Auteur: Neway CNC Equipment (Suzhou) Co., Ltd Wei Jian qui suit le titre original: "problème de bruit anormal recherche broche Centre d'usinage vertical de vibration."
Par des essais de vibration et l'analyse du spectre d'un axe de centre d'usinage vertical, en fournissant un moyen efficace pour résoudre le problème des vibrations de bruit anormal de la broche.
Equipment Company Neway une broche de machine-outil NC série VM vibrations sonores anormale des problèmes évidents à faible vitesse (200 ~ 500r / min), ont été testés au moyen d'un centre d'usinage vertical de l'ensemble terrain, pour comprendre la situation des vibrations, et de trouver la cause de vibrations problème de bruit anormal par la méthode d'analyse spectrale.
1. Protocole d'essai de vibration
Système d'entraînement principal du centre d'usinage vertical est configuré pour: vitesse de broche maximum de 8000R / min, entraînement par courroie, rapport de vitesse du moteur principal 5: 4 FANUC 8 / 1000i, puissance 7,5 / 11kW, les spécifications de la poulie broche 8YU-55T, la taille de la poulie du moteur 8YU-44T.
Le test utilise un analyseur de signal dynamique d'acquisition de signal de vibration de type INV3020D, le dispositif de support à l'utilisation d'acquisition de données DASP-V10 et le traitement du signal et un logiciel d'analyse peut compléter l'appareil de prétraitement signal de bruit de vibration course à vide, l'analyse de la forme d'onde de domaine de temps, une analyse du spectre FFT et l'analyse du bruit. Test, en utilisant un capteur d'accélération pour la machine de capture signal de réponse de vibration. Lors du test du point de mesure est agencé comme représenté sur la Fig.
Machine VM figure 1 point de mesure lors de l'essai d'un agencement schématique
Comparaison de l'amplitude des vibrations à des vitesses différentes 2.
Les valeurs comparatives de l'intensité de vibration de chaque point dans la Fig. 2 d'extrémité de broche
La figure 2 montre la comparaison de l'intensité de différents points de la position de la machine d'essai à la vitesse de variation de la valeur vibration, voir: valeur d'intensité de vibration dans chaque vitesse de la machine ne sont pas de grande taille (<0,3 mm / s), en ligne avec entreprises pré-établie dans la machine-outil spécifications d'essai de vibration « valeur d'intensité de vibration d'un niveau de commande de centre d'usinage vertical » de 0.5mm / s. lorsque la machine est 330R / min vitesse, la présence de pic local évidente: l'expérience pratique du champ de vision, a un bruit anormal évident.
3. L'analyse spectrale de données de vibration
Vitesse (1) l'analyse du spectre de vibration du spectre du signal à la machine VM section basse vitesse section 330R / min et à grande vitesse 8000R / min vitesse de vibration points de mesure sont analysées, 3, 4 comme représenté à la Fig.
La figure 3 le spectre de la vitesse de vibration de la machine à VM 330R / min
Sur la figure 3, en raison de la faible vitesse de rotation, la fréquence de base de broche de 5,5 Hz, la fréquence de base de 6,9 Hz de l'arbre moteur, dans le spectrogramme difficile de trouver des composants qui, sur la figure 3 met en évidence 302.88Hz de fréquence, la synchronisation de fréquence et la poulie en prise avec la fréquence (en dents de poulie de la vitesse de rotation x fréquence fondamentale, par exemple au 330R / min 302.5Hz valeur théorique), qui sur les deux côtés il y a une certaine composantes de bande latérales de fréquence.
La figure 4 le spectre de la vitesse de vibration de la machine à VM 8000R / min
. Du point de vue de la figure 4, à des vitesses élevées de rotation, l'engagement entre la courroie de synchronisation et la fréquence de la poulie supérieure (7333.3Hz), le spectre de vitesse n'a pas été observée, cependant, la broche peut être vu sur la figure 4, le spectre en bande de base 133Hz composantes de fréquence fondamentale de l'arbre du moteur et 167Hz, il y a des composantes harmoniques d'ordre inférieur des deux.
analyse accélération (2) du spectre de vibration du signal en raison des informations limitées sur le spectre de vitesse de vibration, et analyse la machine VM à section basse vitesse 300r / min et 330R / min spectre de vibration de l'accélération de la vitesse de l'axe du point de mesure, tel que 5, 6, comme représenté sur la figure.
