用户手册 主轴误差分析仪8.6

Spindel Error Analyzer User Manual

主轴误差分析仪8.6 –机床检查

用户指导

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本使用说明书详细说明操作
精密主轴误差分析仪的设计
版本8。如有任何问题,请与我们联系
有关我们如何成为自己的问题或建议
为您提供更好的服务。
雄狮精仪
651-484-6544
软体版本:8.6
手册版本:007

目录

引言

主轴误差分析仪系统是一种硬件和软件包,用于测量和分析机床,硬盘驱动器等上的主轴精度。

基础概念

SEA使用非接触式电容感测来测量误差运动,这些误差运动是由于安装在机床主轴中并在机床主轴中旋转的精密主目标的位置变化而引起的。 传感器的典型范围为250μm,分辨率为15nm RMS。 实际值可能会有所不同,具体取决于所订购系统的具体情况。

通过SEA软件收集并分析测量结果。 活动测量或归档测量文件的结果以极坐标图或线性图显示,并带有误差运动测量值。

SEA执行的测试

SEA按照ISO和ANSI / ASME标准进行以下测试:

  • 径向旋转敏感方向
  • 径向固定敏感方向
  • 倾斜固定敏感方向
  • 轴向误差运动
  • 热稳定性
  • 温度变化误差
  • 漂移与RPM

SEA的其他功能

  • FFT分析
  • 示波器显示
  • 模拟仪表显示
  • 唐纳森逆转测试
  • 自动化测试排序

标准与参考

  • ANSI / ASME标准B5.54-2005,CNC性能评估方法 加工中心
  • ISO230第3部分(2001),金属切削机床的测试条件, 热效应
  • ISO230第7部分(2005),旋转轴的几何精度
  • ANSI / ASME B5.57-2012,数控车削中心性能评估方法
  • ANSI / ASME B89.3.4-2010,旋转轴,指定和测试方法

帮助

有关SEA 8系统安装和操作的帮助,请访问我们的网站。
网址:www.spindleanalysis.com或通过以下方式联系我们:
雄狮精仪
563滨景公园路
圣保罗,明尼苏达州55126
support@lionprecision.com
651-484-6544
www.lionprecision.com
www.spindleanalysis.com

零件编号

下图确定了SEA系统中包含的一些机械组件。

零件编号

安装

SEA软件

在安装数据采集设备之前,请先安装所有软件。 SEA软件的安装包括所有必需的National Instruments驱动程序软件的安装。

  • 注意
    • 请勿从National Instruments数据采集硬件随附的National Instruments磁盘上安装任何软件。

最低要求

  • Windows XP,Windows Vista,Windows 7(32或64位)
  • 1 GB Ram(台式机),1.5 GB Ram(笔记本电脑); 1 GB可用磁盘空间(最小)
  • 1 GHz处理器
  • 1个可用的USB端口; 1024 x 768最小屏幕分辨率

程序

SEA安装程序将安装所有必需的硬件驱动程序。 不要单独安装National Instruments软件。 SEA程序安装在硬盘上的PROGRAM FILES \ SEA8目录中。 如果使用相同的子目录第二次安装SEA软件,将提示您确认以前安装的覆盖。

要使用SEA DVD:

  1. 插入DVD,然后等待自动运行程序加载欢迎屏幕,然后选择安装。
  2. 如果您的计算机上禁用了自动运行,或者DVD由于任何原因无法自动运行,请单击“计算机”或“我的电脑”图标。 然后选择DVD驱动器。 双击程序Install.exe。
  3. 请遵循安装程序的指导:
  4. 安装从安装​​磁盘复制了所有文件后,请重新启动计算机。
  5. 重新启动后,通过选择桌面上的图标或通过选择来运行程序 开始>程序> SEA8.

安装DVD还包含演示数据文件和其他与主轴测量和改善机器零件质量有关的重要文档。

数据采集​​硬件

SEA需要National Instruments USB-6251数据采集系统。

所有National Instruments软件均随SEA8安装一起安装。 不要从National Instruments CD / DVD中安装任何National Instruments软件。

安全密钥(加密狗)

如果将Elite Series传感器系统在后面板上标记为“ SEA System”,则不需要安全密钥。 如果您未使用Elite Series(棕褐色)或未标记为SEA系统,则必须将安全密钥连接到计算机上的USB端口以执行测量和收集数据。 不需要安全密钥即可查看或打印保存的数据文件。

探测和目标

请参阅“安装探头和目标”部分(第18页)。

选择操作模式

启动程序时(开始> SEA8> SEA8),将出现一个对话框,要求在四个类别中选择操作模式。 选择如下:

测量系统型号

精英系列 –传感器向SEA系统提供TEDS(传感器电子数据表)信息。

CB-7 –老式传感器不提供TEDS,需要安装VTEDS文件(第12页)。

使用照片可以帮助您选择测量系统。 如果软件密钥未连接到计算机,则这些按钮将显示为灰色。

选择数据采集源

选择DAQ设备(DEV1,DEV2)

程序第一次运行时,必须选择DAQ信息的来源。 通常,只有一种可供选择。 已安装的DAQ设备列出为:DEV1,DEV2…。 选择设备后,将显示该设备的说明。

如果仅查看或打印数据(没有DAQ设备),请选择“无”。

仅查看文件

仅查看文件 –此模式仅静态显示加载的文件以供查看。

设置Acrobat路径

Adobe Acrobat用于从“帮助”菜单查看pdf手册。 SEA必须知道Acrobat应用程序的路径。

此路径输入到 主菜单>配置>显示配置>常规屏幕。

以下是文件的典型路径,但是在您的计算机上可能有所不同:

Acrobat:C:\ Program Files \ Adob​​e \ Reader 10.0 \ Reader \

每个新版本的Acrobat都将放置在一个新目录中。 如果您安装新版本的

Acrobat,必须修改此路径。

基本导航

SEA软件使用几种简单的约定,使该软件易于使用。

  • 菜单显示可选选项的列表。
  • 按钮执行或访问功能。
  • 面板显示信息字段。

象限显示

SEA从屏幕上四个象限中的四个不同的显示面板开始。 每个象限显示当前数据的选定视图。 当前数据可以是来自传感器的实时数据,来自先前测量的已保存数据或用于训练和实验的模拟数据。

