Modello e istruzioni per i test SEA

Guida all'analisi degli errori del mandrino

Una guida per la misurazione di una macchina utensile con le istruzioni per l'esecuzione dei test secondo gli standard ISO e ANSI, seguita da un modello per un rapporto di prova.

Il modello di report può essere modificato e personalizzato come richiesto per ogni situazione unica.

Standard correlati:
  • Norma ANSI / ASME B5.54-2005, "Metodi per la valutazione delle prestazioni dei centri di lavorazione CNC"
  • ANSI / ASME B5.57-2013 "Metodi per la valutazione delle prestazioni di torni CNC e centri di tornitura"
  • ANSI / ASME B89.3.4 2010, "Assi di rotazione, metodi per la specifica e il test"
  • ISO230-3, "Determinazione degli effetti termici"
  • ISO230-7, "Precisione geometrica degli assi di rotazione"

Movimento strutturale (mandrino spento)
Sezioni standard correlati
  • ISO 230-7, 5.3
  • ASME B5.54, 7.5.2
  • ASME B5.57, 7.6.2
Condizioni
  1. Accensione della macchina, mandrino non in rotazione, azionamenti, ausiliari, idraulica disattivata (condizione di arresto di emergenza)
  2. Accensione della macchina, mandrino non in rotazione, azionamenti, ausiliari, idraulica attiva (condizione di avanzamento)
Finestra (e) di misurazione SEA

Misuratore di sonda

Oscilloscopio e FFT opzionalmente utilizzati per l'analisi delle vibrazioni

Sonde / assi usati

X, X2, Y, Y2, Z

Scopo

Test iniziale per determinare:

  • Robustezza della configurazione (ad es. Vibrazioni nel nido della sonda a causa di piastre di interfaccia deboli, montaggio scadente)
  • Vibrazioni presenti nel circuito strutturale della macchina dovute a fonti esterne (ad es. Vibrazioni del pavimento) e interne (ad es. Pompe di lubrificazione, impostazioni del controller inadeguate).
  • Possibile presenza di fonti di errore elettrico (ad es. Rumore di misura indotto da EMC).
Esecuzione del test

Disattiva (condizione di arresto di emergenza)

Per ogni sonda / canale,

  1. Ripristina TIR del misuratore di sonda.
  2. Attendi 5 secondi
  3. Registra il TIR del canale.

Azionamenti, ausiliari, idraulica attiva (condizione di avanzamento)

Per ogni sonda / canale,

  1. Ripristina TIR del misuratore di sonda.
  2. Attendi 5 secondi
  3. Registra il TIR del canale.

Oscilloscopio e display FFT possono essere utilizzati per valutare le frequenze di vibrazione e le ampiezze di vibrazioni ripetute o intermittenti.


Test di installazione a bassa velocità
Condizioni

Mandrino rotante inferiore a 60 giri / min (azionato o ruotato manualmente)

Sonde / assi usati

X, X2, Y, Y2, Z

Finestre di misurazione SEA

Misuratore di sonda

Oscilloscopio

Scopo

Misura per verificare la configurazione mentre il mandrino della macchina ruota lentamente.

Esecuzione del test
Ripristinare e osservare l'indicatore TIR sul display del misuratore della sonda per ciascun canale mentre il mandrino ruota.
Verificare che tutti i canali rimangano nell'intervallo durante una rotazione completa
Verifica l'eccentricità del masterball
L'eccentricità tipica è di 25-50µm o massimo errore previsto del mandrino 10X.
Non è richiesta eccentricità se si utilizza un encoder per attivare le misurazioni SEA.

Errore di variazione della temperatura ambientale (ETVE)
Sezioni standard correlati
  • ISO 230-3, 5
  • ASME B5.54, 6.2
  • ASME B5.57, 6.2.1
Condizioni

Prima della prova: la macchina deve essere immersa per almeno 12 ore a temperatura ambiente durante la quale il mandrino non è attivo.

Durante il test: la macchina si trova in una condizione di "blocco dell'alimentazione". Le condizioni ambientali circostanti durante la prova devono riflettere le condizioni tipiche durante il funzionamento della macchina.