Machine à 5 la figure VM spectre de vitesse de vibration à 300r / min
La figure 6 le spectre d'accélération de vibration de la machine à VM 330R / min
Peut être vu à partir du spectrogramme, le décrit ci-dessus plusieurs vitesses, les performances en fréquence du spectre de la bande de fréquence plus importante roue de mise en prise et les bandes (in. La figure 2 marqueur), les autres composantes de fréquence est faible. Et il y a évident fréquence de modulation à bande latérale de la fréquence de rotation de la poulie motrice (comme décrit sous 330R / min est d'environ 6,9 Hz) venant en prise sur les deux côtés de la fréquence 300r / min et 330R / min vitesse. Ensuite, l'analyse du spectre des machines VM dans la section à grande vitesse 8000R / min accélération des vibrations de la vitesse de rotation, comme représenté sur la Fig.
La figure spectre d'accélération de la vibration de la machine 7 VM à 8000R / min
Comme on le voit sur la figure 7, et une des bandes de roues de mise en prise courroie de synchronisation de fréquence (7332.9Hz) reste (voir point marqué 1), mais la fréquence de modulation entre l'augmentation de mailles moins prononcée dans le spectre de fréquences des autres composantes de la fréquence de modulation amplitude relativement faible.
L'analyse qui précède, a déclaré:
principaux facteurs conduisant à une vibration sonore anormale du centre d'usinage vertical VM est présent à faible 330R / min pour engager la composante de fréquence de la courroie de la poulie du point de vue de l'analyse de la bande latérale, principalement le groupe principal de la poulie motrice composante de fréquence.
des causes de l'engagement avec la modulation de fréquence de bande latérale pour analyser le phénomène, que la principale poulie du moteur de la machine il y a une grande possibilité de défaillance de la dent.
en outre apprécié que la poulie broche porte-outil de la machine motrice et la poulie sont traitées par différents fabricants, peut être due à la fois à l'outil de formage utilisé pour dévier l'usinage de la poulie, l'arbre de poulie est de préférence traitée, la qualité du traitement et de la poulie du moteur une mauvaise stabilité de telle sorte que la poulie motrice et la poulie courroie lorsqu'il est engagé à la différence de la poulie de l'arbre. Par conséquent, le problème de bruit anormal des vibrations à résoudre par la broche de la machine devrait permettre d'améliorer la qualité de son traitement pour démarrer la principale poulie du moteur.
(3) après l'analyse spectrale des pièces détachées de signal de vibration grâce à l'analyse spectrale des vibrations signaux au-dessus d'analyse et de tirer des conclusions, nous avons remplacé la meilleure est la qualité de la poulie du moteur, assurant ainsi la précision de la poulie dentée broche et la poulie du moteur et re-testé dans la broche des machines-outils signal de vibration, la vitesse de vibration de la broche à l'heure actuelle à 330R / min spectre de vitesse tel que représenté sur la Fig.
Machine figure 8 VM après le remplacement de la poulie de l'arbre moteur lorsque la vitesse du spectre de vibration à 330R / min
La figure 8 est comparée à la Fig. 3, peut être trouvée, alors que les composantes de fréquence restent en prise avec la poulie de courroie (302.88Hz), mais l'intensité de vibration de chaque point à la valeur de fusée inférieure de manière significative, dont la direction l'arbre d'axe, l'axe les valeurs de l'intensité de vibration dans la direction radiale et la direction radiale de la broche, respectivement, avant et après la 0.115mm originale / s, 0.123mm / s, 0.083mm / s est réduit à 0.016mm / s, 0.040mm / s, 0.020mm / s, Save faible amplitude est de 60% à 80%, est nettement améliorée, et une expérience pratique du champ de vision, avant disparait de bruits anormaux évidents. Par conséquent, considéré comme la vibration sonore anormale du problème de la broche de la machine VM a été résolu.
4. Conclusion
Au moyen de l'analyse des données de signal de vibration, et peut fournir un moyen efficace pour résoudre le mode de vibration machine de type rotation de la broche comme bruit anormal ou de problèmes anormaux, favorisant ainsi la qualité et l'amélioration de la qualité des performances produit de la machine.
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