每个象限都有一个以 显示屏玻璃制造。 使用显示菜单选择在该象限中显示哪个面板。

影像画面

 

徽标屏幕(信息象限)

丝网印刷通常用于记录主轴测试。 打印屏幕时在屏幕上显示测试信息会很有帮助。

要显示信息象限,请选择 显示>徽标屏幕 在一个象限中。

在文本框中单击以输入文本。 要更改显示的图像,请从徽标屏幕的工具栏中选择查看>选择图形。

最大化到全屏

最初,每个显示器使用屏幕的四分之一(象限)。 选择“视图”>“最大大小”以填满整个屏幕,或在显示器上双击鼠标右键以将其最大化。

最小显示到象限

选择 查看>正常大小 将最大化的显示返回其象限,或在显示上双击鼠标右键。

选择语言

选择英语以外的语言:

  1. 在任何象限中,选择 显示>配置显示>常规配置
  2. 从中选择所需的语言 语言 下拉式菜单
  3. 退出并重新启动SEA软件

在会话之间记住语言选择。


海配置

SEA软件必须正确配置才能正常运行。 有不同类型的配置信息:

  • 指标:这些显示从系统获取或从其他字段计算得出的信息。
  • 自动输入:这些是必需的输入设置,这些设置是从系统自动获取的。
  • 手动输入:这些可能是必需的,也可以是用户必须手动输入的可选输入设置。

可以使用主菜单栏中的配置>保存配置来保存配置设置。

完整的配置包含来自几个不同配置窗口的数据。 通过主菜单>配置或单个象限显示>配置> [选定的配置窗口]访问配置窗口。

常规配置

常规配置

 

DAQ配置

DAQ配置设置决定了数据采集板的操作,这对系统的运行至关重要。 此面板显示当前设置可能的RPM范围,并在更改设置时更新。 分析配置中的设置也会影响RPM范围。

DAQ配置

 

分析配置

RPM,每转点数,传感通道数和DAQ采样率之间的关系对测量过程具有重要影响。 此配置面板中的设置控制这些关系。 有关这些关系的更详细讨论,请参见附录C(第32页)。

每转需要足够数量的样本以获得有意义的主轴性能视图。 但是,如果DAQ采样率太高,则系统可能会负担处理采样并将它们显示在屏幕上的负担,从而导致对用户输入的响应变慢。 面板左侧的仪表会显示当前设置对计算机的响应能力。 如果需要处理的样品太多,则仪表将移至“响应慢”。

模式滑杆

面板顶部的滑块选择用于确定DAQ采样率的模式: 输入RPM,输入DAQ速率,编码器.

输入RPM(推荐):用户输入目标主轴转速(RPM)和每转点数; 计算DAQ采样率并显示在相应的指示器中。 如果主轴当前正在旋转,则将显示当前测量的RPM,并可通过单击“测量的RPM”指示器下方的箭头按钮将其自动输入为RPM。

输入DAQ费率:用户直接输入每通道每秒的DAQ样本。

Encoder 编码器:连接到主轴的编码器用于触发DAQ采样。

输入RPM和DAQ费率

编码器并输入RPM表

 

保存配置并重新启动DAQ按钮

DAQ采样率的任何更改都需要重新启动DAQ系统。 单击按钮保存当前配置,并使用新设置重新启动DAQ。

校准配置

通过TEDS(精英系统)或VTEDS(旧传感器系统)获取校准信息。 这是自动的,除非在极少数情况下,否则不应更改这些值。

低/高灵敏度开关用于远程更改感应通道的灵敏度。 当传感系统连接到SEA数据采集系统时,驱动器前面板上的灵敏度开关将被禁用。 灵敏度开关仅适用于CPL290和DMT22驱动器。

校准配置

 

校正数据

此面板显示传感器系统中所有传感器通道的校准信息。 Elite Series传感器系统的面板看起来与旧型号模块化系统的面板略有不同。

有关两种系统类型功能差异的重要详细信息,请参见下面的TEDS和VTEDS部分。

校正数据

 

TEDS和VTEDS

TEDS(传感器电子数据表)是使测量系统能够直接从传感器获取大量校准信息的技术。 SEA 8在很大程度上依赖于TEDS来获取配置信息。

Elite Series符合TEDS的要求,并且在软件启动时向SEA 8提供配置信息。 较旧的“模块化”系统(黑色和灰色机柜)不符合TEDS,因此不直接提供配置数据。 当SEA 8与较旧的传感系统一起使用时,所需的TEDS数据通过VTEDS文件(虚拟TEDS)提供。 这些文件在CD上提供,并包含所用系统的特定校准信息。

正确的VTEDS文件与相应的传感系统一起使用至关重要。

VTEDS CD包含一个安装程序,如果SEA 8已安装在默认目录中,该程序将把文件安装在SEA 8系统的相应文件夹中。 VTEDS文件必须位于“程序数据”目录的“ VTEDS文件”子目录中。 在Windows 7中可能看不到“程序数据”目录。有关更改此设置的说明,请参阅附录中的使程序数据文件夹在Windows 7中可见(第32页)。

机器信息

可以在此处输入可选的机床专用信息,包括六个轴上的主轴位置信息。

机器信息

 

目标的尺寸,形状和精度会影响测量结果。 为了获得最大的准确性,必须在此处输入目标的详细信息。 每个测量通道可以具有单独的值。

字段表

诊断

此面板中提供了各种状态和状况监视器。 故障排除期间可能会使用此信息。


进行测量和阅读图

了解情节并与之互动

调整绘图显示

缩放

使用缩放比例菜单选择自动或手动缩放比例。 自动缩放可进行调整以提供现有数据的最佳视图。 选择 缩放>手动>增加或减少,或使用Page Up和Page Down键手动调整缩放比例。

极地图

极坐标图绘制主轴连续角位置处的测量值。 默认情况下,所有采集旋转都同时显示。

绘图比例列在绘图的底部。

当轴不交叉时,图的中心不表示零(请参见右侧的示例)。 这样可以为小主轴运动提供足够的显示分辨率,如果中心为零,则将显示在屏幕外。

计算值在图的左侧。 计算值的定义在本手册和帮助的词汇表中。

径向旋转敏感方向-极坐标图

计算圆

圆可以显示在绘图上,以帮助测量和查看一些重要的计算值。 要启用圆形显示,请选择 查看>圈子.

