SEAテストテンプレートと手順

スピンドルエラー解析ガイド

ISOおよびANSIの規格に応じてテストを実行する手順と工作機械を測定するためのガイドは、試験報告書のテンプレートが続きます。

レポートテンプレートは、固有の状況ごとに必要に応じて変更およびパーソナライズできます。

関連規格:
  • ANSI / ASME標準B5.54-2005、「CNCマシニングセンターの性能評価方法」
  • ANSI / ASME B5.57-2013 「CNC旋盤とターニングセンターの性能評価方法」
  • ANSI / ASME B89.3.4 2010、「回転軸、指定およびテストの方法」
  • ISO230-3、 「熱効果の決定」
  • ISO230-7、「回転軸の幾何学的精度」

構造運動(主軸オフ)
関連規格セクション
  • ISO 230-7、5.3
  • ASME B5.54、7.5.2
  • ASME B5.57、7.6.2
の賃貸条件
  1. マシン電源、スピンドルが回転していない、ドライブ、オフ補助、油圧(E-停止条件)
  2. (フィードホールド状態)で、スピンドル回転していない、ドライブ、補助、油圧マシン電源
SEA測定ウィンドウ

プローブメーター

振動解析にオプションで使用されるオシロスコープとFFT

使用プローブ/軸

X、X2、Y、Y2、Z

目的

決定する最初のテスト:

  • セットアップの堅牢性(例えば、振動プローブネストに弱い界面プレート、装着不良に)
  • 外部(床の振動など)および内部の発生源(潤滑ポンプ、コントローラーの設定不良など)により、機械の構造ループに振動が存在します。
  • 電気的エラー源の存在の可能性(例:EMC誘導測定ノイズ)。
テストを実行する

ドライブオフ(非常停止状態)

プローブ/チャネルごとに、

  1. プローブメーターのTIRをリセットします。
  2. 5秒待ちます
  3. チャネルのTIRを記録します。

ドライブ、補助、油圧オン(フィードホールド状態)

プローブ/チャネルごとに、

  1. プローブメーターのTIRをリセットします。
  2. 5秒待ちます
  3. チャネルのTIRを記録します。

オシロスコープとFFTディスプレイは、振動周波数および繰り返しまたは断続振動の振幅を評価するために使用することができます。


低速セットアップテスト
の賃貸条件

60RPM以下で回転するスピンドル(駆動または手動で回転)

使用プローブ/軸

X、X2、Y、Y2、Z

SEA測定ウィンドウ

プローブメーター

オシロスコープ

目的

機械のスピンドルがゆっくり回転している間にセットアップをチェックする測定。

テストを実行する
スピンドルの回転に伴って各チャネルのプローブメータ表示上のTIRインジケータをリセットし、観察します。
全回転中にすべてのチャネルが範囲内にあることを確認します
マスターボールの偏心を検証する
典型的な離心率は25〜50µmで、スピンドルエラーの最大10倍です。
エンコーダを使用してSEA測定をトリガーする場合、偏心は必要ありません。

環境温度変動エラー(ETVE)
関連規格セクション
  • ISO 230-3、5
  • ASME B5.54、6.2
  • ASME B5.57、6.2.1
の賃貸条件

試験前:マシン浸漬アウトしなければならない最低12時間、周囲温度でスピンドルがアクティブされていない時。

テスト中:マシンは「フィードホールド」状態です。 テスト中の周囲の環境条件は、機械操作中の一般的な条件を反映する必要があります。

使用プローブ/軸

X、X2、Y、Y2、Z

温度センサ

SEA測定ウィンドウ

サーマル

記録値
X、Y、Z軸の位置シフト
チルト(X、Y)
大気温
スピンドル鼻温度
関心の任意の他の表面温度
目的

ワークピースに対する工具の相対変位が測定され、このテストのために保存されます。 これらの測定値は、機械の一般的な環境条件の結果としてのスピンドルシフトエラーの大きさを示しています。

テストを実行する
プローブとマスターボールをマウント
気温を測定する温度センサーを設置する
スピンドルの先端に温度センサーを配置する
必要に応じて他の温度センサーを配置します
ソークアウト後、熱サンプル時間を60秒に設定し、合計時間を4時間(最小)から24時間(推奨)にします。
テストを実行する
サンプル結果を表に記録し、グラフのスクリーンショットを挿入します。

熱ドリフト
関連規格セクション
  • ISO 230-3、6
  • ASME B5.54、7.6.2
  • ASME B5.57、7.7.2
の賃貸条件

試験前:マシン浸漬アウトしなければならない最低12時間、周囲温度でスピンドルがアクティブされていない時。

テスト中:最大速度の75%でスピンドルを回転

使用プローブ/軸

X、X2、Y、Y2、Z

SEA測定ウィンドウ

サーマル

記録値
X、Y、Z軸の位置シフト
チルト(X、Y)
大気温
スピンドル鼻温度

 

目的

ワークピースに対する工具の相対変位が測定され、このテストのために保存されます。 これらの測定値は、マシンのウォームアップ中にスピンドルで発生する熱によるスピンドルシフトエラーの大きさを示し、スピンドル冷却システムの仕様と欠陥を満たすために必要な最小スピンドルウォームアップ時間を決定するのに役立ちます。

