Instrukcja do laboratorium:
Kompensacja błędów cieplnych obrabiarki w procesie wytwarzania
1
LABORATORIUM
Temat:
Kompensacja błędów cieplnych obrabiarki w procesie wytwarzania
1. WPROWADZENIE
Proces wytwarzania części na obrabiarkach skrawających wiąże się
generowaniem ciepła w zespołach ruchowych. Wydajna i dokładna obróbka wymaga
obecnie stosowania coraz wyższych prędkości ruchów głównych, posuwowych i
pomocniczych a także wysokiej sztywności obrabiarki. Powoduje to wzrost strat
mocy w ogniwach kinematycznych a tym samym wzrost temperatury i odkształceń
cieplnych obrabiarki.
Cieplne błędy obróbki zależą w głównej mierze od konstrukcji wrzeciennika,
układów posuwu wraz z suportem narzędziowym, a także łoża.
W odniesieniu do zespołu wrzeciennika wbudowany silnik elektryczny
napędzający wrzeciono generuje straty mocy dochodzące nawet do kilku kilowatów.
Łożyska wrzeciona nie tylko w rozwiązaniach wysokoobrotowych, ale też w
rozwiązaniach preferujących wysoką sztywność są źródłami ciepła przysparzającymi
wiele problemów.
Działanie źródeł ciepła we wrzecienniku prowadzi do przemieszczeń cieplnych
korpusu i wrzeciona, a to wpływa na błędy obróbki.
W układach posuwu narzędzia stosowane są często zespoły śruba-nakrętka toczna.
Ciepło generowane przy ruchu posuwowym nagrzewa zarówno śrubę toczną jak i
korpusy suportu, zatem rozszerzalność cieplna powoduję zmianę pozycji narzędzia w
czasie pracy.
W obrabiarkach istnieje wiele zjawisk cieplnych, które powodują, że struktura
mechaniczna obrabiarki nie jest stabilna, gdyż w warunkach realizacji procesu
technologicznego dochodzi do zmian wymiarów i geometrii konstrukcji (rys.1).
Rys.1. Nagrzewanie się i odkształcenia zespołów centrum obróbkowego
o
C
m
Rys.1 Temperatury i przemieszczenia cieplne obrabiarki
Instrukcja do laboratorium:
Kompensacja błędów cieplnych obrabiarki w procesie wytwarzania
2
Przemieszczenia cieplne narzędzia oraz wrzeciona w istotny sposób wpływają na
błąd wykonania przedmiotu. Badania dowodzą, że udział błędu cieplnego w
całkowitym błędzie wykonania części wynosi od 40% do 70%.
W obróbce precyzyjnej niepożądane przemieszczenia cieplne powinny być
nadzorowane oraz eliminowane aby zapewnić wymaganą dokładność.
Jedną z metod redukcji wpływu odkształceń cieplnych jest kompensacja cieplnego
błędu obróbki.
Celem ćwiczenia jest poznanie metody kompensacji błędów opartej na pośrednich
pomiarach temperatury rzeczywistej obrabiarki.
2. METODA KOMPENSACJI BŁĘDÓW TERMICZNYCH
Kompensacja błędu cieplnego nie służy zmniejszeniu wielkości odkształceń
cieplnych obrabiarki. Metoda ta ma na celu redukcję wpływu przemieszczeń cieplnych
na dokładność obróbki.
Śledzenie wartości i trendu tych przemieszczeń podczas obróbki umożliwia
modyfikację płożenia narzędzia poprzez sterowanie NC tak aby przewidywana
niepożądana cieplna zmiana położenia narzędzia względem przedmiotu obrabianego
została wyeliminowana.
Bezpośrednie metody kompensacji polegają na pomiarze przemieszczenia
cieplnego i wprowadzenie odpowiedniego przesunięcia korekcyjnego do układu NC
obrabiarki. Wadą jest bardzo trudny pomiar w przestrzeni skrawania, częste
przerwania procesu skrawania. Jest ona rzadko używana
Pośrednie metody kompensacji polegają na prognozowaniu przemieszczenia
cieplnego na podstawie pomiaru temperatur i wprowadzenie odpowiedniego
przesunięcia korekcyjnego.
Zalety: Nadzorowanie przemieszczeń cieplnych w czasie rzeczywistym bez
konieczności przerywania procesu skrawania, łatwość pomiaru temperatury.
Wady: Konieczność opracowania matematycznego modelu przemieszczeń cieplnych
obrabiarki w oparciu o badania eksperymentalne.