总计 –显示两个蓝色圆圈。 圆的原点位于图的中心。 内圆是数据点内部可能的最大直径(最大内切圆)。 外圆是数据点外的最小直径(最小外接圆)。 这些圆的圆周之间的距离是总误差运动。

一般 –平均圆实际上不是圆。 通过在每个角度位置放置一个数据点来生成此绿色曲线。 该点的位置等于该角度位置上所有获取的转数的测量值的平均值。

最小二乘 –根据所有显示的数据点的最佳拟合,最小二乘法计算,显示一个黑圈。

为了找到极坐标图数据的中心,SEA使用Umback和Jones(IEEE仪器仪表与测量学报,V52,I6,2003年XNUMX月)的“将圆拟合数据的几种方法”中描述的MLS(修正最小二乘法)方法。

进行测量的设置

配置

缩放

SEA 8软件必须正确配置。 许多配置信息可直接从传感系统访问。

用户必须输入一些配置信息。 必须正确输入此信息才能进行准确的测量。

有关详细信息,请参见本手册的“配置”部分(第8页)。

连接电脑

在电容感测系统的后面板和National Instruments数据采集系统之间连接68针高密度电缆。 将USB电缆连接在USB-6251 DAQ模块和PC上的USB V2.0(高速)端口之间。 由于需要较高的数据传输速率,因此需要USB V2.0(高速)端口。

安装探针和靶

保养与安全

每种目标类型都有最大转速。 高速旋转会产生大量的能量,并且根据定义,以较大跳动调整的主球将失去平衡。 当以较高的速度旋转出平衡部件时,必须小心以保护操作员。 建议防护。 探头套的位置应使其位于操作员和旋转目标之间,以提供一定程度的保护。

Masterball靶是高精度部件,类似于量规,需要特别小心。

有关详细信息,请查阅技术说明LT03-0013探头安装座和主目标:尺寸,维护和调整,可在www.lionprecision.com的技术资料库中找到。

安装探针和靶

 

机械设置

机械设置中有五个目标:

  • 探头在旋转过程中绝不会与目标接触(在主轴静止时进行设置期间偶然接触是安全的)
  • 主控球目标轴与测头轴对齐(测球在测头上居中)
  • 探头调整到其测量范围的中心
  • 将目标偏心距调整为大于预期的误差运动(典型值为50μm)
  • 主轴完全旋转时,探头处于范围内

目标安装

将目标安装在要测试的主轴的刀具/零件支架中。

轴/感测通道关系

SEA软件中的默认设置采用下表中列出的轴/通道关系。 一些单独的测试允许分配其他轴/通道关系。 这种灵活性允许三通道系统进行通常需要五个通道的测量,例如临时在X2轴上使用Z探针进行倾斜测量。

机器轴传感器通道关系

 

探针座

如有必要,松开固定螺钉,然后将探头安装在巢中。 拧紧探针夹,以便将探针固定到位,但仍可以用手重新放置。

安装探头套,以便可以将旋转目标移动到探头套中的探头范围内。 将探头套牢牢地固定在机床工作台上至关重要。

定位主轴/目标和探针

每个探针必须精确地对准目标的球形表面。 通过使用探针和探针计来定位和定位目标中心,以在将目标重新放置在探针前面时找到高点。 通过以下过程使目标居中于探针:

初始设置

  1. 在任何象限中,选择 显示>探针计.
  2. 最大化探针计(在面板上双击鼠标右键)
  3. 将X轴,Y轴和Z轴探针移动到探针座中的缩回位置,以防止在移动到大约位置时与主轴/目标发生碰撞。
  4. 在X轴和Y轴上移动主轴/目标,以将其定位在探头套中,大致位于Z轴探头的中心。
  5. 接下来,在Z轴上移动主轴/目标,以使母球大约在X轴和Y轴探针上居中。 主球的Z轴对中
  6. 在测头仪上选择Z轴通道(通常是通道3)。
  7. 调整Z轴探针的机械位置,直到驱动器上的近/远指示器处于中心位置。
  8. 观察测头仪的同时,调整机器的X轴位置,直到测头仪上指示高点(最大正指示)。
  9. 观察测头仪的同时,调整机器的Y轴位置,直到在测头仪上指示高点(最大正指示)。
  10. 现在,目标对准Z轴探针的中心。
  11. 松开Z轴探针并将其移离主轴,以免在后续步骤中被碰到。 X / Y轴对中
  12. 在探针计上选择X通道
  13. 物理调整X轴探针的位置,直到相应驱动器上的近/远指示器位于中心位置。
  14. 调整主轴的Z轴位置,直到探针表上显示高点(最大正指示)。
  15. 使用每个通道上的近/远指示器,调整X轴和Y轴探针的位置,使其位于范围的中心。 将Z轴测头返回到位置
  16. 在测头仪上选择Z通道
  17. 重新调整Z轴探针的机械位置,直到驱动器上的近/远指示器处于中心位置。

测量/调整目标偏心率

调整目标偏心率以提供用于确定主轴角位置的单向信号。 偏心率应略高于预期的误差运动(典型值为50μm)。 使用索引脉冲时,不需要偏心率。

  1. 在探针仪上选择X轴或Y轴探针。 (如果使用双球目标和五探针嵌套,请首先为最靠近主轴鼻的球选择一个探针)。
  2. 单击探针计上的刷新TIR。
  3. 用手转动主轴一圈。
  4. TIR标记(粘性针)之间的距离是目标的偏心距
  5. 如果需要调整偏心率,请根据系统随附的TechNote LT03-0013探头安装座和主要目标:尺寸,维护和调整来调整目标偏心率,可在www.lionprecision.com的技术资料库中找到。
  6. 当偏心率正确时,按照驱动器上的近/远指示器指示,将所有探头移至范围中心。
  7. 再次旋转主轴,并监视所有传感器通道上的近/远指示器。 如果在旋转过程中任何通道超出范围(红灯亮起),请稍微重新定位该通道的探头,然后重试,直到所有探头在旋转过程中都保持在范围内。
  8. 拧紧所有探针夹。
  9. 再次旋转主轴以确认所有探针都在范围内。

温度探头

根据需要将温度探头放置在被测机器上。 SEA 8温度通道T1-T7与TMP190传感器相关,如下表所示。

TMP190连接

编码器/索引连接

有关连接的详细信息,请参见TMP190手册。 没有编码器的主轴仍可以通过使用外部感应源(例如标记和光学传感器)来使用索引脉冲。

 


运行测试

要在测量主轴时查看实时测试数据,请选择 负载>实时显示 从SEA 8主菜单栏中。

要查看保存的测量数据中的数据,请选择 加载>测试数据文件。

上面介绍了一般阅读测试图和面板并与之交互的内容。 以下各节提供有关特定测试的特定,唯一信息。

默认通道首先列为“可能的通道组合”。

基本测试

径向:旋转敏感方向

  • 使用的传感器数量:2
  • 测量轴:X,Y
  • 可能的频道组合:(1、2)或(4、5)

X和Y轴测量用于通过两种可能的方法之一创建极坐标图:

B89.3.4(r-theta)或ISO 230-7

淫荡的

选择方法 查看>方法.

