Controlling the preload adjustment system of bearings in the machine spindle model using the LabVIEW environment *

ABSTRACT: A test stand with a high speed spindle equipped with an active support, which provides the possibility of changing the preload of the bearings, was presented. The LabVIEW software environment was used for control. The benefits resulting from the use of the active system to reduce the amplitude of the vibration displacement of the spindle tip are presented.

KEYWORDS: machine tool, angular contact bearing, preload, LabVIEW environment, real-time control

STRESZCZENIE: Przedstawiono stanowisko badawcze z wrzecionem szybkoobrotowym wyposażonym w podporę aktywną, która umożliwia zmianę napięcia wstępnego łożysk. Do sterowania wykorzystano środowisko programowe LabVIEW. Pokazano korzyści wynikające z zastosowania układu aktywnego do redukcji amplitudy przemieszczenia drgań końcówki wrzeciona.

SŁOWA KLUCZOWE: obrabiarka, łożyska skośne, napięcie wstępne, środowisko LabVIEW, sterowanie w czasie rzeczywistym

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

[1] Kosmol J., Lehrich K. „Model cieplny elektrowrzeciona”. Modelowanie inżynierskie. 39 (2010): 119–126, ISSN 1896-771X.

[2] Marek B., Roszkowski A., Skoczyński W., Duchiewicz T. „Wykorzystanie układu z procesorem sygnałowym do sterowania semi-aktywnymi tłumikami magnetoreologicznymi”. Podstawowe problemy metrologii, PPM‚ 08, Sucha Beskidzka (11–14 maja 2008). Katowice: Komisja Metrologii Oddziału PAN (2008): 91–98.

[3] Sikorski J., Pawłowski W. „Innowacyjne mechanizmy wprowadzania napięcia wstępnego w układach łożysk skośnych”. Mechanik. 2 (2018): 138–140, https://doi.org/10.17814/mechanik.2018.2.29.

[4] Chen F., Liu G. “Active damping of machine tool vibrations and cutting force measurement with a magnetic actuator”. International JAMT. 89, 1–4 (2017): 691–700, https://doi.org/10.1007/s00170-016-9118-y.

[5] Chen J.S., Chen K.W. “Bearing load analysis and control of a motorized high speed spindle”. Int J Mach Tool Manu. 45 (2005): 1487–1493, https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2005.01.024.

[6] Hadi Hosseinabadi A.H., Altintas Y. “Modeling and active damping of structural vibration in machine tools”. CIRP-JMST. 7 (2014): 246–257, https://doi.org/10.1016/j.cirpj.2014.05.001.

[7] Hagiu G., Dragan B. “Feed-back preload systems for high speed rolling bearings assemblies”. The Annals of University Dunarea De Jos of Galati Fascicle VIII, (2004): 43–47.

[8] Harris P., Linke B., Spence S. “An energy analysis of electric and pneumatic ultra-high speed machine tool spindles”. Procedia CIRP. 29 (2015): 239–244, https://doi.org/10.1016/j.procir.2015.02.046.

[9] Hwang Y.K., Lee Ch.M. “Development of a newly structured variable preload control device for a spindle rolling bearing by using an electromagnet”. Int J Mach Tool Manu. 50 (2010): 253–259, https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2009.12.002.

[10] Parus A., Pajor M., Hoffmann M. “Suppression of self-excited vibration in cutting process using piezoelectric and electromagnetic actuators”. Advances in Manufacturing Science and Technology. 33, 4 (2009): 35–50.

[11] Vyroubal J. “Compensation of machine tool thermal deformation in spindle axis direction based on decomposition method”. Precision Engineering. 36, (2012): 121–127, https://doi.org/10.1016/j.precisioneng.2011.07.013.

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.11.92

 

* Artykuł recenzowany