Konieczność wyposażenia obrabiarki w sensory i układ pomiaru temperatur.
Etapy realizacji pośredniej metody kompensacji
a. Identyfikacja błędów termicznych obrabiarki
Niezbędny jest eksperyment dla pomiaru przemieszczeń i temperatur obrabiarki w
różnych warunkach eksploatacyjnych i w całej przestrzeni roboczej.
Wymagana jest optymalna lokalizacja sensorów temperatury.
b. Modelowanie błędów termicznych
Metody matematycznego modelowania błędów termicznych
- Regresja liniowa i nieliniowa
- Sieci neuronowe (wielowarstwowe MLP, radialne RBF)
- ……………………
Instrukcja do laboratorium:
Kompensacja błędów cieplnych obrabiarki w procesie wytwarzania
3
c. Kompensacja błędów termicznych
Prognozowanie aktualnego błędu termicznego odbywa się na podstawie pomiaru
temperatur i wolumetrycznego modelu błędów termicznych.
Prognozowany błąd termiczny przetwarzany jest na odpowiednie przesunięcie
kompensacyjne (sygnał korekcji) wg. przyjętej strategii dla NC.
Rys.2 Ogólny schemat kompensacji błędu cieplnego obrabiarki
3. MODEL BŁĘDÓW TERMICZNYCH
Model oparty na analizie regresji jest matematycznym związkiem pomiędzy
przyrostem temperatury (
T
i
) w wybranych punktach konstrukcji obrabiarki a
przemieszczeniem cieplnym (
),
= f (
T
i
). Funkcja może mieć postać wielomianu
b
b T
b
T
b
T T
0
i
ii
ij
i
j
i
i
k
i
i
k
i j
k
1
2
1
,
gdzie stałe
b
0
, b
i
, b
ii
i
b
ij
są współczynnikami regresji.
Aby znaleźć współczynniki regresji potrzebny jest zestaw danych związanych z
cieplnym zachowaniem się obrabiarki w reprezentatywnych warunkach pracy. Dane
powinny mieć postać przyrosty temperatury- przemieszczenie.
3.1 Efekty kompensacji pośredniej
Zastosowanie metody kompensacji błędów termicznych powoduje zmniejszenie błędu
termicznego 3 do 10 razy.
Wolumetryczny
model b
łędu
termicznego
STEROWNIK CNC
Sygna
ł
korekcji
T
i
Temperatury
Kompensacja
Wolumetryczny
model b
łędu
termicznego
STEROWNIK CNC
Sygna
ł
korekcji
Wolumetryczny
model b
łędu
termicznego
STEROWNIK CNC
Sygna
ł
korekcji
T
i
Temperatury
Kompensacja
T
i
Temperatury
Kompensacja
T
i
Temperatury
Temperatury
Kompensacja
Kompensacja
Instrukcja do laboratorium:
Kompensacja błędów cieplnych obrabiarki w procesie wytwarzania
4
Rys.3 Przykłady efektów kompensacji błędu
cieplnego obrabiarki
-2
-1
0
1
2
3
4
5
-1,5 -1 -0,5
0
0,5
1
d
is
p
la
c
em
en
t
y
[
m]
displacement x [
m]
0
20
40
60
80
100
0
10
20
30
40
di
spl
ac
em
ent
y [
m]
displacement x [
m]
Przemieszczenia cieplne wrzeciona x i y
względem stołu frezarki bez korekcji
Przemieszczenia po korekcji
-120
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
0
60
120
180
240
300
360
420
480
time [min]
di
s
pl
a
c
e
m
e
nt
[
um
]
Z1 after correction
FunctionZ
Real displacement Z
Sensor Y1
Sensor Z1
Sensor Z0
35mm
y
z
Test bar
Spindle
-120
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
0
60
120
180
240
300
360
420
480
time [min]
di
s
pl
a
c
e
m
e
nt
[
um
]
Z1 after correction
FunctionZ
Real displacement Z
Sensor Y1
Sensor Z1
Sensor Z0
35mm
y
z
Test bar
Spindle
Spindle speed [rpm]
0
5000
10000
15000
20000
Z
Y Z
Y Z
Y
Instrukcja do laboratorium:
Kompensacja błędów cieplnych obrabiarki w procesie wytwarzania
5
POMIARY TEMPERATURY
Postępy w technice elektronicznej i detekcyjnej doprowadziły do powstania
różnorodnych termometrów na podczerwień (IR) do zastosowań przemysłowych i
naukowych. Zrozumienie podstawowych różnić pomiędzy nimi jest ważne dla wyboru
odpowiedniego urządzenia do określonego zastosowania.