径向:固定的敏感方向

  • 使用的传感器数量:1
  • 测量轴:X或Y
  • 可能的频道组合:(1)或(2)或(3)或(4)或(5)

采集X轴或Y轴测量值,并以极坐标图或在X轴上具有角位置的线性图显示。

通过选择图类型 查看>极坐标图 or 线性图.

轴向误差运动

  • 使用的传感器数量:1
  • 测量轴:Z
  • 可能的频道组合:(3)或(1)或(2)或(4)或(5)

使用安装在探头座底部的探头测量Z轴上的主轴运动。 可以使用极坐标图和线性图(查看>极地 or 线性推力器).

选择 查看>显示 从以下三个不同的显示选项中选择一种:

共有基本面 –包括旋转频率的误差运动 (基本)主轴。

总计(无基本面) –主轴转速下的误差运动 在绘制之前从数据中删除。

仅异步 –旋转的基波或谐波处的误差运动 绘制频率之前将其删除。

计算值不受显示选择的影响。 有关这些显示模式的更多信息,请参见词汇表。

倾斜:固定的敏感方向

  • 使用的传感器数量:2
  • 测量轴:(X,X2)或(Y,Y2)
  • 可能的频道组合:(1、4)或(2、5)或(1、2)或(1、3)

来自X和X2(或Y和Y2)通道的测量值提供了主轴在不同角度位置的倾斜同步和异步变化的测量值。 可以使用标准的极坐标图(倾斜角,以弧度为单位)或3D图。

由于倾斜测量仅需要两个探头(在同一轴上),因此两个或三个通道系统可以通过将探头从其原始位置移至X2或Y2位置并使用 查看>频道 选择已移动的探针。

通过以下方式选择图类型 查看>极地 or 3D.

Thermal——热

  • 使用的传感器数量:1-5个,最多7个温度传感器
  • 可能的通道组合:任何单个通道或倾斜组合(以及多达七个温度传感器)

国际标准中列出的两个热测试分别是在主轴静止时执行的ETVE(环境温度变化误差)和在主轴旋转时测量的热漂移。 两种测试的面板显示和基本操作均相同。 仅更改测试时间,使用的通道和主轴的旋转。

注意:在测试过程中,将从DAQ Configuration中启用的所有通道获取测量值。 在DAQ配置中未启用的任何通道(位移或热通道)都不会在热测试期间记录。

设置

通过单击访问热测试设置参数 设定! 在热量菜单栏上。 在设置对话框中:

  • 选择测试类型:
    • 旋转(漂移测试;通常持续时间短;典型值为1小时)
    • 不旋转(ETVE;持续时间长;典型值为24小时)
  • 设置测试持续时间(小时,分钟):
    • 对于2小时或更短的测​​试,采样频率为4秒/样本,对于10小时或更短的时间,采样频率为XNUMX秒/样本 测试超过4小时。 采样频率显示在持续时间下方 领域。
    • 选择用于存储数据的文件名

图表时间轴

当开始测试时,图表将开始显示五分钟的时间,以便您轻松查看早期测量结果。 五分钟后,显示将切换以显示总测试持续时间。

频道选择按钮/显示

单击传感器按钮可以启用/禁用该通道在图表上的显示。 单击时,X2和Y2按钮在“漂移” /“倾斜” /“禁用”选项之间旋转。 必须单击“重绘”按钮以显示新启用/禁用的选择。

按钮上显示的值是测试期间该通道的测量范围(最大-最小)。

自定义温度通道名称

右键单击温度通道按钮以输入自定义名称,例如“环境”或“主轴”。

漂移与RPM

  • 使用的传感器数量:1-5
  • 测量轴:任意
  • 可能的频道组合:所有单个频道或倾斜组合

主轴的旋转轴可能会随着RPM的变化而改变位置。 测试图改变了主轴旋转轴相对于RPM的位置。 操作员调整RPM并单击“保存点”按钮以绘制一个点。

第一次单击“保存点”时,会将所有轴上的主轴测量值作为以后测量的参考。 连续单击“保存点”将以测得的RPM绘制主轴的位置变化。

单击频道按钮将启用/禁用该频道的显示。

可以在增加RPM时进行测量,而在降低RPM时进行测量,以显示RPM /主轴位置关系中的任何滞后。

唐纳森逆转

Donaldson Reversal显示来自两个“径向–固定灵敏度”测试运行的数据,其组合方式是将目标中的形状误差(不圆度)与主轴的同步误差运动分开。 Donaldson反转功能期间,“径向固定灵敏度”显示必须在另一个象限中处于活动状态。

第一次测量:

  1. 在一个象限中显示“唐纳森反转”面板。
  2. 在其他象限中显示“径向-固定灵敏度”面板。
  3. 执行径向–固定灵敏度测量。
  4. 单击 商店A 在唐纳森反转显示中存储当前的“径向–固定敏感度”图。
  5. 停止主轴。

二次测量

  1. 将探针从其原始位置移到围绕主轴180°的位置。
  2. 从主轴上的原始位置卸下并更换目标180°。
  3. 执行另一个“径向–固定灵敏度”测量(不要更改任何设置)。
  4. 单击 B店 在唐纳森反转显示中存储新的“径向–固定敏感度”图。
  5. 单击 计算。

目标和主轴的同步误差运动是独立绘制的。 使用显示按钮可以打开和关闭各个图。

自动测量

自动测量对于测试与时间或速度相关的主轴性能变化很有用。 主轴测试的多次试验会根据时间间隔或RPM的变化自动重复并记录下来。 自动测量可以执行三种类型的测试:

