Modelo e Instruções de Teste SEA

Guia de Análise de Erro do Fuso

Um guia para medir uma máquina-ferramenta com instruções sobre a execução dos testes de acordo com os padrões ISO e ANSI, seguido de um modelo para um relatório de teste.

O modelo de relatório pode ser modificado e personalizado conforme necessário para cada situação única.

Padrões relacionados:
  • Padrão ANSI / ASME B5.54-2005, “Métodos para Avaliação de Desempenho de Centros de Usinagem CNC”
  • ANSI / ASME B5.57-2013 “Métodos para avaliação de desempenho de tornos CNC e centros de torneamento”
  • ANSI / ASME B89.3.4 2010, “Eixos de rotação, métodos de especificação e teste”
  • ISO230-3, “Determinação dos efeitos térmicos”
  • ISO230-7, “Precisão geométrica dos eixos de rotação“

Movimento estrutural (fuso desligado)
Seções de padrões relacionados
  • ISO 230-7, 5.3
  • ASME B5.54, 7.5.2
  • ASME B5.57, 7.6.2
condições
  1. Máquina ligada, eixo sem rotação, acionamentos auxiliares, sistema hidráulico desligado (condição de parada de emergência)
  2. Máquina ligada, eixo sem rotação, acionamentos auxiliares, hidráulica ligada (condição de alimentação)
Janela (s) de medição do MAR

Medidor de Sonda

Osciloscópio e FFT usados ​​opcionalmente para análise de vibração

Sondas / eixos usados

X, X2, Y, Y2, Z

Objetivo

Teste inicial para determinar:

  • Robustez da configuração (por exemplo, vibrações no encaixe da sonda devido a placas de interface fracas, montagem ruim)
  • Vibrações presentes no loop estrutural da máquina devido a fontes externas (por exemplo, vibrações do piso) e internas (por exemplo, bombas de lubrificação, configurações inadequadas do controlador).
  • Possível presença de fontes de erro elétrico (por exemplo, ruído de medição induzido por CEM).
Realizando o teste

Desativa (condição de parada de emergência)

Para cada sonda / canal,

  1. Redefina o TIR do medidor de sonda.
  2. Aguarde 5 segundos
  3. Grave o TIR do canal.

Acionamentos auxiliares, hidráulicos ligados (condição de alimentação)

Para cada sonda / canal,

  1. Redefina o TIR do medidor de sonda.
  2. Aguarde 5 segundos
  3. Grave o TIR do canal.

Os monitores do osciloscópio e da FFT podem ser usados ​​para avaliar frequências de vibração e amplitudes de vibrações repetidas ou intermitentes.


Teste de configuração de velocidade lenta
condições

Eixo que gira menos que 60RPM (acionado ou girado manualmente)

Sondas / eixos usados

X, X2, Y, Y2, Z

Janelas de Medição SEA

Medidor de Sonda

Osciloscópio

Objetivo

Medida para verificar a configuração enquanto o eixo da máquina está girando lentamente.

Realizando o teste
Redefina e observe o indicador TIR no visor do medidor de sonda para cada canal enquanto o eixo gira.
Verifique se todos os canais permanecem dentro do alcance durante uma rotação completa
Verificar a excentricidade do masterball
A excentricidade típica é de 25 a 50 µm ou 10 vezes o erro esperado do eixo.
Nenhuma excentricidade é necessária se você estiver usando um codificador para disparar medições SEA.

Erro de variação de temperatura ambiental (ETVE)
Seções de padrões relacionados
  • ISO 230-3, 5
  • ASME B5.54, 6.2
  • ASME B5.57, 6.2.1
condições

Antes do teste: A máquina deve absorver por um período mínimo de 12 horas à temperatura ambiente durante a qual o eixo-árvore não está ativo.

Durante o teste: A máquina está em uma condição de "espera de alimentação". As condições ambientais circundantes durante o teste devem refletir condições típicas durante a operação da máquina.