Sonde / assi usati

X, X2, Y, Y2, Z

Sensori di temperatura

Finestra di misurazione del mare

Termico

Valori registrati
Spostamento di posizione negli assi X, Y, Z.
Inclinazione (X, Y)
Temperatura dell'aria
Temperatura naso mandrino
Qualsiasi altra temperatura superficiale di interesse
Scopo

Lo spostamento relativo dell'utensile rispetto al pezzo viene misurato e memorizzato per questo test. Queste misurazioni indicano l'entità degli errori di spostamento del mandrino a causa delle condizioni ambientali tipiche della macchina.

Esecuzione del test
Montare le sonde e la sfera principale
Posizionare il sensore di temperatura per misurare la temperatura dell'aria
Posizionare il sensore di temperatura sul naso del mandrino
Posizionare altri sensori di temperatura come desiderato
Dopo l'immersione, impostare il tempo di campionamento termico su 60 secondi con una durata totale di 4 ore (minimo) a 24 ore (preferito).
Esegui test
Registra i risultati del campione nella tabella e inserisci uno screenshot del grafico.

Deriva termica
Sezioni standard correlati
  • ISO 230-3, 6
  • ASME B5.54, 7.6.2
  • ASME B5.57, 7.7.2
Condizioni

Prima della prova: la macchina deve essere immersa per almeno 12 ore a temperatura ambiente durante la quale il mandrino non è attivo.

Durante il test: mandrino rotante al 75% della velocità massima

Sonde / assi usati

X, X2, Y, Y2, Z

Finestra di misurazione del mare

Termico

Valori registrati
Spostamento di posizione negli assi X, Y, Z.
Inclinazione (X, Y)
Temperatura dell'aria
Temperatura naso mandrino

 

Scopo

Lo spostamento relativo dell'utensile rispetto al pezzo viene misurato e memorizzato per questo test. Queste misurazioni indicano l'entità degli errori di spostamento del mandrino dovuti al calore generato dal mandrino durante il riscaldamento della macchina e possono aiutare a determinare il tempo minimo di riscaldamento del mandrino necessario per soddisfare le specifiche e le carenze del sistema di raffreddamento del mandrino.

Esecuzione del test
Montare le sonde e la sfera principale
Posizionare il sensore di temperatura per misurare la temperatura dell'aria
Posizionare il sensore di temperatura sul naso del mandrino
Posizionare altri sensori di temperatura come desiderato
Dopo l'immersione, impostare il tempo di campionamento termico su 5 secondi con una durata totale di 60 minuti.
Esegui test
Registra i risultati del campione nella tabella e inserisci uno screenshot del grafico

Test della gamma di velocità iniziale
Condizioni

Il mandrino rotante è passato dal basso al massimo RPM (Attenzione: non superare il massimo RPM per la sfera principale).

Sonde / assi usati

X E Z

Finestre di misurazione SEA
Radiale sensibile rotante o fissa
assiale
Oscilloscopio (opzionale)
Configurazione dell'analisi
Valori registrati
Radiale
Errore sincrono
Errore asincrono
TIR X
TIR Sì
assiale
Fondamentale
Sincrono residuo
Errore asincrono
TIR
Scopo

Determinare le fastidiose velocità del mandrino per ulteriori indagini durante l'analisi completa

Esecuzione del test

Osservare / registrare il movimento di errore sincrono e asincrono in tutta la gamma di velocità del mandrino.

Dopo ogni cambio di velocità, fare clic sul pulsante "Imposta RPM target su RPM misurati" nella finestra Configurazione analisi. Ciò reimposta il DAQ per le frequenze di campionamento appropriate per quella velocità.

Cerca le velocità dolci (movimento di errore più piccolo) e le velocità acide (movimento di errore più grande). Durante l'analisi completa, può essere prestata particolare attenzione alle velocità acide per vedere se è possibile trovare una causa / rimedio.


Analisi completa

Per un'analisi completa, le misurazioni vengono eseguite ad almeno cinque velocità del mandrino equidistanti. Le velocità operative tipiche dovrebbero essere esplicitamente utilizzate in questo test. Gli standard ANSI richiedono l'inclusione del 10%, 50% e 100% della massima velocità. Per questi test, anche le misurazioni vengono memorizzate separatamente (in codice ASCII) e possono essere utilizzate per un'analisi dettagliata dopo il completamento delle misurazioni.

