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LION Spindle Error Analyzer (SEA)主軸迴轉精度與熱變形分析儀 |

加工件損壞的原因
主軸的性能是加工品質的重要關鍵, 當你暸解主軸的性能就能預測與控制加工件的品質, 加工件的形狀精度, 真圓度, 與表面粗糙度都與主軸性能有關. 只有在主軸真實的加工轉速下量測主軸精度, 對加工件品質的控管才具有義意
量測與暸解工具機的性能, 找出最佳工作轉速, 決定溫機時間, 甚至在機台撞機後確認主軸撞機前與後的精度
LION早於1993年就提供此SEA分析系統幫助主軸製造廠, 工具機廠及加工廠減少工件不良率及提高產品品質
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主軸迴轉精度分析系統符合以下的國際標準
ANSI/ASME Standard B5.54-2005: “Methods for Performance Evaluation of CNC Machining Centers”
ISO230: Test Code for Machine Tools, 3:“Determination of Thermal Effects“ 7:“Geometric Accuracy of Axes of Rotation”
ANSI/ASME B5.57-1998: “Methods for Performance Evaluation of CNC Turning Centers“
ANSI/ASME B89.3.4: “Axes of Rotation, Methods for Specifying and Testing“
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形狀精度誤差
Thermal growth: 熱變形是工具機最主要的誤差來源, 當工具機運轉啟動後,結構因熱產生變形或彎曲, 這直接改變了刀具端的位置, 因此造成工件形狀精度與加工孔深誤差
不均勻的熱源導致工具機結構扭曲變形,使主軸傾斜將產生孔偏,平坦度或表面粗糙度不良,量測工具機的熱變形讓你暸解機台熱穩定的溫機時間,以做精確加工

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真圓度誤差
Synchronous Error Motion: 同步運動誤差是主軸旋轉平均運動軌跡,代表圓度, 此參數為主軸加工圓孔的性能, 左圖為工件加工後的真圓度,右方為主軸的迴轉精度

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表面粗糙度
Asynchronous Error Motion: 非同步運動誤差是主軸旋轉時隨機變動的運動軌跡, 加工件的表面粗糙度與此參數直接相關, 如圖軌跡中的毛邊
量測主軸的非同步運動誤差可以瞭解主軸的加工能力與精度,. 如果撞機後的主軸也可以非同步運動誤差評估主軸的精度狀態
量測項目與參數
• Rotating Sensitive Radial • Synchronous error
• Fixed Sensitive Radial • Asynchronous error
• Radial Tilt • X and Y Axis TIRs
• Axial • Thermal Growth
• Thermal Growth • Tilt
• FFT • Spindle Shift with RPM
• Automated Testing
影片觀看:
http://www.lionprecision.com/sea/revolutionVideo.html
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Rotating Sensitive Radial
使用兩個間隔90度的測頭獲得位移數據。測頭測量回轉軸X和Y方向的位移並產生圖形。同步運動誤差測試適用於刀具在主軸上回轉的加工方式,如銑削和鑽孔等 |
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Fixed Sensitive Radial
測試X方向相對於主軸角度位置的位移並顯示測試的圖形。此測試適合於車削及工件在主軸上回轉的磨削,或者磨輪與工件的接觸位置固定的磨削(如平面磨削) |
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Tilt - Fixed Sensitive
在X或Y軸使用一對測頭測量主軸傾斜,結果可以顯示為角度位置,或用標準極坐標圖以及3D圖形顯示。測試對沿主軸的軸向任意位置進行預測。當工件或者刀具伸出主軸面更遠,傾斜測量意味著增大的誤差源 |
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Axial
軸向運動誤差用在Z軸的傳感器測量位移獲得。測頭測量主軸的軸向位移。該測試中還需要主軸的角度位置。這可用另一個在X或Y的測頭測量偏心獲得,或從轉速信號獲得。除以極坐標圖外,軸向運動誤差也可顯示為線形展開圖。 |
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FFT
頻譜分析單個測頭獲得的數據並且顯示不同頻率的幅值。產生幅值對頻率的圖形,該圖形每秒更新一次,使用最新的測試數據顯示頻譜。其結果被用來識別軸承頻率、共振頻率、諧波、RPM和結構振動。 |
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Temperature Stability
穩定性測試測量由主軸自身溫度升高而產生的影響。在主軸回轉過程中進行。該測量可以改變相對位置進行,例如在距離主軸端面任意距離的工件位置,孔位置、孔深度、輪廓位置的等。該測試還可以從複雜的傾斜運動中分離簡單的X和Y軸運動。 |
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Automated Testing
可產生連續循環測試的結果數據表格。檢測隨時間或者轉速變化而引起的機台變化。資料可輸出至Excel表格。 |
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Temperature Variation Error (TVE)
TVE測試是指由於周圍環境溫度的變化而引起的刀具相對於工件的位置改變。該測試進行時主軸不回轉並關閉機床電源。由於環境溫度的變化是緩慢的,以及機台和環境溫度同溫需要長時間,該測試需要長時間,典型的是24小時。該測量進行時X、Y和Z軸都安裝有測頭。 |

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| G-TECH Instrument Inc. |
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