主轴回转误差分析仪

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主轴回转误差分析仪主轴回转误差分析仪可测量机床主轴以操作速度运行时的回转运动。然后分析并报告降低零件质量的运动误差。此类测量可协助排除故障、提高零件质量,并且避免不必要的主轴调整(这是一个非常普遍的现象)。

一套完整的测量系统包括:

预测和防止零件误差

制造商通过机器评估可预测和防止出现零件误差,例如:

查找和消除主轴运动误差源

符合国际标准

主轴回转误差分析仪按照下列标准执行测试:
ANSI/ASME 标准 B5.54-2005,“数控加工中心性能评估方法”
ANSI/ASME B5.57-1998“数控车削中心性能评估方法”
ANSI/ASME B89.3.4-2010,“旋转轴的规定和试验方法”
ISO230-3,机床测试规范第 3 部分,“热效应的测定”
ISO230-7,机床测试规范第 7 部分,“旋转轴的几何精度”

 

主轴测量革命

Revolution in Spindle Measurement

 

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主轴回转误差分析仪的工作原理

主轴回转误差分析仪有 5 个垂直轴精密传感器和目标

安装在巢里的非接触式电容式探头可测量主轴刀架或车床卡盘上安装的精密的标准球目标的动态位移。

测量的5 个轴

在轴底部安装探头以测量 Z 轴移动。安装第一对探头时应使其互成直角(俯视图),以测量 X 轴和 Y 轴的移动。安装第二对 X 轴和 Y 轴探头,以测量第二个标准球。将这些探头对进行组合,得出倾斜测量结果。

主轴回转误差分析仪测量分析和显示

主轴转动时,专用软件将从探头收集读数并分析结果,然后以极坐标、线性图及预估测量值的形式在屏幕上显示结果。

所执行的测试包括:

所列值包括:

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主轴回转误差分析仪软件版本 8

截图主轴回转误差分析仪软件可从传感器收集数据、计算运动误差,并以极坐标和线性图的形式显示结果。可在象限内同时查看多达 4 个测试窗口,或以全屏模式查看任意窗口。使用的不同显示窗口及能同时查看的窗口如下:

当其他象限显示取自当前或先前测试的全面分析输出图时,可进行实时显示。测试数据可存档,以供日后检索和对比。

通过数据采集系统读取传感器数据;进行数据实时分析,并以所选图形的形式显示:直角坐标、极坐标或三维图形。

在完成多达 5 个通道的位移测量和 7 个通道的温度测量后,该软件针对所有 3 个轴执行多次不同的运动误差测试;除此之外,还包括:

 

系统最低要求

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主轴回转误差分析仪:执行的测试

主轴回转误差分析仪可执行所有必需的主轴回转运动测试,以帮助预测和记录因零件质量导致的性能问题,其中包括国际标准指定的测试。从右侧菜单中选择一个测试,查看样屏并完成测试参数描述。

 

 

主轴回转误差分析仪执行的某些测试:

径向旋转敏感方向图

径向测试 - 固定和旋转敏感方向

轴向运动误差图

轴向测试

倾斜固定敏感方向图

倾斜测试

主轴运动误差的 fft 图

FFT 分析

主轴热稳定性

热漂移测试

主轴热稳定性

转换与 RPM 图

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主轴回转误差分析仪传感器

Elite 系列电容式系统精密的电容式传感器和温度传感器

Elite 系列电容式传感器可测量标准球目标的运动。CPL190 和/或 CPL290 电容式传感器驱动器的分辨率高达 0.4 纳米,可提供最精确的主轴测量。此外,独特的 15 kHz 带宽可使其测量以极速旋转的主轴。

系统包括与系统搭配使用的直连式 National Instruments 数据采集系统。SEA 版本 8 利用 Elite 系列的即插即用技术读取系统的所有校准信息,这样既确保了采集数据的准确性,又减少了操作员录入数据的繁冗步骤。

传感器和标准球Elite 系列 TMP190 温度传感器模块可在多达 7 个点监控机器温度。由 SEA 软件通过机箱后侧的 DAQ 连接器实施电脑控制。

USB 数据采集接口:无需安装 PC 卡

SEA 8 独有的 National Instruments 高性能 USB-6251 数据采集系统使 PCMCIA 或 PCI 数据采集硬件的安装省时省力。

出口规定

由于 Elite 系列具有较高的分辨率,因此出口时需办理出口许可证

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主轴回转误差分析仪硬件

探头安装硬件和精密的目标是 SEA 系统的重要部件。测量精确度取决于安装硬件的硬度和可靠性。

探头座

精密的探头架主要用于保持高分辨率运动误差的准确测量所需的精确垂直度。此外,还提供多个通用型可调探头架,用于单通道测量。

3 探头巢

5 探头巢

车床适配器

可调节

主轴运动误差 3 探头巢 主轴运动误差 5 探头巢 主轴运动误差车床适配器 主轴运动误差可调探头座
利用 3 通道系统进行 X、Y 及 Z 轴的测量。
利用 5 通道系统进行 2X、2Y 及 Z 轴的倾斜和运动误差的测量。 安装在车床刀具架上,支撑一个标准的 3 探头巢。

对于安装式探头,标准的探头巢则不适用。

标准球目标

标准目标是严格按照标准制造的。我们的标准球目标圆度达到令人惊叹的 50 纳米以上(2 微英寸)。
球目标的离心率可调,以产生测试所需的固定跳动。5 通道系统需双标准球。
此外, 1 英寸精密针规也可用。

单标准球 (1")

双标准球 (1")

小号单标准球 (0.5")

精密针规 (1")

主轴径向跳动单标准球 主轴径向跳动双球目标 主轴径向跳动小号测试球 主轴径向跳动测试针规
3 通道系统使用 1 个精密球。
5 通道系统使用 2 个精密球,以进行倾斜测量及其他运动误差测量。 3 通道系统在小型机床上使用一个高精度 0.5" 球。

 

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