Radiale e assiale sensibili fissi (torni, centri di tornitura e smerigliatrici)
Sezioni standard correlati
  • ISO 230-7, 5.5
  • ASME B5.57, 7.5.3
Condizioni

Mandrino rotante a velocità selezionate, comprese le velocità comuni per l'uso normale.

Sonde / assi usati

X, Z

Finestra di misurazione del mare
Radiale sensibile fisso
assiale
Valori registrati ad ogni velocità
Movimenti di errore X (radiali): TIR, sincronizzazione, asincrono, totale
Motivi di errore Z (assiale): fondamentale, residuo, asincrono, totale
Velocità del mandrino
Scopo

Misurare i movimenti di errore del mandrino per determinare la capacità e la salute della macchina

Esecuzione del test

Impostare i test per 32 giri. Registrare tutti i valori di movimento dell'errore, per ciascuna velocità selezionata, nella tabella dei rapporti.

Sensibile alla rotazione radiale e assiale (tutte le macchine utensili)
Sezioni standard correlati
  • ISO 230-7, 5.4
  • ASME B5.54, 7.5.3
  • ASME B5.57, 7.6.4
Condizioni

Mandrino rotante a velocità selezionate, comprese le velocità comuni per l'uso normale.

Sonde / assi usati

X E Z

Finestra di misurazione del mare
Radiale sensibile rotante
assiale
Valori registrati ad ogni velocità
Movimenti di errore X, Y (radiale): TIR, sincronizzazione, asincrono, totale
Motivi di errore Z (assiale): fondamentale, residuo, asincrono, totale
Velocità del mandrino
Scopo

Misurare i movimenti di errore del mandrino per determinare la capacità e la salute della macchina

Esecuzione del test

Impostare i test per 32 giri. Registrare tutti i valori di movimento dell'errore, per ciascuna velocità selezionata, nella tabella dei rapporti.

Inclinazione - Direzione sensibile fissa
Sezioni standard correlati
  • ISO 230-7, 5.5.5
  • ASME B5.54, 7.5.3.2
  • ASME B5.57, 7.6.3.3
Condizioni

Mandrino rotante a velocità selezionate, comprese le velocità comuni per l'uso normale.

Sonde / assi usati

X, X2 o Y, Y2

Finestra di misurazione del mare

Inclinazione - Direzione sensibile fissa

Valori registrati ad ogni velocità
Asse, movimenti di errore di inclinazione: sincronizzazione, asincrono, totale
Velocità del mandrino
Scopo

Misurare l'inclinazione del mandrino a varie velocità e / o temperature

Esecuzione del test

Registrare tutti i valori di movimento dell'errore, per ciascuna velocità selezionata, nella tabella dei rapporti.


Maiusc rispetto a RPM
Sezioni standard correlati
  • ASME B89.3.4, 2.7.11
Condizioni

Mandrino rotante a velocità selezionate, comprese le velocità comuni per l'uso normale.

Sonde / assi usati

X, X2, Y, Y2 e Z

Finestra di misurazione del mare

Maiusc vs. RPM

Valori registrati ad ogni velocità
Spostare in ciascun asse e inclinare
Velocità del mandrino
Scopo

Verifica lo spostamento di posizione (spostamento) del mandrino negli assi X, Y, Z e inclinazione X e Y in quanto la velocità del mandrino viene aumentata gradualmente per un breve periodo di tempo. All'aumentare della velocità del mandrino, i carichi meccanici all'interno dell'unità del mandrino cambiano (cioè cambiando le forze centrifughe, cambiando i precarichi) influenzando la posizione relativa del mandrino. Questo test può anche rivelare lo stato effettivo del precarico dei cuscinetti del mandrino.

Esecuzione del test

Al termine del test, registrare lo spostamento di posizione su ciascun asse, a ciascuna velocità per aumentare o diminuire gli RPM e inserire uno screenshot del grafico.


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