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Renishaw Ballbar Test - Plot Interpretation - Mills

Accueil du service Procédures d’aide Test de barre à rotules Renishaw - Interprétation de parcelle - Fraiseuses
Recently Updated Last updated: 04/05/2021

Test de barre à rotules Renishaw - Interprétation de parcelle - Fraiseuses


Test de barre à rotules Renishaw - Interprétation de parcelle - Fraiseuses

- Aller à la section - 1. Introduction 2. Paramètres de compensation 3. Définitions de Pitch, Roll et Yaw 4. Jeu à l'inversion dans l'axe X 5. Jeu à l'inversion positif dans l'axe Y 6. Jeu à l'inversion inégal dans l'axe Y 7. Spikes d'inversion dans l'axe X 8. Spikes d'inversion dans l'axe Y 9. Erreur de rotation de parcelle 10. Erreurs de spirale 11. Erreur de squareness 12. Décalage Servo 13. Erreur de squareness et d'inadéquation de Servo 14. Mise à l'échelle de l'inad 15. Squareness et décalage de mise à l'échelle 16. Tri-lobe 17. Straightness Y-Axis sur l'erreur X-Axis 18. Droite X-Axis sur l'erreur Y-Axis 19. Erreur de droitité 20. Erreur cyclique sur x Axis 21. Erreur cyclique sur l'axe Y 22. Modification de compensation 23. Différents parcelles de diamètre 24. Glissement de bâton sur Y-Axis 25. Formes étranges 26. Autres tracés de machines testées Back to Top

Introduction

Ce document contient des parcelles ballbar échantillons de machines avec différentes erreurs géométriques, dynamiques et matérielles de test. Chaque échantillon comprend une description de l'erreur, les causes possibles de l'erreur, l'effet que l'erreur a sur la partie usinée, et des mesures correctives. Lorsque vous faites une ballbar analyse sur une machine, comparez vos résultats à ces parcelles échantillons pour voir quelles étapes de dépannage à faire ensuite.

Ballbar Analysis - Quick Check Mode

Cliquez ici pour la procédure d’ Analyse de barre à rotules - Mode de contrôle rapide sur une fraiseuse.

Paramètres de compensation

Les paramètres qui peuvent avoir besoin d'ajustement sont énumérés ci-dessous.

Axe Backlash Compensation Friction Compensation Lead Compensation
X 13 138 229
Y 27 139 230
Z 41 140 231

Définitions de Pitch, Roll et Yaw

Pitch [1] - Une déviation angulaire possible dans les systèmes de positionnement, dans lequel le bord d'avant de la table s'élève ou tombe au fur et à mesure que la table se traduit dans la direction de la course. Il s'agit d'une rotation autour d'un axe horizontal, perpendiculaire à l'axe de la course.

Roulis [2] - Une déviation angulaire par rapport au mouvement idéal de la ligne droite, dans lequel la table de positionnement tourne autour de son axe de course comme elle se traduit le long de cet axe.

Lacet [3] - Une déviation angulaire par rapport au mouvement idéal de la ligne droite, dans lequel la table de positionnement tourne autour de l'axe vertical en traduisant le long de son axe de course.

Jeu à l'inversion dans l'axe X

Type de jeu à l'inversion : Positif = mouvement perdu

Dans cet exemple, le mouvement perdu X-Axis est au point d'inversion, et provoque le ballbar à prolonger. Les étapes des deux côtés des points d'inversion sont égales.

La vitesse d’avance de la machine n'affecte généralement pas la taille de l'étape.

 

Causes probables :

  • Un écrou d'entraînement usé ou un flotteur d'extrémité de vis à billes provoque un jeu à l'inversion dans le système d'entraînement.
  • Les guidages usés causent l'arrêt du mouvement à mesure que l'axe change de direction.
  • Tension excessive dans le vis à billes.

Effets sur la partie usinée : Un chemin de fraise interpolé circulaire montre un plat court.

Action corrective :

  • Supprimez tous les jeux à l'inversion dans les composants d'entraînement pour les erreurs de jeu à l'inversion importantes.
  • Ajustez le X-axis Backlash Compensation - Paramètre 13 pour corriger les petites erreurs de jeu à l'inversion.

 Remarque : La surcompensation (Paramètre 13 trop élevé) apparaît comme une étape dans la partie usinée.

Jeu à l'inversion positif dans l'axe Y

Type de jeu à l'inversion : Positif = mouvement perdu

Dans cet exemple, le mouvement perdu de l'axe Y est au point d'inversion, et provoque le ballbar à prolonger. Il y a des étapes de taille égale des deux côtés des points d'inversion.

