative de ses composantes de fréquence. Un graphique de l'amplitude en fonction de la fréquence est produit. Le graphique est mis à jour une fois par seconde, affichant les résultats de la FFT sur le dernier ensemble de données. Les données FFT sont utilisées pour identifier les fréquences de relèvement, les fréquences de résonance, les harmoniques, les tr / min et les vibrations structurelles.

 

 


Stabilité à la température

Stabilité à la températureLes tests de stabilité mesurent les effets de la chaleur produite par la broche elle-même pendant le fonctionnement. Ces tests de courte durée sont effectués pendant la rotation de la broche. Ceci mesure les changements de position relative entre l'outil et la pièce qui affectent les performances de la machine-outil, tels que: l'emplacement d'éléments sur une pièce à n'importe quelle distance de la face de la broche, l'emplacement d'un trou, la profondeur d'un trou, l'emplacement d'un contour. Le test isole également les mouvements X et Y simples des mouvements d’inclinaison plus complexes.

 


Erreur de variation de température (TVE)

TVE teste le mouvement de l'outil par rapport à la pièce en raison des changements de température ambiante. Ce test est effectué sans rotation de la broche et avec la machine hors tension. En raison de la lente évolution de la température ambiante et du temps nécessaire pour que la masse thermique d'une machine-outil «absorbe» la température ambiante, ces tests durent longtemps, vingt-quatre heures étant typiques. Cette mesure est effectuée avec des sondes dans les axes X, Y et Z.


Test automatisé

Générez une feuille de calcul de tests consécutifs. Vérifiez les performances dans le temps ou à différentes vitesses de broche. Les informations peuvent être liées à une feuille de calcul Excel pour une représentation graphique, une impression, un partage et une analyse personnalisée ultérieurs.


Paramètres de performance radiale
  • Capacité d'arrondi due au mouvement d'erreur de broche synchrone.
  • Finition de surface due au mouvement d'erreur de broche asynchrone
  • Dégradation des performances des vitesses spécifiques
Problèmes liés à la source
  • Courses de roulements hors tour
  • Sièges à roulements ronds
  • Paliers mal alignés
  • Usure des roulements, précharge inadéquate, vibration structurelle
  • Rigidité inadéquate, déséquilibre, fréquences de résonance de la machine

Paramètres de performance axiaux
  • Finition de surface due au mouvement d'erreur de broche asynchrone.
  • Dégradation des performances à des vitesses spécifiques.
Problèmes liés à la source
  • Usure des roulements, précontrainte inappropriée. Vibrations structurelles.
  • Rigidité inadéquate, déséquilibre des fréquences de résonance de la machine.

Opinion d'expert

«Le dépannage par simple recherche de pièces insatisfaisantes et hors tolérance est au mieux difficile. L'utilisation d'outils de mesure appropriés constitue le moyen le plus rapide et le plus précis d'identifier les causes et de résoudre les problèmes. ”

Eric Marsh, Ph.D.
Laboratoire de recherche en dynamique des machines
Penn State

«Mesurez régulièrement les machines de votre magasin pour connaître leur santé et leur état avant de fabriquer de mauvaises pièces, avant qu'elles ne tombent en panne. C’est le grand avantage de pouvoir contrôler votre destin, de pouvoir diriger les machines pour qu’elles fassent ce que vous voulez. »

James Bryan Ph.D.
Spécialiste en ingénierie de précision
Autrefois des laboratoires nationaux Lawrence Livermore

"Ils n'auraient pas besoin d'un dixième de ces salles d'inspection à l'autre bout et ils feraient les choses correctement dès la première fois."

Robert Hocken, Ph.D.
Chef de l'ingénierie de précision
UNC Charlotte