テストを実行する
プローブとマスターボールをマウント
気温を測定する温度センサーを設置する
スピンドルの先端に温度センサーを配置する
必要に応じて他の温度センサーを配置します
ソークアウト後、サーマルサンプル時間を5秒に設定し、合計時間を60分にします。
テストを実行する
サンプル結果を表に記録し、グラフのスクリーンショットを挿入します

初期速度範囲のテスト
の賃貸条件

回転スピンドルが低から最大RPMにステップします(注意:マスターボールの最大RPMを超えないでください)。

使用プローブ/軸

X、Y、Z

SEA測定ウィンドウ
回転または固定の敏感なラジアル
軸方向の
オシロスコープ(オプション)
分析構成
記録値
ラジアル
同期エラー
非同期エラー
TIR X
TIR Y
軸方向の
基本
残留同期
非同期エラー
TIR
目的

完全な分析中にさらに調査するために、面倒なスピンドル速度を決定します

テストを実行する

スピンドル速度範囲全体で同期および非同期エラーの動きを観察/記録します。

速度を変更するたびに、[分析構成]ウィンドウの[ターゲットRPMを測定RPMに設定]ボタンをクリックします。 これにより、その速度に適したサンプルレートのDAQがリセットされます。

Sweet Speeds(最小エラーモーション)およびSour Speeds(最大エラーモーション)を探します。 完全分析中に、原因/対処法が見つかるかどうかを確認するために、サワースピードに特別な注意が払われる場合があります。


完全な分析

完全な分析のために、測定は最低10つの等間隔のスピンドル速度で実行されます。 このテストでは、通常の動作速度を明示的に使用する必要があります。 ANSI規格では、フルスピードの50%、100%、XNUMX%を含める必要があります。 これらのテストでは、測定値も(ASCIIコードで)個別に保存され、測定完了後に詳細な分析に使用できます。

固定の高精度ラジアルおよびアキシャル(旋盤、ターニングセンター、およびグラインダー)
関連規格セクション
  • ISO 230-7、5.5
  • ASME B5.57、7.5.3
の賃貸条件

通常使用時の一般的な速度を含む、選択した速度でスピンドルを回転させます。

使用プローブ/軸

X、Z

SEA測定ウィンドウ
固定感度ラジアル
軸方向の
各速度で記録された値
X(ラジアル)エラーモーション:TIR、Sync、Async、Total
Z(軸)エラーモーション:基本、残差、非同期、合計
主軸速度
目的

スピンドルのエラー動作を測定して、機械の能力と正常性を判断します

テストを実行する

32回転のテストを設定します。 選択した各速度のすべてのエラーモーション値をレポートテーブルに記録します。

敏感なラジアルおよびアキシャルの回転(すべての工作機械)
関連規格セクション
  • ISO 230-7、5.4
  • ASME B5.54、7.5.3
  • ASME B5.57、7.6.4
の賃貸条件

通常使用時の一般的な速度を含む、選択した速度でスピンドルを回転させます。

使用プローブ/軸

X、Y、Z

SEA測定ウィンドウ
敏感な放射状の回転
軸方向の
各速度で記録された値
X、Y(ラジアル)エラーモーション:TIR、Sync、Async、Total
Z(軸)エラーモーション:基本、残差、非同期、合計
主軸速度
目的

スピンドルのエラー動作を測定して、機械の能力と正常性を判断します

テストを実行する

32回転のテストを設定します。 選択した各速度のすべてのエラーモーション値をレポートテーブルに記録します。

チルト–固定方向
関連規格セクション
  • ISO 230-7、5.5.5
  • ASME B5.54、7.5.3.2
  • ASME B5.57、7.6.3.3
の賃貸条件

通常使用時の一般的な速度を含む、選択した速度でスピンドルを回転させます。

使用プローブ/軸

X、X2またはY、Y2

SEA測定ウィンドウ

チルト–固定方向

各速度で記録された値
軸、傾斜エラーモーション:同期、非同期、合計
主軸速度
目的

さまざまな速度や温度でスピンドルの傾きを測定します

テストを実行する

選択した各速度のすべてのエラーモーション値をレポートテーブルに記録します。


RPM対シフト
関連規格セクション
  • ASME B89.3.4、2.7.11
の賃貸条件

通常使用時の一般的な速度を含む、選択した速度でスピンドルを回転させます。

使用プローブ/軸

X、X2、Y、Y2、およびZ

SEA測定ウィンドウ

RPM対シフト

各速度で記録された値
各軸チルトシフト
主軸速度
目的

X、Y、Z軸のスピンドルの位置シフト(変位)をテストし、スピンドル速度が短時間で段階的に増加するときのXおよびYチルトをテストします。 スピンドル速度が増加すると、スピンドルユニット内の機械的負荷が変化し(すなわち、遠心力の変化、予圧の変化)、スピンドルの相対位置に影響します。 このテストは、スピンドルベアリングのプリロードの実態を明らかにすることができます。

テストを実行する

テストが完了したら、RPMの増減のために各速度で各軸の位置シフトを記録し、グラフのスクリーンショットを挿入します。


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