主轴误差分析仪系统

硬件

主轴误差分析仪具有Elite系列高性能电容式传感器。 这些传感器提供双灵敏度选项,纳米级分辨率和可选温度模块。 一根电缆将传感器连接到软件,该软件可以直接读取所有校准数据,而无需输入操作员数据。 纳米级圆形度的精密目标检测棒直接安装在刀具夹持或车床卡盘中。 探头巢安装座将电容式探头固定在精确的位置,以获得可靠的结果。 多达七个温度传感器使您能够了解机器在多个位置(环境,主轴,机架,工作台等)随温度的变化。

软件

主轴误差分析仪软件从传感器收集数据,计算误差运动,并显示数字和图形结果。 最多可以同时查看四个测试窗口,也可以全屏查看任何测试窗口。 可以将测试数据存档,以便以后查看并与将来的测试进行比较。 该软件包括用于配置,图片,探头设置和系统诊断的窗口; 包括完整的屏幕帮助系统。

主轴误差分析仪系统

主轴误差分析仪执行符合以下标准的测试:

ANSI / ASME标准B5.54-2005:“数控加工中心性能评估方法”
ISO230:机床测试代码,3:“热效应的确定” 7:“旋转轴的几何精度”
ANSI / ASME B5.57-1998: “数控车削中心性能评估方法”
ANSI / ASME B89.3.4: “旋转轴,规格化和测试方法”


衡量绩效
精密传感器和目标检测棒精密传感器和目标检测棒

探头巢中的高性能非接触式电容式测头,可测量安装在主轴刀具夹持或车床卡盘中的精密目标检测棒的动态位移。

五轴测量

安装一个探头以测量Z轴上的位移。 一对探头分开90°安装(俯视图),以测量X和Y轴上的运动。 安装第二对X和Y探针以测量第二个主球。 X探头对的组合和Y探头对的组合可以产生倾斜测量值。

分析与显示

专用软件会在主轴旋转时收集探头的读数
旋转测量,分析测得结果,并在屏幕上用数值测量值和极坐标或线性图报告它们。

度量值和列出的值:

径向旋转敏感

径向旋转敏感径向旋转敏感从相距90°的两个探头获取位移数据。 探头测量旋转轴的X和Y位移以生成极坐标图。 径向旋转敏感测量对铣削,镗孔和钻孔等刀具在主轴中旋转的工艺有效。

 

 


径向固定敏感

径向固定敏感径向固定敏感获取相对于主轴角位置在X方向上的位移,并以极坐标图显示数据。 径向固定敏感测量适用于诸如车削和某些磨削工艺的过程,其中零件在主轴中旋转,或者砂轮与零件之间的接触点位于固定位置,例如表面磨削。

 

 


倾斜–固定敏感

倾斜-固定灵敏度使用X轴或Y轴上的探头对,可测量主轴倾斜度并在不同角度位置显示。 显示标准极坐标图或3D图。 该测量可以预测主轴轴上任何位置的性能。 倾斜测量结果表明,随着工件或工具从主轴端面延伸得越来越远,误差源也会增加。

 

 


轴向

轴向轴向误差运动从Z轴上的一个探头获取位移数据。 探头测量主轴的轴向位移。 还需要主轴角位置数据,该角位置数据是由另一个探头在X或Y轴上测得的偏心率,或由索引或编码器信号获得的。 除了极坐标图,轴向误差运动也可以显示在线性示波器类型的显示器中。

 

 


FFT

FFTFFT分析测试从单个探头获取数据,并显示其频率分量的相对幅度。 产生幅度与频率的关系图。 该图每秒更新一次,显示最新数据集的FFT结果。 FFT数据用于识别轴承频率,共振频率,谐波,RPM和结构振动。

 

 


温度稳定性

温度稳定性稳定性测试可测量主轴自身在运行过程中产生的热量影响。 这些短时测试是在主轴旋转时执行的。 这可测量影响机床性能的工具与工件之间的相对位置变化,例如:零件在距主轴面任意距离的位置,孔的位置,孔的深度,轮廓的位置。 该测试还将简单的X和Y运动与更复杂的倾斜运动隔离开。

 


温度变化误差(TVE)

TVE测试由于环境温度变化而导致的工具相对于工件的运动。 该测试在没有主轴旋转且机器电源关闭的情况下执行。 由于环境温度的缓慢变化特性以及机床热质量“吸收”到环境温度所需的时间,因此这些测试的持续时间很长,通常为二十四小时。 使用X,Y和Z轴上的探头执行此测量。


自动化测试

生成连续测试运行的电子表格。 随时间或在不同的主轴速度下检查性能。 信息可以链接到Excel电子表格,以便以后进行图形绘制,打印,共享和自定义分析。


径向性能参数
  • 同步主轴误差运动影响的圆度能力
  • 异步主轴误差运动影响的表面光洁度能力
  • 在特定速度下的性能下降
相关源问题
  • 不圆的轴承座圈
  • 非圆形轴承座
  • 轴承座未对准
  • 轴承磨损,预紧不当,结构振动
  • 刚度不足,不平衡,机器共振频率

轴向性能参数
  • 由异步主轴误差运动而产生的表面光洁度能力。
  • 在特定速度下的性能下降。
相关源问题
  • 轴承磨损,预紧力不合适,结构振动。
  • 刚度不足,不平衡,机器的共振频率。

专家意见

“仅通过查看不满意和超出公差的零件来进行故障排除是很难的。 使用适当的测量工具可提供最快,最准确的途径来识别原因和解决问题。”

埃里克·马什(Eric Marsh)博士
机器动力学研究实验室
宾夕法尼亚州立大学

“在机器制造出坏零件之前,在机器发生故障之前,在您的车间中对机器进行例行的测量,以了解它们的健康和状况。 这是最大的优势-掌握您的命运-能够指导机器执行您希望它们执行的操作。”

詹姆斯·布莱恩(James Bryan)博士
精密工程专家
劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的前身

“他们不需要另一端的十分之一的检查室,他们会在第一时间就制造出正确的零件。”

罗伯特·霍肯(Robert Hocken)博士
精密工程主管
UNC夏洛特