La vitesse d’avance de la machine n'affecte généralement pas la taille de l'étape.

Causes probables :

  • Le flotteur d'extrémité d'écrou d'entraînement ou de vis à billes est usé.
  • Les guidages usés provoquent l'arrêt dans le mouvement pendant que l'axe change de direction.
  • Le bobinage de vis à billes provoque trop de tension dans la vis à billes.

Effet sur la partie usinée : Un chemin de fraise interpolé circulaire montre un plat court.

Action corrective :

  • Pour les grosses erreurs de jeu à l'inversion, réparez les composants d’entraînement.
  • Pour les petites erreurs de jeu à l'inversion, ajustez le Y-Axis Backlash Compensation - Paramètre 27.

 Remarque : La surcompensation (Paramètre 27 trop élevé) montre comme une étape dans la partie usinée.

Jeu à l'inversion inégal dans l'axe Y

Type de jeu à l'inversion : Inégal (l'étape inférieure est plus petite que l'étape supérieure)

Vous devez tenir compte de la configuration de la machine.

Dans cet exemple, le mouvement perdu de l'axe Y est au point d'inversion, et provoque le ballbar à prolonger. Il y a des étapes de taille égale des deux côtés des points d'inversion.

Causes possibles :

  • Trop de tension fait tourner la vis à billes. Cela provoque une erreur de mouvement angulaire.
  • Les dommages causés à un composant d'entraînement provoquent le tangage/lacet.

Actions correctives : Inspectez les composants d’entraînement.

Spikes d'inversion dans l'axe X

Il y a un retard dans le mouvement aux points d'inversion. Contrairement aux jeux à l'inversion, le contrôleur reconnaît le retard de mouvement et compense.

Dans cet exemple, l'axe X a eu un retard dans le mouvement et a compensé.

La taille de l'étape varie souvent avec la vitesse d’avance des machines.

Causes possibles :

  • Les couvre-glissières serrés se lient et provoquent un frottement.
  • Il y a un couple initial sur la vis à billes au point d'inversion. Une quantité insuffisante de couple a été appliquée par le moteur d'entraînement de l'axe au point d'inversion de l'axe. Il fait coller l'axe momentanément, car les forces de frottement changent de direction.
  • Le temps de réponse servo de la machine est insuffisant sur la Compensation du jeu. Cela signifie que la machine est incapable de compenser le jeu à l'inversion dans le temps. Cela provoque l'arrêt de l'axe pendant que la machine absorbe le mou.
  • Il y a des roulements lâches.
  • Il y a une torsion sur la vis à billes.
  • Il s'agit d'un problème avec le système de lubrification de l'axe.

 Remarque : Avant d'utiliser le Friction Compensation paramètre pour supprimer le problème, supprimez toutes les autres causes possibles.

Effet sur la partie usinée : L'effet d'une pointe d'inversion est qu'un chemin de fraise interpolé circulaire montre un petit plat suivi d'une étape de récupération vers l'intérieur.

Spikes d'inversion dans l'axe Y

Il y a un retard dans le mouvement aux points d'inversion. Contrairement aux jeux à l'inversion, le contrôleur reconnaît le retard de mouvement et compense.

Dans cet exemple, l'axe Y a eu un retard dans le mouvement et a été compensé.

La taille de l'étape varie souvent avec les vitesse d’avance des machines.

Causes possibles :

  • Les couvre-glissières serrés se lient et provoquent un frottement.
  • Il y a un couple initial sur la vis à billes au point d'inversion. Le moteur d'entraînement de l'axe n'applique pas assez de couple au point d'inversion de l'axe. Il fait coller l'axe momentanément, car les forces de frottement changent de direction.
  • Le temps de réponse servo de la machine est insuffisant sur la compensation du jeu à l'inversion. Cela signifie que la machine est incapable de compenser le jeu à l'inversion dans le temps. Cela provoque l'arrêt de l'axe pendant que la machine absorbe le mou.
  • Il y a des roulements lâches.
  • Il y a une torsion sur la vis à billes.
  • Il s'agit d'un problème avec le système de lubrification de l'axe.

 

 Remarque : Un Friction Compensation ajustement de paramètre peut se débarrasser du problème, mais tout le reste doit être exclu.

 

Effet sur la partie usinée : Une pointe d'inversion provoque un chemin de fraise interpolé circulaire pour montrer un petit plat suivi d'une étape de récupération vers l'intérieur.