Energia jest promieniowana przez wszystkie obiekty o temperaturze większej niż
zero absolutne. Energia ta rośnie w miarę jak obiekt staje się cieplejszy, co pozwala na
pomiar temperatury poprzez pomiar promieniowanej energii, szczególnie
promieniowania
w części widma elektromagnetycznego określanego jako
podczerwień.
Promieniowanie podczerwone jest częścią widma elektromagnetycznego, które
obejmuje fale radiowe, mikrofale, światło widzialne, nadfiolet, promieniowanie
gamma i promieniowanie rentgenowskie. Te różne postacie energii są podzielone na
kategorie w zależności od częstotliwości lub długości fal. Należy zauważyć, że światło
widzialne rozciąga się od 0,4 do 0,7 mikrometra, przy promieniowaniu nadfioletowym
(UV) o falach krótszych niż 0,4 mikrometra i promieniowaniu podczerwonym o falach
dłuższych niż 0,7 mikrometra, rozciągającym się do kilkuset mikrometrów. W
praktyce, do pomiarów temperatur metodą IR wykorzystuje się zakres 0,5 do 20
mikrometrów.
Zgodnie z prawem Planka, intensywność promieniowanej energii jest funkcją
długości fali.
max = 2,89 x 10
3
/T
gdzie:
max = długość fali o największej energii w mikrometrach,
T = temperatura w stopniach Kelvina.
W miarę powiększania się temperatury długość fali związana z energią szczytową
(najwyższym punktem krzywej) przesuwa się ku krótszym długościom fal. Na
przykład, długość fali o energii szczytowej emitowanej przez obiekt w 2617 stopniach
Celsjusza (2890 stopni Kelvina) wynosi:
max = 2,89 x 10
3
/2890K = 1,0 μm.
EMISYJNOŚĆ
Emisyjność (współczynnik emisji (E)) jest definiowana jako stosunek energii
wypromieniowanej przez obiekt w określonej temperaturze do energii wyemitowanej
przez idealne źródło promieniowania, albo ciało czarne, w tej samej temperaturze.
Emisyjność ciała czarnego wynosi 1,0. Wszystkie wartości emisyjności zawierają się
w granicach 0,0 do 1,0. Związane z emisyjnością są: współczynnik odbicia (R) - miara
zdolności obiektu do odbijania energii w zakresie podczerwieni, oraz współczynnik
przenikania (T) - miara zdolności obiektu do przepuszczania energii w zakresie
podczerwieni. Ponieważ całe promieniowanie musi być albo przepuszczone (T), albo
odbite (R), albo zaabsorbowane (A) to:
A + R + T = 1,0
Jeżeli dany obiekt jest w stanie równowagi cieplnej, nie staje się on ani cieplejszy ani
zimniejszy. Ilość energii, jaką on emituje musi być wtedy równa ilości energii jaką
absorbuje, tak więc A (absorpcja) = E (emisyjność). Z podstawienia otrzymujemy:
E + R + T = 1,0
Jeżeli jakiekolwiek dwie z tych wartości są znane, trzecia jest łatwa do określenia.
Instrukcja do laboratorium:
Kompensacja błędów cieplnych obrabiarki w procesie wytwarzania
6
PRZENIKANIE
W niektórych zastosowaniach, szczególnie w wypadku szkła i cienkich tworzyw
sztucznych, przepuszczalność staje się bardzo ważnym czynnikiem. Jeżeli potrzebne
jest zmierzenie temperatury tych substancji przy użyciu metody IR, musi być wybrana
długość fali, przy której materiał jest nieprzezroczysty lub prawie nieprzezroczysty.
Często pożądany jest pomiar temperatury pod powierzchnią jakiegoś obiektu. Jest to
możliwe, kiedy materiał jest częściowo przezroczysty na długości fali pomiaru. Dla
dokonania pomiarów temperatury obiektów poprzez okienko szklane lub kwarcowe,
muszą być wykorzystane fale stosunkowo krótkie, w celu skorzystania ze zdolności
takich okienek do przepuszczania dużego procentu energii w zakresie podczerwieni o
tych długościach fal.
