主轴回转误差分析仪操作指引

1、主轴回转误差分析仪操作指南关于测量机床的运行测试介绍的指南根据ISO和ANSI标准，随后有一份测试报告模板。根据需要，报告模板可针对各种独特的情况进行修改和个性化编辑。相关标准：* ANSI/ASME标准B5.54-2005，“ CNC加工中心性能评估方法* ANSI/ASME B5.57-1998，“ CNC车床和车削中心性能评估方法* ，“旋转轴，具体说明和测试方法* ISO230-3，“热效应测定* ISO230-7，“旋转轴的几何精确度结构运动主轴停转相关标准局部« ISO 230-7 ，5.3« ASME B5.54，6.3« ASME B5.57，6.

2、3状态1. 机器通电，主轴未旋转，传动、辅助设备、液压设备关闭电子停机状态2. 机器通电，主轴未旋转，传动、辅助设备、液压设备翻开进给保持状态SEA测量窗探头量表示波器和FFT功能均可视情况用于振动分析使用的探头/轴X、X2、Y、Y2、Z目的初始测试，用以确定：安装的牢固性例如，因界面板不牢固而引发探头巢中岀现振动、安装不良由于外部源例如，地面振动和内部源例如润滑泵、控制器设置不佳，在机器的结 构环中出现的振动。电气错误源存在的可能性例如，EMC引起的测量噪声。执行测试传动关闭电子停机状态针对各探头/通道，1. 重置探头量表的 TIR。2. 等候5秒钟3. 记录通道的TIR。传动、辅助设备、液

3、压设备翻开进给保持状态针对各探头/通道，1. 重置探头量表的 TIR。2. 等候5秒钟3. 记录通道的TIR。示波器和FFT显示功能可被用来评估振动频率以及重复或间歇性振动的幅值。慢速测试设置条件主轴的旋转转速低于60RPM 传动或手动转动使用的探头/轴X、X2、Y、Y2、ZSEA测量窗探头量表示波器目的当机器的主轴正在缓慢旋转时，进行测量以检查设置。执行测试当主轴旋转时，重置并观察探头量表上的TIR指示器，以获得各通道的显示数据在完整的旋转期间，验证所有通道仍然在范围内验证标准球的偏心典型的偏心量为 25- 50卩m或者为预计主轴回转误差最大值的10倍。如果使用编码器来触发 SEA测量，那么

4、无需任何偏心。环境温度变化误差ETVE相关标准局部« ISO 230-3 ，5« ASME B5.54，6.2« ASME B5.54，条件测试前：机器必须在环境温度下浸泡至少12小时，在此期间，主轴处于非激活状态。测试期间：机器处于“进给保持状态下。测试期间，周围的环境条件必须是机器实际操作期间 的典型条件。使用的探头/轴X、X2、Y、Y2、Z温度传感器SEA测量窗执八'、记录的值X、Y、Z轴的位置漂移倾斜X, Y空气温度主轴鼻端温度任何其他感兴趣的外表温度目的工件对工具的相对位移已被测量，并被存储用于此测试。这些测量显示了因此机器的典型环境条 件而产生

5、的主轴漂移误差的大小。执行测试安装探头和标准球放置温度传感器，以测量空气温度将温度传感器放置在主轴鼻端上根据需要，放置其他温度传感器浸泡后，将热样本时间设置为60秒，总持续时间为 4小时最少至 24小时最正确运行测试在表格中记录样本结果，并插入图表截图。热漂移相关标准局部* ISO 230-3 ，6* ASME B5.54，ASME B5.57，条件测试前：机器必须在环境温度下浸泡至少12小时，在此期间，主轴处于非激活状态测试期间：以最大速度的75%旋转主轴使用的探头/轴X、X2、Y、Y2、ZSEA测量窗热八'、记录的值X、Y、Z轴的位置漂移倾斜X，Y大气温度主轴头温度目的工件对工具的

6、相对位移已被测量，并被存储用于此测试。这些测量显示了因机器预热期间主轴产 生的热量而导致的主轴漂移误差的大小，并可帮助确定适应主轴冷却系统中的规格和缺陷所需的 最少主轴预热时间。执行测试安装探头和标准球放置温度传感器，以测量空气温度将温度传感器放置在主轴鼻端上根据需要，放置其他温度传感器浸泡后，将热样本时间设置为5秒，总持续时间为 60 分钟。运行测试在表格中记录样本结果，并插入图表截图初始转速范围测试状态旋转主轴，从低 RPM渐进至最大RPM注意：请勿超岀标准球允许的最大RPM。使用的探头/轴X、Y、ZSEA测量窗径向旋转或固定敏感度轴向示波器可选分析设置记录的值径向同步误差非同步误差TIR