Erreur de rotation de parcelle

Les pics d'inversion qui se produisent à 45o sont très probablement causés par une erreur de testeur puisque les deux axes sont à la même vitesse à ces points et il n'y a pas de changement de direction.

Causes probables :

  • Il y a une erreur de test.
  • Le ballbar matériel est lâche.

Actions correctives : Inspectez le matériel et faites le test à nouveau.

Erreurs de spirale

Ces types d'erreurs commencent à apparaître comme un jeu à l'inversion dans un seul côté ou un jeu à l'inversion inégal.

Un véritable jeu à l'inversion reflète la parcelle lors de l'exécution de deux courses.

Si le ballbar matériel est usé, lâche ou sale, vous ne pouvez pas répéter la parcelle.

Causes probables :

  • Il y a une erreur de test ou une erreur matérielle.
  • Matériel ballbar lâche. La sphère peut se déplacer dans la coupelle, cela change la position du centre.

Actions correctives : Inspectez le matériel et faites le test à nouveau.

Erreur de squareness

L'intrigue affiche une forme ovale d'arachide déformée à la diagonale de 45o ou 135o.

L'axe de distorsion est le même pour les deux directions de la course (CCW et CW). La quantité de distorsion n'est pas affectée par la vitesse d’avance.

Causes probables :

  • La vis à billes peut être pliée localement ou il peut y avoir un désalignement global de l'axe dans la machine.
  • La machine n'est pas à niveau. Une machine qui n'est pas à niveau montre une parcelle symétrique à flanc plat en forme d'ovale, ou d'arachide, inclinée à un angle de 45°.
  • Les axes de la machine s'affaissent. Cela provoque un mauvais alignement de l'axe à certains endroits.

Actions correctives :

  • Répétez le test à divers endroits sur la machine pour savoir si l'erreur de perpendicularité est locale à une certaine zone sur la machine ou si elle affecte l'ensemble de la machine.
  • Si une erreur de perpendicularité affecte l'ensemble de la machine, alors réalignez les axes de la machine si possible. Si les guidages sont usés, ils peuvent nécessiter un remplacement.

Décalage Servo

L'inadéquation de Servo est quantifiée comme le temps en millisecondes par lequel l'un des servos axe de la machine mène l'autre.

Causes probables :

  • Les gains de la boucle servo des axes sont dépareillés. Cela provoque un axe à dirigert sur l'autre, ce qui montre un tracé ovale. L'axe de tête est l'axe avec le gain de boucle plus élevé.
  • Performances d'entraînement médiocres
  • Les camions à guidage linéaire ne se déplacent pas librement.

Actions correctives : Ajustez le contrôleur de machine pour équilibrer les gains de boucle des servos d'axe. Soit montez le gain de l'axe qui est à la traîne, ou baissez le gain de l'axe qui mène.

Erreur de squareness et d'inadéquation de Servo

Dans la deuxième exécution, les deux erreurs s'annulent et l'intrigue résultante dans la course 2 peut sembler OK.

Causes probables : Consultez les descriptions d'erreurs de perpendicularité et d’inadéquation Servo.

Actions correctives : Consultez les descriptions d'erreurs de perpendicularité et d’inadéquation Servo.

Mise à l'échelle de l'inad

Pour calculer l'inadéquation de la mise à l'échelle, la parcelle soustrait le diamètre de l'axe X du diamètre de l'axe Y.

La température de la machine affecte les tracés d’inadéquation de la mise à l'échelle.

Causes probables :

  • Une vis à billes endommagée ou trop chaude provoque une erreur de tangage.
  • Les guidages linéaires de l'axe ne sont pas droits.
  • le ballbar n'est pas étalonné correctement.

 

 Remarque : Pour identifier la cause réelle, c'est une bonne idée de faire un autre tracé.

 

Actions correctives :

  • Ajustez le paramètre Lead Compensation de l’axe.
  • Faites le test avec le testeur élevé au-dessus de la table. Si l'inadéquation s'aggrave, alors l'erreur est causée par le tangage.
  • Faites le test à un endroit différent sur la table, si l'inadéquation s'aggrave, alors l'erreur est causée par le lacet.

Squareness et décalage de mise à l'échelle

Notez l'angle de la forme ovale, l'axe de la forme n'est pas à la 45o. L'inadéquation de la mise à l'échelle fait pencher l'angle vers l'axe plus long.

Causes probables : Reportez-vous aux descriptions d'erreurs d’inadéquation de la mise à l'échelle.