  • 径向–旋转敏感方向
  • 径向–固定的敏感方向
  • 轴向

所选的测试必须处于活动状态,并在屏幕上的另一个象限中进行配置。

单击 设定! 在菜单栏上配置测试。

测试类型

选择要运行的三个测试中的哪一个。

文件名

选择文件名和位置进行数据存储

滑块类型的控件为自动测量选择时间或RPM。

试用和组设置(基于时间的测量)

基于时间的测量以指定的时间间隔重复运行所选的测试。 每次测试都称为 审讯 并在数据文件中填充一行。 可以将多个试验分组。 一个 团队 包含1到1000个试验。 试用和分组之间的时间间隔可以独立设置。 测试运行可以包括1到1000个组。 对于较大的Trial和Group大小,请谨慎使用,因为数据文件可能会变得非常大。

试验/小组

设置每组要运行的试用次数。 1-1000

团队

设置测试期间要运行的组数。 1-1000

审判总数

这是将执行并记录在数据文件中的测试总数的计算字段。 大量的Total Trials将创建非常大的数据文件,应避免使用。

试用延迟

每次试用开始之间的时间(以秒为单位)。

群时延

每个组开始之间的时间(以秒为单位)。

组延迟必须大于

试用延迟X试用次数。 见图。

小组延迟和审判延迟

基于RPM的测量

Auto RPM自动以不同的主轴速度进行测试。 操作员可以手动或以编程方式提高主轴速度,SEA会自动以指定速度启动测量。

自动RPM假定在自动测试期间RPM会增加。 在Stop RPM下进行测量后,测试将停止。

启动RPM: 最低转速

停止RPM: 最高转速

步骤RPM: 测量间隔

RPM窗口: RPM测量的误差范围。 RPM必须落在窗口内才能触发

测量

停留时间: 在达到RPM后延迟进行测量

DAQ重置已禁用: 如果在“分析配置”(第9页)中未将DAQ采样率模式设置为“输入的RPM”,则会出现此警告。 输入的RPM是基于RPM的自动测试的最佳模式,因为它将在所有测试速度下保持一致数量的样本/转数。

范围

在某些情况下,SEA报告的值(尤其是RPM)可能会瞬间报告异常值,例如0或1 RPM。 这是由于系统处理器的限制。 在正常操作中,操作员很少注意到这些快速的瞬时值,但是如果在“自动测量”收集数据时出现这些瞬时值,则结果数据将出现偏差。

检查要监视的参数并设置最小值和最大值。 自动测量将在捕获数据之前验证所有检查值均在限制范围内。 如果任何检查值超出限制,系统将等待,直到所有返回值均在限制范围内,然后再执行测试。 等待期间,系统将在表中显示红色的“超出限制”消息。

完成所有选择后,单击“开始测试”。 测试将一直运行,直到完成选定数量的“试验和组”。 单击适当的按钮,可以在完成之前暂停或结束测试。

查看>自动化测试文件 加载以前保存的测试文件以供查看。


实用工具

FFT频率分析

  • 使用的传感器数量:1
  • 测量轴:任意
  • 可能的频道组合:所有单个频道

用于分析误差运动中的频率分布。 FFT分析测试在时域中从单个探头获取采样的幅度数据,然后将其转换为频域。 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视图(来自 查看 菜单):

条状图 –条形(柱)图显示

线形图 –连续线路连接测量

平安 –绘制触发事件(例如锤击声)的结果。

窗口(从“查看”菜单):

选择用于显示FFT的数学开窗技术的类型。 汉宁或矩形是典型的选择。

缩放

标定和轴单位以及FFT大小选项在 缩放 菜单。 光标

游标(查看>显示光标值)可用于在图表X轴上的任意点(频率)显示值。 单击并拖动鼠标指针以重新定位光标或使用键盘箭头键。 为了进行微调,请在使用箭头键的同时按住Shift键。

注意:收集FFT数据可能需要很长时间

从已保存的文件进行64K FFT分析(最大可用大小)需要保存65,000个以上的样本。 在较低的RPM和较低的采样率下,这可能会花费大量时间。 例如,以150 RPM和每转100点的采样率,将需要4.3分钟(260秒)来收集65,000个采样。 如果将对保存的文件进行FFT分析,请确保在开始测试后观察FFT屏幕,并在保存文件之前确保显示稳定。

示波器

示波器是一种实用程序显示器,可模拟基本示波器,从而可以基于时间查看五个探头通道中任何一个通道上采集的数据。

使用“查看”菜单选择“直流或交流耦合”。

探头量表窗口

探针表是一种实用程序显示,可模拟模拟表,指示当前探针/所选探针的目标间隙。

最好将探棒计最大化显示到全屏。

可以显示五个探测通道中的任何一个。 使用鼠标或键盘上或下箭头选择其他频道。

如果测量超出范围,仪表上将出现红色的“超范围”文本。

最大和最小指示器保留仪表针的最大和最小位置。 这些值在仪表下方以数字方式显示。 点击 刷新TIR 按钮可将最大和最小指示器重置为当前仪表指示。

保存和打印结果

将鼠标光标放在上方 优惠 在主菜单上将暂停采集过程。 这为屏幕打印,保存或屏幕上的视觉分析提供了稳定的显示。 从主菜单栏保存文件会将旋转测试数据保存为“ .lda”文件。 文件大小可以为1-20MB,具体取决于采样率和其他因素。

仅从相应的象限窗口中保存热,移位与RPM,自动测试和唐纳森反转测试文件。

点击 优惠 将启动“保存”对话框,并将屏幕截图复制到剪贴板。 用户输入一个文件名,将数据保存到其中。 SEA可以选择在文件名的末尾附加一个计数器,以允许在后续保存过程中自动增加文件名。

注意:收集FFT数据可能需要很长时间

从已保存的文件进行64K FFT分析(最大可用大小)需要保存65,000个以上的样本。 在较低的RPM和较低的采样率下,这可能会花费大量时间。 例如,以150 RPM和每转100点的采样率,将需要4.3分钟(260秒)来收集65,000个采样。 如果将对保存的文件进行FFT分析,请确保在开始测试后观察FFT屏幕,并在保存文件之前确保显示稳定。