7、 XTIR Y轴根本运动误差剩余同步运动误差非同步运动误差TIR 总指示跳动量目的确定岀现问题的主轴转速，以便在全面分析期间进行进一步研究 执行测试观察/记录整个主轴速度范围内的同步和非同步运动误差。每次更改转速后，请点击“分析设置窗口中的“设置目标RPM至测量的 RPIM按钮。此举可调整DAQ至适合此转速的采样率。查看最正确转速最小的运动误差和最次转速最大的运动误差。在全面分析期间，请特别注意最次转速，以了解是否可以找到原因/补救措施。全面分析对于全面分析来说，执行测量的转速为至少5等分主轴的转速范围。典型的工作转速应该明确地在本测试中加以使用。需要 10%、50%和100%全速的ANSI标

8、准需被包含在内。对于这些测试来说，测量结 果可被单独存储以 ASCII代码，并可在测量完成后用于详细的分析。径向固定敏感度和轴向机床、车削中心和磨床相关标准局部« ISO 230-7 ，5.5ASME B5.57，条件以选定的转速包括正常使用的通用转速旋转主轴。使用的探头/轴X、ZSEA测量窗径向固定敏感度轴向在各转速下记录的值X 径向运动误差：TIR、同步、非同步、总计Z 轴向运动误差：根本、剩余、同步、总计主轴转速目的测量主轴的运动误差，以确定机器的性能和健康运转情况执行测试将要分析的旋转次数设为32。在报告表中，记录针对各选定速度的所有运动误差值。径向和轴向旋转敏感度所有机床相

9、关标准局部* ISO 230-7 ，5.4* ASME B5.54，ASME B5.57，条件 以选定的转速包括正常使用的通用转速旋转主轴。使用的探头/轴X、Y、ZSEA测量窗径向旋转敏感度轴向在各转速下记录的值X、丫径向运动误差：TIR、同步、非同步、总计Z 轴向运动误差：根本、剩余、非同步、总计 主轴转速目的测量主轴的运动误差，以确定机器的性能和健康运转情况执行测试将要分析的旋转次数设为32。在报告表中，记录针对各选定转速的所有运动误差值。倾斜-固定敏感方向相关标准局部 ISO 230-7 ，ASME B5.57, 7.534条件以选定的转速包括正常使用的通用转速旋转主轴。 使用的探头/轴

10、X、X2 或 Y、Y2SEA测量窗倾斜-固定敏感方向 在各转速下记录的值轴向、倾斜运动误差：同步、非同步、总计主轴转速目的测量主轴在不同转速和 /或温度下的倾斜情况 执行测试在报告表中，记录针对各选定转速的所有运动误差值。漂移与RPM条件以选定的转速包括正常使用的通用转速旋转主轴。使用的探头/轴X、X2、Y、Y2 和 ZSEA测量窗漂移与RPM在各转速下记录的值在各轴中的漂移和倾斜主轴转速目的当主轴转速在一个短时间内逐步增加时，测试主轴在X、丫、Z轴中的位置漂移位移情况，以及X和丫轴的倾斜情况。当主轴转速增加时，主轴部件内的机械负荷发生变化即离心力发生 变化，预负荷发生变化，从而影响主轴的相对

11、位置。此测试还可揭示主轴轴承的预负荷的实际 状态。执行测试当测试完成时，请记录在各转速下增加和减少而引起的各轴的位置漂移情况，并插入图表截图。主轴回转误差测量报告日期机器ID位置操作员报告作者工程订单备注测量系统现已使用以下测量设备对机器主轴的精确度进行测量并加以分析:软件Lion Precision主轴回转误差分析仪版本电子器件模块系统型号Elite 系列或CB7 灰色和黑 色序列号最后校准日期测量范围灵敏度低高灵敏度如适用探头/通道1序列号分辨率探头/通道2序列号分辨率探头/通道3序列号分辨率探头/通道4序列号分辨率探头/通道5序列号分辨率标准球25.4毫米1英寸单标准球序列号圆度xxx

12、nm25.4毫米1英寸双标准球序列号上球圆度xxx nm下球圆度xxx nm12.7毫米0.5英寸单标准球序列号圆度xxx nm25.4毫米1英寸圆柱体序列号圆度xxx nm测量系统校准具有 NIST可追溯性测量设置照片XXXX图片放于此处通道分配通道轴12345定义/缩写词TIR:总指示跳动量Synch：同步运动误差Asy nch：非同步运动误差Fund：根本运动误差RPM每分钟转速已测量的运动误差热漂移(ASME B5.54、ASME B5.57、SO 230-3) 旋转运动误差(ASME B5.54、ASME B5.57、ISO 230-7)：同步运动误差非同步运动误差总运动误差。漂移与