Action corrective : Reportez-vous aux descriptions d'erreurs d’inadéquation de la mise à l'échelle.

Tri-lobe

L'intrigue a trois lobes distincts dans sa forme générale. Ces lobes peuvent changer de taille et d'orientation entre les courses adjacentes dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Un tracé de tri-lobe a des transitions nettes entre les lobes ; un tracé d’erreur de rectitude a des transitions plus graduelles.

Il s'agit d'une erreur de test.

Causes probables :

  • Le matériel est lâche.
  • La balle peut se déplacer sur la coupelle de fixation.

Actions correctives : Inspectez le matériel de la barre à rotules et faites le test à nouveau.

Straightness Y-Axis sur l'erreur X-Axis

L'intrigue a trois lobes distincts dans sa forme générale. Ceux-ci ne sont pas affectés par la vitesse d’avance ou la direction mais peuvent changer avec l'endroit où le test est effectué sur le lit de la machine. Un tracé type de rectitude peut être distingué d'un tracé type d'erreur d'essai de tri-lobe par ses transitions plus lisses entre les lobes et une meilleure répétabilité.

Causes probables :

  • La cause numéro un de l'erreur de rectitude est le roulis.
  • Dans certains cas, l'effet de “ roulis ” provient d'une torsion sur un axe qui le fait ressembler à un roulis. Contrôle du niveau de la machine.
  • Les guidages linéaires sont pliés.
  • Désalignement général du guidage linéaire.
  • Une fondation qui n'est pas stable provoque la distorsion de la machine.

Actions correctives :

  • Vérifiez le matériel lâche de barre à rotules et faites encore le test, si l'erreur ne se répète pas ce n'est pas une erreur de rectitude.
  • Inspectez les guidages linéaires de la machine.
  • Utilisez une norme de granit pour déterminer quel axe a l'erreur.

 

Droite X-Axis sur l'erreur Y-Axis

L'intrigue a trois lobes distincts dans sa forme générale. Ceux-ci ne sont pas affectés par la vitesse d’avance ou la direction mais peuvent changer avec l'endroit où le test est effectué sur le lit de la machine. Un tracé type de rectitude peut être distingué d'un tracé type d'erreur d'essai de tri-lobe par ses transitions plus lisses entre les lobes et une meilleure répétabilité. La cause numéro un de l'erreur de rectitude est un roulis.

Causes probables :

  • La cause numéro un de l'erreur de rectitude est le roulis.
  • Dans certains cas, l'effet de “ roulis ” provient d'une torsion sur un axe qui le fait ressembler à un roulis. Contrôle du niveau de la machine.
  • Les guidages linéaires sont pliés.
  • Désalignement général du guidage linéaire.
  • Une fondation qui n'est pas stable provoque la distorsion de la machine.

Actions correctives :

  • Vérifiez le matériel lâche de barre à rotules et faites encore le test, si l'erreur ne se répète pas ce n'est pas une erreur de rectitude.
  • Inspectez les guidages linéaires de la machine.

Erreur de droitité

L'intrigue a trois lobes distincts dans sa forme générale. Ceux-ci ne sont pas affectés par la vitesse d’avance ou la direction mais peuvent changer avec l'endroit où le test est effectué sur le lit de la machine. Un tracé type de rectitude peut être distingué d'un tracé type d'erreur d'essai de tri-lobe par ses transitions plus lisses entre les lobes et une meilleure répétabilité. La cause numéro un de l'erreur de rectitude est un roulis.

Causes probables :

  • La cause numéro un de l'erreur de rectitude est le roulis.
  • Dans certains cas, l'effet de “ roulis ” provient d'une torsion sur un axe qui le fait ressembler à un roulis. Contrôle du niveau de la machine.
  • Les guidages linéaires sont pliés.
  • Désalignement général du guidage linéaire.
  • Une fondation qui n'est pas stable provoque la distorsion de la machine.

Actions correctives :

  • Vérifiez le matériel lâche de barre à rotules et faites encore le test, si l'erreur ne se répète pas ce n'est pas une erreur de rectitude.
  • Inspectez les guidages linéaires de la machine.

Erreur cyclique sur x Axis

Les cycles sont plus prononcés à mesure que l'axe défectueux s'approche du point d'inversion. Ils apparaîtront plus petits au point où l'axe défectueux se déplace à vitesse maximale et la fréquence ne change pas. Mesurez les cycles et déterminez la pointe de chaque composant du système d'entraînement.

