Diagnostics of CNC machine tools spindle errors
Artykuł w czasopiśmie
MNiSW
11
Lista B
| Status: | |
| Warianty tytułu: |
Diagnostyka błędów wrzecion obrabiarek CNC
|
| Autorzy: | Józwik Jerzy |
| Rok wydania: | 2015 |
| Wersja dokumentu: | Elektroniczna |
| Język: | angielski |
| Numer czasopisma: | 2 |
| Strony: | 197 - 210 |
| Bazy: | BazTech |
| Efekt badań statutowych | NIE |
| Materiał konferencyjny: | NIE |
| Publikacja OA: | TAK |
| Licencja: | |
| Sposób udostępnienia: | Witryna wydawcy |
| Wersja tekstu: | Ostateczna wersja opublikowana |
| Czas opublikowania: | W momencie opublikowania |
| Abstrakty: | polski | angielski |
| Wrzeciono jest jednym z najważniejszych zespołów funkcjonalnych każdej obrabiarki skrawającej do metali. Wrzeciona i elektrowrzeciona współczesnych obrabiarek sterowanych numerycznie są skomplikowanymi układami mechatronicznymi napędu ruchu głównego. Od ich dokładności zależy jakość wytwarzanych części, a także wydajność obróbki, trwałość i dokładność całej obrabiarki CNC. Ich łożyska decydują o dokładności położenia osi obrotu, ustaleniu elementu wirującego i przenoszeniu sił skrawania. Jednocześnie należy stwierdzić, że ultraprecyzyjne i wysokoobrotowe wrzeciona należą do najbardziej kosztownych elementów obrabiarki CNC. Ich kontrola, diagnostyka i właściwa eksploatacja jest kluczowym zadaniem w każdym zakładzie przemysłowym. Diagnostyka dynamiczna wrzecion jest możliwa między innymi dzięki analizatorom błędów wrzecion. Jednym z nich jest wykorzystany w pracy (zaprojektowany specjalnie na potrzeby oceny dokładności wrzecion stosowanych w precyzyjnych obrabiarkach CNC) SPINDLE ANALYZER firmy IBS Precision Engineering. Z analiz literatury wynika, że na dokładność obróbki wpływa nie tylko dokładność geometryczna obrabiarki, ale także zmienne w czasie obróbki błędne ruchy zastosowanego wrzeciona. W świetle obserwowanych trendów w konstrukcji obrabiarek i obróbki skrawaniem, stale dąży się do zwiększania prędkości skrawania i zwiększania możliwości wrzecion do osiągania coraz to wyższych prędkości obrotowych. Odgrywają one szczególnie ważną rolę w przypadku obróbki z dużą prędkością obrotową. Badania statyczne (przy nieruchomym wrzecionie lub przy wolnych obrotach) stają się niewystarczające do oceny odchyleń wrzeciona, które zachowuje się zupełnie inaczej w uwzględnianych w pracy warunkach dynamicznych, przy bardzo dużej wartości prędkości obrotowej. Przedstawione w pracy rozkłady całkowitych błędnych ruchów promieniowych synchronicznych i asynchronicznych oraz całkowitych mierzonych przemieszczeń promieniowych w warunkach wysokich obrotów pozwalają ocenić pośrednio stan łożysk, luzy, niedostateczną sztywność czy też niewyważenie. | |
| The work presents characteristics and practical application of Spindle Error Analyzer, an innovative bespoke diagnostic system, designed for precision measurement of spindles used in high-precision CNC machining centers. Conducted tests exemplify that the process of diagnostics without high-precision and effectiveness methods and tools would be difficult. This results from high efficiency and kinematic standards and design complexity of modern machines. Modern engineering machines are equipped in spindles of increasing velocity capability and simultaneously accuracy of rotation, which therefore requires higher-precision bearings and headstock. Spindle bearings determine the geometric accuracy of axes of rotation, the setting of a rotating element, and are for those reasons the main contributing factor to the total error motion. Major applications of the system include: real-time monitoring of the spindle technical condition, potential spindle problem verification, spindle damage recognition (bearings, etc), evaluation of spindle condition at the stage of in-house testing and acceptance tests, verification of working order following crash. The present work analysed the capabilities and efficiency of precise detection of error motions (axial and radial) of the machine tool spindle and unique results of errors, measured by innovative Spindle Error Analyzer. |