ABSORPCJA ATMOSFERYCZNA
Jednym z pierwszych warunków branych pod uwagę przy wyborze zakresu
widmowego (zakresu długości fal, w którym przyrząd jest czuły na promieniowanie
podczerwone) jest absorpcja atmosferyczna. Pewne składniki atmosfery, takie jak para
wodna, CO
2
i inne materiały pochłaniają promieniowanie podczerwone o określonych
długościach fal, zwiększając ilość energii absorbowanej wraz z odległością pomiędzy
mierzonym obiektem a przyrządem pomiarowym. Dlatego też, jeżeli te czynniki
absorbujące zostaną zignorowane, przyrząd może poprawnie odczytywać temperaturę,
kiedy będzie znajdował się blisko obiektu, lecz wskaże o kilka stopni mniej z większej
odległości, ponieważ wyświetlana temperatura będzie stanowić wartość średnią
temperatury obiektu i temperatury atmosfery. Na odczytywaną wielkość mogą
wpływać zmiany wilgotności lub obecność pary albo określonych innych gazów. Na
szczęście, istnieją okna w widmie promieniowania podczerwonego, które pozwalają
na pomijanie tych absorpcji.
OPTYKA
Wielkość celu i jego odległość mają istotne znaczenie dla dokładności
większości termometrów IR. Każdy przyrząd IR posiada pole widzenia (kąt patrzenia),
dla którego będzie on uśredniał wszystkie widziane temperatury. Ponieważ większość
termometrów IR posiada optykę o stałej ogniskowej, minimalna plamka pomiarowa
wypada na wyspecyfikowanej odległości ogniskowej między 50 a 150 cm. Niektóre
przyrządy o dużym zasięgu do kontroli izolatorów i transformatorów w węzłach
energetycznych posiadają ogniskową bardzo dużą. Alternatywnie, wykorzystywane są
światłowodowe układy optyczne w zastosowaniach specjalnych, kiedy nie ma
wystarczająco dużo miejsca na zamontowanie głowicy czujnikowej, albo kiedy silne
zakłócenia o częstotliwościach radiowych mogą spowodować błędne odczyty
EMISYJNOŚĆ
Idealna powierzchnia do pomiarów temperatury metodą IR powinna mieć emisyjność
1,0. Taki obiekt nazywany jest ciałem czarnym lub ciałem idealnie promieniującym /
absorbującym. W wypadku takich obiektów R = T = 0. Termin ;ciało czarne; jest nieco
mylący, ponieważ kolor, jako pojęcie związane ze znacznie krótszymi falami zakresu
widzialnego, w zakresie podczerwieni nie ma sensu. Jednakże w praktyce, większość ciał jest
albo ciałami szarymi (które mają emisyjność mniejszą od 1,0, lecz taką samą na wszystkich
długościach fal), albo ciałami nie szarymi (które mają emisyjności zmieniające się w
Instrukcja do laboratorium:
Kompensacja błędów cieplnych obrabiarki w procesie wytwarzania
7
zależności od długości fal oraz/albo temperatury). Ten ostatni rodzaj obiektu może
powodować poważne problemy w dziedzinie dokładności pomiarów temperatur, ponieważ
większość termometrów IR matematycznie przekształca zmierzoną energię podczerwieni na
temperaturę. Jako że obiekt o emisyjności 0,7 emituje tylko 70% dostępnej energii,
temperatura wskazywana będzie niższa niż temperatura rzeczywista. Producenci
termometrów IR zazwyczaj rozwiązują ten problem instalując kompensator emisyjności,
kalibrowany regulator wzmocnienia, który zwiększa wzmocnienie sygnału z detektora
podczerwieni tak aby skompensować stratę energii spowodowaną przez emisyjność mniejszą
od jedności. Ta sama regulacja może być wykorzystana do skorygowania strat przy
przechodzeniu promieniowania podczerwonego przez okienka, dym, pył lub opary. Na
przykład, ustawienie kompensatora na 0,5 dla obiektu o takiej emisyjności spowoduje
zwiększenie wzmocnienie o współczynnik równy 2. Jeśli okienko wziernikowe jest
wykorzystywane do celowania termometru na obiekt znajdujący się w komorze próżniowej, a
współczynnik przenoszenia energii przez to okienko wynosi 40% (T = 0,4), błędy nakładają
się na siebie, tak że ustawienie netto kompensatora powinno wynieść 0,5 x 0,4 = 0,2. Wynikłe
z tego wzmocnienie równe 5 skompensuje wszystkie straty energii.