Sondas / eixos usados

X, X2, Y, Y2, Z

Sensores de temperatura

Janela de Medição SEA

Térmico

Valores registrados
Mudança de posição nos eixos X, Y, Z
Inclinação (X, Y)
Temperatura do ar
Temperatura do nariz do fuso
Quaisquer outras temperaturas de superfície de interesse
Objetivo

O deslocamento relativo da ferramenta em relação à peça de trabalho é medido e armazenado para este teste. Essas medições indicam a magnitude dos erros de deslocamento do fuso como resultado das condições ambientais típicas da máquina.

Realizando o teste
Montar sondas e bola mestre
Coloque o sensor de temperatura para medir a temperatura do ar
Coloque o sensor de temperatura no nariz do eixo
Coloque outros sensores de temperatura conforme desejado
Após a absorção, defina o tempo de amostra térmica para 60 segundos, com uma duração total de 4 horas (no mínimo) para 24 horas (de preferência).
Teste de corrida
Registre os resultados da amostra na tabela e insira a captura de tela do gráfico.

Tração térmica
Seções de padrões relacionados
  • ISO 230-3, 6
  • ASME B5.54, 7.6.2
  • ASME B5.57, 7.7.2
condições

Antes do teste: A máquina deve absorver por um período mínimo de 12 horas à temperatura ambiente durante a qual o eixo-árvore não está ativo.

Durante o teste: Fuso rotativo a 75% da velocidade máxima

Sondas / eixos usados

X, X2, Y, Y2, Z

Janela de Medição SEA

Térmico

Valores registrados
Mudança de posição nos eixos X, Y, Z
Inclinação (X, Y)
Temperatura do ar
Temperatura do nariz do fuso

 

Objetivo

O deslocamento relativo da ferramenta em relação à peça de trabalho é medido e armazenado para este teste. Essas medições indicam a magnitude dos erros de troca do fuso devido ao calor gerado pelo fuso durante o aquecimento da máquina e podem ajudar a determinar o tempo mínimo de aquecimento do fuso necessário para atender às especificações e deficiências no sistema de resfriamento do fuso.

Realizando o teste
Montar sondas e bola mestre
Coloque o sensor de temperatura para medir a temperatura do ar
Coloque o sensor de temperatura no nariz do eixo
Coloque outros sensores de temperatura conforme desejado
Após a absorção, ajuste o tempo da amostra térmica para 5 segundos, com uma duração total de 60 minutos.
Teste de corrida
Registre os resultados da amostra na tabela e insira a captura de tela do gráfico

Teste inicial da faixa de velocidade
condições

O eixo rotativo passou de RPM baixa para máxima (Cuidado: Não exceda a RPM máxima da bola master).

Sondas / eixos usados

X, Y, Z

Janelas de Medição SEA
Radial sensível rotativo ou fixo
axial
Osciloscópio (opcional)
Configuração de análise
Valores registrados
Radial
Erro síncrono
Erro assíncrono
TIR X
TIR Y
axial
Fundamental
Síncrono residual
Erro assíncrono
TIR
Objetivo

Determine as velocidades problemáticas do fuso para uma investigação mais aprofundada durante a análise completa

Realizando o teste

Observe / registre o movimento de erro síncrono e assíncrono em toda a faixa de velocidade do eixo-árvore.

Após cada alteração de velocidade, clique no botão “Definir RPM alvo como RPM medido” na janela Configuração de análise. Isso redefine o DAQ para taxas de amostra apropriadas para essa velocidade.

Procure por Sweet Speeds (menor movimento de erro) e Sour Speeds (maior erro de movimento). Durante a análise completa, atenção especial pode ser dada ao Sour Speeds para verificar se uma causa / solução pode ser encontrada.


Análise completa

Para uma análise completa, as medições são realizadas com no mínimo cinco velocidades de eixo igualmente espaçadas. As velocidades operacionais típicas devem ser explicitamente usadas neste teste. Os padrões ANSI exigem que 10%, 50% e 100% da velocidade total sejam incluídos. Para esses testes, as medições também são armazenadas separadamente (no código ASCII) e podem ser usadas para análises detalhadas após a conclusão das medições.