13、RPM结构运动主轴停转相关标准局部« ISO 230-7 ，5.3« ASME B5.54，6.3ASME B5.57，6.3条件机器通电、轴激活、主轴未旋转。需要测量的探头/轴X、X2、Y、Y2、Z目的初始测试，用以确定：安装的牢固性例如，因界面板不牢固而引发探头巢中岀现振动、安装不良由于外部源例如，地面振动和内部源例如润滑泵、控制器设置不佳，在机器的结 构环中出现的振动。电气错误源存在的可能性例如，EMC引起的测量噪声。结果机器通电，关闭传动、辅助设备和液压设备探头/轴5秒TIR 微米XX2YY2Z机器通电，翻开传动、辅助设备和液压设备探头/轴5秒TIR 微米XX2YY

14、2Z结构运动评价:环境温度变化误差ETVE相关标准局部« ISO 230-3 ，5« ASME B5.54，6.2ASME B5.54，条件测试前：机器必须在环境温度下浸泡至少 12小时，在此期间，主轴处于非激活状态。 测试期间：机器处于“进给保持状态下。测试期间，周围的环境条件必须是机器实际操作期间 的典型条件。使用的探头/轴X、X2、Y、Y2、Z温度传感器目的工件对工具的相对位移已被测量，并被存储用于此测试。这些测量显示了因此机器的典型环境条 件而产生的主轴漂移误差的大小。结果测试期间，各项测量的范围TIR持续时间位移微米温度(° C)XYZX倾斜丫倾斜空气主

15、轴T3T4T5ETVE图表插入图表截图ETVE备注:热漂移相关标准局部« ISO 230-3 , 6« ASME B5.54 , 762ASME B5.57 , 条件测试前：机器必须在环境温度下浸泡至少12小时，在此期间，主轴处于非激活状态。测试期间：以75%的最大速度旋转主轴使用的探头/轴X、X2、Y、Y2、Z目的工件对工具的相对位移已被测量，并被存储用于此测试。这些测量显示了因机器预热期间主轴产 生的热量而导致的主轴漂移误差的大小，并可帮助确定适应主轴冷却系统中的规格和缺陷所需的 最少主轴预热时间。结果测试期间，各项测量的范围TIR持续时间位移微米温度(° C

16、)XYZX倾斜丫倾斜空气主轴T3T4T5热漂移图插入图表截图热漂移评价:初始速度范围测试条件旋转主轴，从低 RPM渐进至最大RPM 注意：请勿超岀标准球允许的最大RPM使用的探头/轴X、Y、Z目的确定岀现问题的主轴转速，以便在全面分析期间进行进一步研究结果值得注意的转速RPM径向卩m轴向卩m最优最次同步运动 误差非同步运 动误差TIR X根本运动 误差非同步运 动误差TIR备注:径向和轴向固定敏感度机床、车削中心和磨床相关标准局部« ISO 230-7 ，5.5ASME B5.57，条件按照10%、50%和100%的最大速度以及其他选定的速度包括正常使用的通用速度旋转主 轴。使用的探

17、头/轴X、Z目的测量主轴的运动误差，以确定机器的性能和健康运转情况结果RPM径向卩m轴向卩m同步运动 误差非同步运 动误差TIR X根本运动 误差剩余运动 误差非同步运 动误差TIR固定敏感度评价:径向旋转敏感度和轴向所有机床相关标准局部« ISO 230-7 ，5.4« ASME B5.54，ASME B5.57，条件按照10%、50%和100%的最大转速以及其他选定的转速包括正常使用的通用转速旋转主 轴。使用的探头/轴X、Y、Z目的测量主轴的运动误差，以确定机器的性能和健康运转情况RPM径向卩m轴向卩m同步运动 误差非同步运 动误差TIR XTIR Y根本运动 误差剩余运动 误差非同步运 动误差TIR旋转敏感度评价:倾斜-固定敏感方向相关标准局部« ISO 230-7 ，ASME B5.57，7.534条件按照10%、50%和100%的最大速度以及其他选定的速度包括正常使用的通用速度旋转主 轴。使用的探头/轴X、X2 或 Y、Y2目的测量主轴在不同速度和/或温度下的倾斜情况RPMX倾斜卩Rad丫倾斜卩Rad同步