EMISYJNOŚĆ A DŁUGOŚĆ FALI
W wypadku wielu materiałów, szczególnie organicznych, emisyjność nie zmienia się
znacznie wraz z długością fal. Inne materiały, takie jak szkło i cienkie folie z tworzyw
sztucznych, wykazują znaczne straty przenoszenia energii podczerwieni na niektórych
długościach fal, szczególnie w zakresie fal krótszych. Metale, prawie we wszystkich
wypadkach, wykazują się większym współczynnikiem odbicia na dłuższych falach, stąd ich
emisyjność poprawia się wraz ze skracaniem się długości fal. Problemy powstają w wypadku
metali o niskich temperaturach, gdy najkrótsza użyteczna długość fali zależy od punktu, w
którym ilość istniejącej energii jest niewystarczająca do wytworzenia odpowiedniego sygnału
wyjściowego z detektora. W takich wypadkach konieczny jest kompromis.
Emisyjność większości substancji organicznych (drewno, materiały tekstylne, tworzywa
sztuczne itp.) wynosi w przybliżeniu 0,95. Metale o gładkiej, wypolerowanej powierzchni
mają emisyjności dużo niższe od 1,0. Emisyjność materiału może być określona w jeden z
następujących sposobów:
Nagrzać w piecu próbkę materiału do znanej temperatury, określonej za pomocą
precyzyjnego czujnika umieszczonego w tym piecu, oraz zmierzyć temperaturę
obiektu termometrem IR. Użyć regulacji kompensatora emisyjności do wymuszenia
wskazania poprawnej temperatury. Stosować tę wartość emisyjności w późniejszych
pomiarach tego materiału.
W przypadku stosunkowo niskich temperatur (do około 250
0
C), kawałek taśmy
maskującej może być umieszczony na powierzchni obiektu i mierzona jest
temperatura tej taśmy maskującej za pomocą termometru IR z nastawą emisyjności
równą 0,95. Następnie, należy zmierzyć temperaturę obiektu i tak wyregulować
kompensator emisyjności, aby wyświetlacz pokazał poprawną temperaturę. Stosować
tę wartość emisyjności w późniejszych pomiarach tego materiału.
W wypadku bardzo wysokich temperatur, można w obiekcie wywiercić otwór, o
głębokości co najmniej 6 razy większej od średnicy. Taki otwór zachowuje się jak
ciało czarne o emisyjności równej w przybliżeniu 1,0, a temperatura odczytana przy
wycelowaniu termometru IR do wnętrza tego otworu będzie poprawną temperaturą
obiektu. Tak jak w przypadku 2, należy użyć kompensatora emisyjności do określenia
prawidłowej nastawy przy późniejszych pomiarach temperatury tego obiektu.
Kiedy część powierzchni obiektu może być pomalowana np. matową, czarną farbą
będzie miała emisyjność równą około 1,0. Mogą być również zastosowane inne
Instrukcja do laboratorium:
Kompensacja błędów cieplnych obrabiarki w procesie wytwarzania
8
powłoki niemetaliczne, takie jak smar do form, napylenie proszku, dezodorantu i
innych. Należy zmierzyć znaną temperaturę jak poprzednio i wykorzystać regulator
emisyjności do określenia prawidłowej wartości emisyjności.
Dla większości materiałów dostępne są znormalizowane wartości emisyjności
.
APARATURA DO ZDALNEGO POMIARU TEMPERATURY
Stanowisko badawcze stanowi obrabiarka oraz pirometr Raynger MX4,
współpracujący z komputerem PC np. typu laptop (p.rys. 4) oraz kompaktowa kamera
termowizyjna MobIR-3 (rys.7).
Pirometr (p.rys.5) wyposażony jest w układ mikroprocesorowy pozwalający zarówno
na wykonywanie dyskretnych pomiarów (max 100 pomiarów) i przechowywanie ich
w swojej pamięci, jak i na ciągłą rejestrację temperatury obserwowanej powierzchni
(p.rys.6). Dodatkowo do pirometru może być dołączona dotykowa sonda temperatury,
pozwalająca na dostrajanie wskazań lub na dokonywanie nią pomiarów metodą
dotykową.