核心文件名: 保存数据的文件名和路径(即c:\ machinedata.lda)。

要保存的文件名: 如果未选择“自动增量”,则该字段不可见。 如果选择了“自动递增”,则“核心文件名”将用下划线修改,并自动递增文件编号(c:\ machinedata_1.lda)。 最终的结果文件名显示在这里。

可选选项:

  • 保存数据文件: 将屏幕上显示的当前数据保存到指示的文件名
  • 保存屏幕图像: 将屏幕快照保存为相同的文件名,但扩展名为.bmp
  • 打印屏幕图像: 保存操作后将屏幕打印到默认打印机
  • 自动递增…: 启用文件名的自动递增

文件结构

SEA的关键文件必须位于相应的子目录中。 这些文件在安装过程中放置​​在正确的位置。 如果需要添加新文件或帮助进行故障排除,则提供此结构。

基本= C:\ Program Files \ SEA8

  • 包含所有程序文件

基本\ DOCS

  • 所有帮助文件
  • SEA 8.0手册
  • 相关文件和文本文件

C:\ ProgramData \ LionPrecision \ SEA8 \ VTEDS文件

  • VTEDS文件必须位于此子目录中才能被SEA 8使用

C:\ ProgramData \ LionPrecision \ SEA8 \ Data

  • 数据文件的默认目录。 用户可以将数据文件保存到任何位置。 所有样本数据 SEA 8测量数据文件可以存储在任何地方

C:\ ProgramData \ LionPrecision \ SEA8 \ Setup

  • 所有配置文件

C:\ ProgramData \ LionPrecision \ SEA8 \ Language

  • SEA 8中使用的带有标签和短语的文本文件,翻译为名称的语言 该文件,例如english.txt包含英语标签和短语。

附录

答:菜单项说明

主菜单栏

优惠

将光标放在 优惠 在主菜单栏上将暂停采集过程。

点击 优惠 将屏幕快照复制到剪贴板,并启动一个带有文件保存和打印选项的对话框。 如果仅需要屏幕截图,则可以取消对话框。 参见第 详情请参阅26。

加载

实时显示: 清除所有数据缓冲区,然后启动或重新启动数据采集设备,并开始在四个象限的每个象限中显示数据。 每个象限中的源指示器都会更改以指示 实时数据。

测试数据文件: (* .lda)–数据显示在所有径向和轴向面板中

热数据文件: (* .lts)–数据仅显示在“热”面板中

唐纳森冲销档案: (* .trv)–数据仅在唐纳森反转面板中显示

自动化测试文件: (* .lsq)–数据仅显示在“自动测试”面板中

查看存储的数据将加载原始配置文件。 配置设置无法更改。

配置

显示: 用配置面板加载所有象限; 常规,DAQ,诊断,校准

保存配置: 保存当前配置。

配置为(新文件): “另存为”功能,用于创建新的配置文件

负载配置: 加载现有的配置文件

返回测试显示: 从象限中删除配置屏幕并重新加载测试面板DAQ率!

仅当“分析配置”设置为“输入的RPM”时,此菜单项才可用。 选择此项将立即基于当前RPM计算新的DAQ采样频率,并在新设置下重新启动DAQ。 当以不同的主轴速度进行测试时,这很有用。

帮助

手动 使用本手册的电子版本启动Windows帮助。

典型设置 显示所选机器类型的典型设置照片。

Lion Precision支持 列出了Lion Precision技术支持的联系信息 关于我们 提供SEA 8的版本信息

出口!

关闭程序。

象限菜单

象限菜单将包含不同的选项,具体取决于象限显示的内容。 下面列出了所有可能的菜单项,但它们不会全部出现在每个象限中。

显示屏玻璃制造

列出所有可能的象限显示。 可以通过此菜单访问所有“测试和配置”显示。 象限当前是“测试”还是“配置”显示会更改此菜单中的分组。

查看

查看>最大大小 将象限面板放大到全屏。

查看>正常大小 将全屏面板缩小到一个象限。

查看>极坐标图 提供误差运动的极坐标图。

查看>线性图 提供误差运动的线性图,其中旋转度作为图表的X轴,误差作为图表的Y轴。

查看>显示>总计 显示同步加异步错误。

查看>显示>总计与基本 显示所有主轴运动,包括以主轴转速发生的运动。

查看>显示>总计(无基本面) 消除主轴转速下发生的运动。

查看>显示>仅异步 仅显示异步错误。

视图>圈子>总计[F3] 在图形上绘制最大值和最小值圆。 查看>圈子>平均[F4] 在图表上绘制平均值图。

视图>圆>最小二乘[F5] 在图形上绘制最小二乘圆。

查看>革命>个人[F6] 使显示屏暂停当前数据并显示第一转。 暂停显示时,实时数据中的更改将不会显示在显示屏上。 此菜单项的后续选择将显示后续的转数。 显示的转数显示在图表的右下方。

查看>革命>选择[F9] 最多选择三转进行显示。 这样可以以三种不同的颜色同时显示不连续的转数。

查看>旋转>全部[ESC] 显示所有转数。 显示仍然暂停,显示的转数与各个选择中显示的转数相同。

查看>频道 允许选择X,Y,Z,X2或Y2。 X是默认值。 仅当探针连接到其他通道并且在DAQ Configuration中启用了通道时,选择其他通道才有意义。

设定!

某些测试需要配置屏幕中未包含的特定设置信息。 单击设置! 菜单项立即显示一个用于设置测试参数的对话框。

缩放

缩放>重新缩放[Enter] 在手动缩放模式下,缩放当前数据以适合绘图区域。

缩放>自动[结束] 监视数据并更改比例,以使数据始终在比例的40%到90%之内。 当象限处于活动状态时,也可以通过单击END键来激活自动缩放。

缩放>手动>增加[PgUp]或减少[PgDn] 禁用自动缩放并增加或减小图形比例。

B:支持的DAQ硬件

SEA 6251仅支持USB-8.5。

海8 使用DAQmx并可以查询DAQ模块以获得增益和采样率信息; 但是,许多DAQ模块不支持这些功能。 结果,许多其他DAQ模块可以工作,但Lion Precision不能保证。

如果请求的采样率超过硬件最大值,则采样率将被调整为硬件可以支持的最大值,并且将显示一条消息,说明速率变化。

如果USB-6251无法启动

确认在“ DAQ设置”屏幕的“ DAQmx设备名称”条目中输入了正确的设备名称。 “ DAQmx设备名称”控件的下拉菜单上只会显示可用的模块名称。 选择设备后,其型号名称将显示在控件下方。 确认型号名称与预期名称匹配。