Causes probables :

  • La vis à billes est décentrée.
  • La vis à billes est endommagée.
  • Le montage moteur est défectueux.
  • L’accouplement est endommagé.
  • Le graisseur de roulement est endommagé.

Actions correctives :

  • Ajustez la vis à billes décentrée dans l'axe défectueux.
  • Ajustez ou remplacez les montages moteur défectueux.
  • Remplacez l’accouplement défectueux.
  • Remplacez le graisseur de roulement.

Erreur cyclique sur l'axe Y

Les cycles sont plus prononcés que l'axe défectueux s'approche du point d'inversion, Ils apparaîtront plus petits au point où l'axe défectueux se déplace à une vitesse maximale et la fréquence ne change pas. Mesurez les cycles et déterminez la pointe de chaque composant du système d'entraînement.

Causes probables :

  • La vis à billes est décentrée.
  • La vis à billes est endommagée.
  • Le montage moteur est défectueux.
  • L’accouplement est endommagé.
  • Le graisseur de roulement est endommagé.

Actions correctives :

  • Ajustez la vis à billes décentrée dans l'axe endommagé.
  • Ajustez ou remplacez les montages moteurs endommagés ou défectueux.
  • Remplacez l’accouplement endommagé.
  • Remplacer le graisseur de reoulement.

Modification de compensation

Le centre de chaque parcelle est à un endroit différent.

Causes probables :

  • Il y a une erreur de testeur.
  • Le matériel de barre à rotules est lâche.

Actions correctives : Inspectez le matériel de la barre à rotules et faites le test à nouveau.

Différents parcelles de diamètre

Le centre de chaque parcelle est au même endroit, mais le diamètre des parcelles est différent.

Causes probables :

  • Il y a une erreur de testeur.
  • Le matériel de barre à rotules est lâche.

Actions correctives : Inspectez le matériel de la ball bar et faites le test à nouveau.

Glissement de bâton sur Y-Axis

Cette erreur apparaîtra sur le 90o de l'axe qui l'a comme il se déplace à faible vitesse d’avance.

Les forces de frottement sont plus grandes à mesure que l'axe ralentit.

Causes probables :

  • La quantité de lubrification n'est pas suffisante.
  • Les guidages linéaires ne se déplacent pas librement.

Actions correctives : Inspectez et réparez les composants qui provoquent le frottement.

Formes étranges

Porté, endommagé, lâche ou recouvert de copeaux ballbar composants causent des parcelles déformées.

La mauvaise vitesse d’avance provoque un tracé qui ne se rencontre pas au début et à la fin.

Dans la plupart des cas, une fausse lecture est évidente. Soyez conscient, cependant, que un équipement sale ou un composant qui est usé au point où il est juste marginal, produit des tracés qui semblent être normaux mais sont en fait hors de rond ou à plat.

Autres tracés de machines testées

D'autres exemples de tracés déformés de machines avec de mauvais ballbar ou d'autres composants sont indiqués ci-dessous :

Tracé Cause

Cause : Le servo amplificateur est mauvais.

Cause : Le carter moteur de l’axe X est mauvais.

Cause : Le servomoteur de l’axe Y est mauvais.

Il y a du bruit en haut et en bas du tracé au point de transition ou près de celui-ci.

Cause : Le moteur ou l'amplificateur est mauvais.

Action corrective : Modifiez le réglage du filtre passe-bas sur ON pour vérifier que le problème est électrique.

Cause : La vis à billes de l’axe Y est serré près du moteur.

Action corrective : Réalignez la vis à billes de l’axe Y.

Cause : Le servomoteur de l’axe X est mauvais.

Cause : Erreurs de jeu à l'inversion dans l'axe Y. Il y a une traînée dans la façon dont les couvertures et les guidages linéaires sont désalignés.

Cause : Il y a un problème électrique avec l'équipement de la barre à rotules. L'équipement de la barre à rotules n'est pas correctement mis à la terre ou il y a une mauvaise connexion.

Cause : Il y a un frottement excessif sur les couvre-glissières [1]. Il y a un jeu à l'inversion dans les guidages linéaires dans les axes X et Y [2].

Cause : Il y a un jeu à l'inversion dans le graisseur de roulement de l'axe Y.

Action corrective : Changez le graisseur de roulement de l'axe Y.

Cause : Le pré-chargement n'est pas ajusté correctement. L'écrou à l'extrémité de la vis à billes n'est pas serré.

Cause : Il y a un composant de barre à rotules desserré. L'écrou de l’accouplement est desserré.

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