Rys.4. . Stanowisko badawcze do zdalnych pomiarów i rejestracji temperatury
zespołów obrabiarki
Rys.5. Pirometr zamocowany w statywie z przewodami
zasilającymi i komunikacyjnymi
pirometr
wrzeciono
wrzeciennik
łoże tokarki
komputer
Instrukcja do laboratorium:
Kompensacja błędów cieplnych obrabiarki w procesie wytwarzania
9
Rys.6. Temperatura wirującego wrzeciona Tw mierzona pirometrem
i temperatura otoczenia To podczas przerywanego cyklu pracy obrabiarki
1) Interfejs USB / zł
ą
cze ładowania
akumulatora
2) Mikrofon
3) Przycisk
●
4) Przycisk V
5) Przycisk OK
6) Przycisk M
7) Przycisk
＜
8) Przycisk
Λ
9) Przycisk C
10) Przycisk
＞
11) Przycisk zasilania
12) Obiektyw IR
13) Ekran LCD
14) Gło
ś
ni
Rys 7 Kamera termowizyjna MobIR® M3
Specyfikacja techniczna kamery termowizyjnej MobIR® M3
Sensory obrazowe
Termiczny:
Typ detektora: Mikrobolometryczny UFPA (160x120 px, 35μm)
Zakres spektralny: 8-14μm
Kąty widzenia/ Ogniskowa: 25° x 19°/12.6mm
Czułość termiczna: ≤120mK przy 30°C
Obraz:
Zoom elektroniczny: 2×
Wyświetlacz zewnętrzny: Kolorowe wyświetlacze LCD wysokiej rozdzielczości: 2.2”
TFT i 1.2”
Tw
To
Instrukcja do laboratorium:
Kompensacja błędów cieplnych obrabiarki w procesie wytwarzania
10
Pomiar
Zakres pomiarowy: -20°C…+250°C
Dokładność: ±2°C lub ± 2%wartości odczytanej
Tryby pomiarowe: Automatyczne śledzenie najcieplejszego punktu, 1 ruchomy punkt,
1 ruchomy obszar (min, max, średnia), alarm
akustyczny, izotermy, profil liniowy temperatury
Korekcja pomiaru: Zmienna emisyjność 0.01…1.00 (w krokach co 0.01),
temperatura otoczenia, dystans, wilgotność względna, itd.
Alarm akustyczny: Automatyczny alarm przy przerwie w zasilaniu
Wskaźnik laserowy
Dioda laserowa AlGaInP
Warunki środowiskowe
Temperatura pracy: -10°C …+50°C
Temperatura przechowywania: -20°C …+60°C
Wilgotność: 10 …95%, bez kondensacji
Rys. 8 Interfejs programu do analizy obrazu kamery termowizyjnej MobIR® M3
Instrukcja do laboratorium:
Kompensacja błędów cieplnych obrabiarki w procesie wytwarzania
11
PRZEBIEG ĆWICZENIA – pomiar temperatury do obliczenia poprawki
kompensującej przemieszczenie cieplne frezarki
Celem pomiaru jest zarejestrowanie pola temperatur w kilku momentach pracy
frezarki aby można było przy pomocy funkcji korekcyjnej określić w przybliżeniu
wielkość przemieszczeń cieplnych, które wywołują cieplny błąd obróbki.
Rys.9 Widok frezarki oraz obraz pola temperatury belki frezarki uzyskany przez
pomiar kamerą IR
Rys. 10 Lokalizacja punktów pomiaru temperatury belki frezarki do funkcji
korekcyjnej określającej przewidywane przemieszczenia cieplne wrzeciona na
kierunku X.
T1
T2
T3
X
Y
Instrukcja do laboratorium:
Kompensacja błędów cieplnych obrabiarki w procesie wytwarzania
12
1. Przygotować kamerę termowizyjna MobIR3 do pomiarów temperatury.
2. Dokonać rejestracji temperatury początkowej frezarki
3. Zaznaczyć punkty pomiaru temperatury T1, T2, T3 na powierzchni belki
obrabiarki
4. Uruchomić obrabiarkę i dokonać rejestracji temperatury w punktach T1, T2,
T3 w 40 min oraz w 60 min nagrzewania. Dobrać dla poszczególnych miejsc
właściwe współczynniki emisyjności
5. Dokonać eksportu pliku z obrazem pola temperatury do komputera
6. Dokonać analizy obrazu pola temperatury dla określenia wartości temperatur
T1,T2,T3
7. Na podstawie przygotowanej funkcji korekcyjnej oraz zmierzonych
temperatur obliczyć przemieszczenie cieplne wrzeciona, którego wartość
powinna być skompensowana przez układ pomiarowy, aby zredukować błąd
obróbki pochodzący od rozszerzalności cieplnej korpusu belki.
Postać funkcji do korekcji przemieszczeń cieplnych głowicy frezarki na kierunku X.
ΔLx= 1,155* ΔT
1
+4,18* ΔT
2
+4,73* ΔT
3
Przygotował:
Zdzisław Winiarski