Radial e Axial Sensível Fixo (Tornos, Centros de Torneamento e Retíficas)
Seções de padrões relacionados
  • ISO 230-7, 5.5
  • ASME B5.57, 7.5.3
condições

Eixo rotativo em velocidades selecionadas, incluindo velocidades comuns para uso normal.

Sondas / eixos usados

X, Z

Janela de Medição SEA
Radial sensível fixo
axial
Valores registrados a cada velocidade
Movimentos de erro X (radial): TIR, Sincronização, Assíncrono, Total
Movimentos de erro Z (axial): fundamental, residual, assíncrono, total
Velocidade de Rotação
Objetivo

Meça os movimentos de erro do eixo para determinar a capacidade e a integridade da máquina

Realizando o teste

Defina testes para 32 rotações. Registre todos os valores de movimento de erro, para cada velocidade selecionada, na tabela de relatórios.

Radial e axial sensível à rotação (todas as máquinas-ferramentas)
Seções de padrões relacionados
  • ISO 230-7, 5.4
  • ASME B5.54, 7.5.3
  • ASME B5.57, 7.6.4
condições

Eixo rotativo em velocidades selecionadas, incluindo velocidades comuns para uso normal.

Sondas / eixos usados

X, Y, Z

Janela de Medição SEA
Radial sensível rotativo
axial
Valores registrados a cada velocidade
Movimentos de erro X, Y (radial): TIR, sincronização, assíncrona, total
Movimentos de erro Z (axial): fundamental, residual, assíncrono, total
Velocidade de Rotação
Objetivo

Meça os movimentos de erro do eixo para determinar a capacidade e a integridade da máquina

Realizando o teste

Defina testes para 32 rotações. Registre todos os valores de movimento de erro, para cada velocidade selecionada, na tabela de relatórios.

Inclinação - Direção Sensível Fixa
Seções de padrões relacionados
  • ISO 230-7, 5.5.5
  • ASME B5.54, 7.5.3.2
  • ASME B5.57, 7.6.3.3
condições

Eixo rotativo em velocidades selecionadas, incluindo velocidades comuns para uso normal.

Sondas / eixos usados

X, X2 ou Y, Y2

Janela de Medição SEA

Inclinação - Direção Sensível Fixa

Valores registrados a cada velocidade
Eixo, movimentos de erro de inclinação: Sinc, Async, Total
Velocidade de Rotação
Objetivo

Meça a inclinação do eixo em várias velocidades e / ou temperaturas

Realizando o teste

Registre todos os valores de movimento de erro, para cada velocidade selecionada, na tabela de relatórios.


Shift versus RPM
Seções de padrões relacionados
  • ASME B89.3.4, 2.7.11
condições

Eixo rotativo em velocidades selecionadas, incluindo velocidades comuns para uso normal.

Sondas / eixos usados

X, X2, Y, Y2 e Z

Janela de Medição SEA

Shift vs. RPM

Valores registrados a cada velocidade
Mudança em cada eixo e inclinação
Velocidade de Rotação
Objetivo

Testa a mudança de posição (deslocamento) do eixo-árvore nos eixos X, Y, Z e a inclinação X e Y à medida que a velocidade do eixo-árvore é aumentada gradualmente por um curto período de tempo. À medida que a velocidade do fuso aumenta, as cargas mecânicas dentro da unidade do fuso são alteradas (ou seja, alteração das forças centrífugas, alteração das pré-cargas), afetando a posição relativa do fuso. Este teste também pode revelar o status real da pré-carga dos rolamentos do eixo.

Realizando o teste

Quando o teste estiver concluído, registre a mudança de posição em cada eixo, a cada velocidade para aumentar e diminuir as RPM e insira a captura de tela do gráfico.


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