Pomiary i ocena charakterystyki dynamicznej obrabiarek CNC

• Autorzy: Prącik, M.

Warianty tytułu

EN

Measurements and evaluation of dynamic characteristics of CNC machines

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono metodę i wyniki estymacji cech dynamicznych wybranych zespołów obrabiarki sterowanej numerycznie. W badaniach doświadczalnych mierzono poziomy drgań konstrukcji wrzeciennika oraz suportu i głowicy narzędziowej wraz z imakiem nożowym, w trakcie realizacji wybranych operacji skrawania i na biegu luzem. Pomiarów dokonywano przy różnych prędkościach posuwu suportu, różnych ustalanych prędkościach obrotowych wrzeciona i zróżnicowanych głębokościach warstwy skrawanej. Mierzone wartości przyspieszeń i przemieszczeń drgań stanowiły odpowiedź na wymuszenie w postaci zadawanego procesu skrawania: planowanie, toczenie wzdłużne albo wymuszenie realizowane poprzez stopniowe zwiększanie prędkości obrotowej wrzeciona - bez operacji skrawania. Do wyznaczania unormowanych przemieszczeń drgań poprzecznych wrzeciona zastosowano metodę wykorzystującą reprezentację w dziedzinie częstotliwości wymagającą dodatkowo dekompozycji składowych, w celu wydzielenia z widma wypadkowego, składowej związanej z błędami kształtu pobocznicy uchwytu, na której dokonywano bezkontaktowego pomiaru przemieszczeń. W pracy odniesiono się również do aktualnego stanu wymagań normowych ISO w systemach zapewnienia jakości badań dynamicznych obrabiarek.

EN

The paper is devoted to the analysis and assessment of some dynamic features of CNC machines. There are introduced results of measurements and experiments carried out on CNC machine of CKZ - 42N type, produced by BAROSZ GWIMET Ltd. from Poland. Vibration levels of the fast head spindle construction and the saddle with the face for cutter tools were investigated during machining operations and during free runs. As an vibration excitation were treated the following operations: straight turning and facing or free spindle head run different rotational speed. Dynamic measurements of transversal vibration displacements of the spindle were carried out utilizing non-contact laser sensor while piezo-accelerometers were used to determining the cutter tools face vibration acceleration. Method of independent component separation was applied to the normalised spindle vibration displacements in order to extract an external surface shape error of the lathe chuck. There were analysed representations of measured signals in the time and frequency domain. The paper deals also with brief information on the current state of quality requirements involved in ISO standards and related to dynamic investigations of machine tools.

Słowa kluczowe

PL

obrabiarka CNC; pomiar drgań

EN

CNC machine; vibration measurement

• Czasopismo: Inżynieria Maszyn
• Rocznik: 2004
• Tom: R. 9, z. 3/4
• Strony: 75-86
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz.

Twórcy

autor

Prącik, M.

• Politechnika Krakowska, Instytut Mechaniki Stosowanej

Bibliografia

• [1] BENDAT J.S., PIERSOL A.G., Random Data. Analysis and Measurement Procedures. John Wiley & Sons, New York 1986. tł. w j. ros. Mir Moskwa 1989.
• [2] BIAŁASIEWICZ J.T., Falki i aproksymacje, WNT, Warszawa 2000.
• [3] BIELIŃSKA E. red., Identyfikacja Procesów, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 1997.
• [4] BRANDT S., Analiza danych. Metody statystyczne i obliczeniowe, Wyd. Naukowe PWN, Warszawa 1998.
• [5] GADE S., HERLUFSEN H., et al., Order Tracking Analysis, Technical Review No. 2 1995, Bruel & Kjaer.
• [6] KORBICZ J. red., Diagnostyka procesów, WNT Warszawa 2002.
• [7] LYONS R.G., Wprowadzenie do cyfrowego przetwarzania sygnałów, Wyd. K. i L, Warszawa 1999.
• [8] MARCHELEK K., Dynamika obrabiarek, WNT Warszawa 1991.
• [9] OPPENHEIM A.V., SCHAFER R.W., BUCK J.R, Discrete-Time Signal Processing. Prentice Hall. N Jersey, 1999.
• [10] TOMKÓW J., Wibrostabilność obrabiarek, WNT, Warszawa 1997.
• [11] TUMA J., KOCI P., Vold-Kalman Order Tracking Filtering in Rotating Machinery, Proceedings of International Carpathian Control Conference, 2001.