回転感度方向ラジアル誤差の計測
回転感度方向ラジアル誤差計測では、お互いに90°の角度で配置された2ケのプローブからの距離データを取り込みます。これらのプローブは、X軸とY軸に関してスピンドルの位置変化を測定し、Tlusty法を用いて極座標プロットを作成します。この計測はフライス削り、中ぐりおよび穴あけなど、工具がスピンドルと共に回転する工法に有効です。
評価項目
- スピンドルの同期誤差運動による真円度
- スピンドルの非同期誤差運動による
表面仕上げ具合 - ある特定回転数での性能低下
予想される原因
- ベアリングレースの振れ
- ベアリングシートの振れ
- ベアリングシートのアライメントのずれ
- ベアリングの摩耗、不適切な予圧、構造的振動、剛性不足、バランス不良、機械の共振
固定感度方向ラジアル誤差の計測
固定感度方向ラジアル誤差計測では、アンギュラポジションでのX方向から距離データを取り込み、そのデータを極座標プロットで表示します。この計測は旋削や研削加工のようなワークがスピンドルと一緒に回転する工法や、研削砥石とワークの接点が平面研削のように固定している工法に適しています。
評価項目
- スピンドルの同期誤差運動による真円度への影響
- スピンドルの非同期誤差運動による表面仕上げへの影響
- ある特定回転数での性能低下
予想される原因
- ベアリングレースの振れ
- ベアリングシートの振れ
- ベアリングシートのアライメントがずれている
- ベアリングの摩耗、不適切な予圧、構造的振動、剛性不足、バランス不良、機械の共振
軸方向誤差運動の計測
軸方向の誤差計測では、Z軸(チャンネル3)のプローブから距離データを取り込みます。プローブは回転中のスピンドルの軸方向の運動を計測します。また、スピンドルの回転位置データも必要になりますが、これはX、Y軸の別のプローブによって計測された偏心運動から取り込んだり、あるいはエンコーダの信号から取り込みます。計測結果は、オシロスコープのディスプレイにても表示可能です。
評価項目
- スピンドルの同期誤差運動による表面仕上げへの影響
- ある特定の回転数での性能低下
予想される原因
- ベアリングの摩耗
- 不適切な予圧
- 構造的振動
- 剛性不足、バランス不良、機械の共振
FFT
FFT解析テストは、ある時間領域で1ヶのプローブからのサンプル振幅データを取り込み、そのデータを周波数領域のデータに変換します。周波数別の振幅を表すグラフが作成されます。グラフは1秒ごとに更新され、最も至近の解析結果が表示されます。FFTデータは個々のベアリング周波数、構造的振動および固有周波数や共振周波数の特定に使われます。
温度安定性の測定
温度安定性テストでは、運転中のスピンドル自身が発生する熱による変位を計測します。このテストは、スピンドルが回転している間に、短時間で行います。このテストでは、工作機械の性能に影響するツールとワーク間の相対的なポジションの変化を計測します。スピンドル面からある距離でのワークの形状位置確認、穴の位置、穴の深さ、輪郭の位置を計測します。そして複雑なアンギュラモーションをX、Y軸方向の単純な運動に分離して評価します。
温度変動誤差に伴い生じる雰囲気温度変化が原因のスピンドルのマシンベッドへの相対位置変化をテストします。このテストはスピンドルを回転させずに、機械の電源を切って行います。雰囲気温度がゆっくりと変化するため、また機械の温度が雰囲気温度と同じになるまでには長時間かかるため、このテストには通常は 24時間位の時間が必要になります。この計測は、X、YおよびZ軸方向にそれぞれのプローブで計測します。
データのオーバーレイ(重ね合わせ)表示
データの重ね合わせは、別ファイルのデータまたは計測中のデータを同じグラフ上に集積ファイルのデータとして表示します。ファイルの重ね合わせを使用して、同じ機械のテスト中のデータと基準テストデータとを比較できます。
傾斜 − 固定感度
2組のX、Y方向に取付けられた変位計を用いスピンドルの傾斜を測定し、それぞれの回転角度位置での傾斜を表示します。 一般的な極座標と3Dのどちらでも表示できます。この試験により、スピンドル上のどの角度位置での誤差も予測が可能です。
この測定は、スピンドル端面より遠く離れた所に取付けられた加工物や工具を発生源とする誤差を増幅させて表示します。
自動測定
長時間連続して行った測定結果を一覧表で表示します。長時間運転時の性能や、異なる速度での性能を確認出来ます。測定結果は解析、グラフ化、印刷などの加工ができるよう、Excel とリンクさせることが出来ます。
Lion Precision社(ライオンプレシジョン社)製 静電容量センサを紹介しています。
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