如果问题仍然存在:

1.退出SEA

2.启动National Instruments“测量和自动化资源管理器”

3.选择“ NI-DAQmx设备和接口”

4.将出现类似于NI USB-6251的条目:“ Dev1”

5.在此示例“ Dev1”中,带引号的值是您设备的设备名称。 如果您安装了多个设备,则每个设备都会显示其自己的设备名称。 选择要使用的设备的设备名称。

如果问题仍然存在,请从输入非常低的采样率(例如1000)开始,以验证基本功能。

注意:用户必须确认通过任何其他DAQ设备获取的数据的准确性。

C:采样率,RPM,每转点数和显示的转数之间的关系

根据“分析配置”窗口中的配置设置,可能会要求主轴误差分析器处理大量数据。 一些配置设置具有最大允许值,但是系统中的其他变量和缓冲区是通过将这些设置中的一些相乘而确定的。 这些乘积可能会超出系统缓冲区的最大大小,即使各个变量在限制范围内。 对于那些正在使用SEA接近其最大限制的应用程序,对数据采集,处理和显示功能的详细讨论将有助于避免任何错误,这些错误不会超出未在配置屏幕中直接设置的过程变量的最大允许值和缓冲区大小。

请参考下面的框图。

了解每转点数和采样率

用户设置要测量和显示的每转点数。 在理想情况下,精确地将在主轴的每次旋转过程中采集该数量的样本。 在现实世界中,“每转点数”仅是实际发生情况的近似值。 测试开始时,将设置DAQ系统的采样率。 由于采样率是固定的时间(不是旋转),因此RPM的任何变化都会导致每转的实际采样数不同。 更改DAQ系统的采样率将需要停止测试,停止DAQ系统,重新编程新的采样率并重新启动DAQ系统。

为了允许RPM的有意更改(每转相对稳定的点数),使用了抽取过程。 的 抽取 例行程序消除了来自DAQ的部分数据。 这将改变有效采样率 测试处理 无需停止DAQ即可更改实际采样率的例程。 在最高设置下,“抽取”例程对16个测量值进行平均以创建单个样本。 抽取值可以通过编程方式实时进行调整,以保持每转点数,而无需更改实际采样率。

设置如何一起工作

通道数:本 DAQ 系统最多可以读取5个位移通道(X,Y,Z,X2,Y2轴),1个温度通道(此单个通道包含多达1个温度传感器的数据)和XNUMX个索引通道。 DAQ配置中启用的通道数量在确定整个系统的最大值方面起着重要作用。

总采样率 是DAQ系统对传感器采样的实际速率。 总采样率的确定取决于分析配置模式,并且最高为1Ms / S(1万个采样/秒)。

分析配置模式:

输入的DAQ费率 模式:在此模式下,用户直接输入采样率作为 样本/通道/第二。 然后将该数字乘以有效数字 通道确定总采样率。

Encoder 编码器 模式:主轴编码器输出脉冲直接驱动DAQ系统。 每 来自编码器的脉冲触发DAQ系统的“扫描”。 扫描是一个序列 每个活动通道的样本。 每转的编码器脉冲可能过高而产生 显示的点太多或超过系统的最大限制。 为了防止这种情况,

定制分隔线 对编码器输出进行分频以降低采样频率。 的数量 分频器之后的编码器每秒的脉冲数[(每转脉冲数/分频器)X ((RPM / 60)]必须小于(1M)/(通道数)。 除法结果必须 是一个整数。 例如,每转256脉冲编码器除以3将得出 85.3。 该软件会将这个数字截断为85,从而导致下一次测量 旋转在旋转完成之前开始。 任何分数结果都会导致 连续旋转以旋转其位置。

输入的RPM 模式(推荐):进入的RPM模式允许系统计算 基于输入的RPM的最佳采样率和抽取值 版本显示,以及有效通道数。 计算使用这些 参数然后将所得采样率乘以4并设置 抽取 到1/4。 这使得抽取例程可以补偿 RPM,同时保持 每转点数.

在计算了总采样率之后,用总采样率对DAQ进行编程并开始测试。 抽取后得到的数据将馈送到测试例程,以进行处理,存储和显示。 测试处理 例行程序将测试结果放入 显示缓冲区。 显示缓冲区中保存的总点数为(每转积分) X (显示革命)最大为32K。 例如,如果“每转点数”为1000,则要显示的最大“转数”将为32。

分析配置模式

D:在Windows 7中显示“程序数据”文件夹

“ Program Data”文件夹包含已保存的数据文件,以后可以查看和分析这些文件。 该文件夹还包含访问SEA配置可能必需的其他数据文件,例如VTEDS文件。

“ Program Data”文件夹位于安装了SEA的磁盘的根目录中。 Windows 7会自动将其创建为隐藏文件夹,从而使其在Windows资源管理器和SEA中的某些文件选择选项中无法访问。

使此文件夹“可见”:

1.启动Windows资源管理器(不是Internet Explorer)

2.点击顶部附近的“整理”按钮

3.选择文件夹和搜索选项

4.在弹出对话框中,单击“查看”选项卡

5.在“视图”选项卡的选项列表中,找到“隐藏的文件和文件夹”行

6.选择“显示隐藏的文件,文件夹和驱动器”按钮。

7。 单击“确定”


词汇表

这里的许多定义摘自ASME B89.3.4-2010: 旋转轴:指定和测试方法。

异步误差运动 –总误差运动中发生在旋转频率整数倍以外的频率处的部分。 异步误差运动包括以下误差运动分量:(a)不是周期性的(b)周期性的,但发生在主轴旋转频率及其整数倍数以外的频率上;(c)周期性发生在主轴旋转频率的次谐波频率上。

异步误差运动值 –异步误差运动极坐标图的最大缩放宽度,沿着通过极坐标图中心的径向线测量。

轴向误差运动 –与Z参考轴同轴的误差运动。 轴向滑移,末端凸轮运动,活塞和醉酒是常见的,但对于轴向误差运动却不精确。

轴向热漂移 –当位移与Z参考轴共线时适用。

轴平均线 –穿过两个轴向分开的径向运动极坐标中心的线段。 轴平均线用于描述旋转轴相对于参考坐标轴的明确位置,或位置的变化,例如响应于负载,温度或速度的变化。

旋转轴 –围绕其旋转的线段

轴位移 –由运行条件的变化引起的旋转轴位置的变化。

轴承 –支撑转子并允许转子和定子之间旋转的主轴元件。

排量指示器 –测量两个指定物体之间位移的设备。

错误动作 –完美工件表面相对于参考坐标轴的位置变化,作为旋转角度的函数,且工件中心线与旋转轴重合。

脸部错误动作 –规定半径处的轴向误差运动和倾斜运动的轴向分量之和。 面误差运动在指定的径向位置处平行于Z参考轴。 术语“面跳动”具有类似于径向跳动的公认含义,因此不等同于面误差运动。

面对热漂移 –适用于在指定径向位置测量的轴向位移和倾斜位移的组合。

固定敏感方向 –当工件由主轴旋转且加工或测量点未旋转时,敏感方向固定。

基本误差运动 –总误差运动的那一部分发生在主轴的旋转频率上。 基本的轴向和基本面运动是误差运动,会导致零件的平面度误差。 但是,基本的误差运动将创建具有圆形平面度的零件:该表面是平坦的,并且将在任何给定半径上提供“密封表面”。 这种独特的性能对液压行业至关重要。 基本的径向和基本倾斜位移不是误差运动,因为它们表示工件的未对准,而不是旋转轴的属性。 基本的轴向和基本面运动是误差运动,并具有重要的工程后果。

基本误差运动值 – PC中心与同步误差运动极坐标图的指定极坐标轮廓中心之间的缩放距离的两倍。 可替代地定义为旋转频率分量的幅度。 该值是振幅的两倍,因为在这种情况下,振幅表示平均值到峰值,而不是峰值到峰值。 基本轴向值和基本面值是相同的值。 没有基本的径向误差运动值-在径向方向上,以旋转频率发生的运动是由偏心参考目标引起的,而不是旋转轴的属性。

最小二乘圆(LSC)中心 –圆的中心,该圆的中心最小化从其到误差运动极坐标图的足够数量的等距径向偏差的平方和。

非敏感方向 –是垂直于敏感方向的任何方向。

完美主轴 –主轴相对于参考坐标轴没有运动的主轴。

完美的工件 –具有完美绕中心线旋转表面的刚体

径向误差运动 –在垂直于Z参考轴的方向上并在指定的轴向位置处的误差运动。

术语“径向跳动”具有公认的含义,包括由于定心和工件不圆度引起的误差,因此不等同于径向误差运动。

径向热漂移 –当位移垂直于Z参考轴时适用。

残留同步误差运动 –轴向和端面同步误差运动的一部分,发生在旋转频率的整数倍而非基本频率上。 残余同步运动和同步误差运动在数学上是相同的。 这些类型的错误会导致车削零件表面的平面度错误。

残余同步误差运动值-从指定误差运动中心到两个同心圆的半径的比例差,正好足以包含残余同步误差运动极坐标图。

旋转敏感方向 –当工件固定且加工或测量点旋转时,敏感方向旋转。

转子 –主轴的旋转元件。

跳动 –由位移指示器感应到运动表面或相对于固定表面运动的总位移。 术语“ TIR”(指示器总读数)和“ FIM”(指示器全部运动)等同于跳动。 表面有跳动; 旋转轴运动错误。 跳动包括由于定心和工件形状误差引起的误差,因此不等同于误差运动。

敏感方向 –通过加工或测量的瞬时点,敏感方向垂直于完美的工件表面

纺锤 –提供旋转​​轴的设备。 定子 –主轴的固定元件。

定子到转子的误差运动 –在最小结构环的两端之间测得的与主轴相关的任何误差运动的总称。

结构误差运动 –由内部或外部激励引起的误差运动,并受结构环的弹性,质量和阻尼影响。

结构环 –保持两个指定对象之间相对位置的组件的组装。

同步误差运动 –以旋转频率的整数倍出现的总误差运动的分量。 术语“平均误差运动”是等效的,但不再是首选。 图A89.3.4的B11中描述的求平均方法对于确定同步误差运动仍然可以接受。

同步误差运动值 –与指定误差运动中心的两个同心圆的半径比例差,正好足以包含同步误差运动极坐标图。

热漂移 –与结构环路内温度分布变化相关的两个物体之间的距离或角度变化。

热漂移图 –基于时间的热漂移记录。

热漂移值 –某一最大值的最大值和最小值之差

在指定条件下指定的时间段。

倾斜误差运动 –相对于Z参考轴的角度方向上的误差运动。

圆锥误差,摆动误差,摆动误差,翻滚误差和高耸误差是常见的,但倾斜误差运动的术语不精确。

倾斜热漂移 –适用于相对于Z参考轴的倾斜位移。 总误差运动 –记录的完整错误动作。

总误差运动值 –与指定误差运动中心的两个同心圆的半径比例差,正好足以包含总误差运动极坐标图。


软件许可协议

通过接收和使用此LION PRECISION产品,您,最终用户和LION PRECISION均同意并受本许可协议的条款约束。 如果您不接受该协议的条款,请将产品退还给LION PRECISION,以全额退款。 该协议的条款如下:

1.授权许可。 考虑到支付许可费(这是本产品购买价格的一部分),Lion Precision授予被许可方非排他性的权利,可在任何时刻在单台计算机上使用随附的Lion Precision软件。

2.软件所有权。 作为被许可方,您拥有存储任何Lion Precision软件的介质,但是Lion Precision保留原始介质上记录的软件以及该软件的所有后续副本的所有权和所有权。 该许可不是原始软件的销售。 只有使用它的权利。

3.复制限制。 本软件及其随附的书面材料均受版权保护。 严禁未经授权复制或修改该软件。 您可能对任何版权侵权负有法律责任,或者因您未遵守本协议而受到鼓舞。 受这些限制的约束,被许可方只能复制两(2)张用于备份。 被许可方对根据此许可协议使用和/或分发任何复制的软件承担全部责任。

4.使用限制。 作为被许可方,您可以将软件从一台计算机转移到另一台计算机,但前提是该软件在任何时间只能在一台计算机上使用。 您不得通过任何网络或公告板服务以电子方式转让软件。 您不得将本软件或随附的书面材料分发给他人。 您不得修改,翻译,反向工程,反编译或反汇编软件。

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