Welligkeit und Rattermarken, Teil 1 von 2

Dies ist der erste Teil einer zweiteiligen Serie über die Beziehung zwischen Rattermarken und Welligkeit.

Wenn der Profilfehler Ihres zylindrischen Teils ein sich wiederholendes, wellenförmiges Muster aufweist, wird dies als Rattermarken oder Welligkeit bezeichnet. Die beiden Begriffe überschneiden sich und werden oft synonym verwendet, obwohl keiner davon durch Normen oder die Praxis eindeutig definiert ist. Im Allgemeinen werden Wellen mit niedrigerer Frequenz als Welligkeit bezeichnet, während Fehler mit höherer Frequenz als Rattern bezeichnet werden. Bei der Verwendung dieser Klassifizierungsart gibt es zwei Probleme. Erstens ist die Berechnung nicht bekannt, die verwendet wird, um das Ergebnis von den gemessenen Daten abzuleiten. Zweitens ist die Trennlinie in der Frequenz nicht bekannt, an der Welligkeit zum Rattern wird. Daher ist eine Spezifikation, die “Welligkeit” oder “Rattermarken” ohne Methoden und Frequenzen definiert, unzureichend.

Sehen wir uns die Methoden an, die zur Berechnung dieser Parameter auf Ihrer ADCOLE-Messmaschine verwendet werden. Rattern wird berechnet, indem der Datensatz einer schnellen Fourier-Transformation (FFT) unterzogen wird und die Ergebnisse als Amplitude gegen die Anzahl der Vorkommen pro Umdrehung (Wellen pro Umdrehung, WpU) angegeben werden. Welligkeit jedoch war vor der Verfügbarkeit moderner Computer bekannt, als es nicht praktikabel war, Fourier-Transformationen an einem kompletten Teil durchzuführen (falls tatsächlich jemand daran dachte). Welligkeit wurde als Rundheitsfehler innerhalb eines Winkelsektors des radialen Messsatzes definiert (die Daten werden vom Teileprofil aufgenommen, wenn das Teil in der Messmaschine gedreht wird). Es ist tatsächlich ein Kreissegment der Rundheitsdaten. In der allgemeinen Praxis ist ein Welligkeits”Fenster” von 5 Grad das engste, das für die Welligkeits-Messung ausgewählt wurde, das breiteste ist in der Regel 45 Grad. Wenn wir ein sinusförmiges Muster um das Teil annehmen würden, mit keinem anderen Fehler als dem der Wellenform, dann würde eine vollständige Wellenlänge, die innerhalb eines 45-Grad-Fensters auftritt, 8 Wellungen darstellen. Für 5 Grad würden wir 72 vollständige Wellen sehen. Basierend auf diesen Methodendefinitionen kann theoretisch FFT verwendet werden, um Wellenmuster bei jeder Frequenz, einschließlich niedriger Frequenzen, zu detektieren, und das Verfahren zum Berechnen der Welligkeit kann die Spitze-zu-Spitze-Werte von Hochfrequenz- “Rattern” erfassen (unter der Annahme, dass die Welligkeits-Messung eine volle Wellenlänge des Rattermusters umfasst und das Muster ist um das Lager herum zusammenhängend). Es scheint also so zu sein, dass die eigentliche Frage, was Rattern und was Welligkeit ist, auf die Trennlinie in der Häufigkeit des Ereignisses zurückzuführen ist, zumindest nach allgemein akzeptierten Konzepten. Es gibt andere spezielle, kundenspezifische Methoden, aber dies sind die zwei allgemein gebräuchlichen Methoden.

In der realen Welt sind Fehler in Profil oder Rundheit jedoch sehr selten (wenn überhaupt) eine perfekte Sinuskurve. So hat jede Messung, ob Welligkeit oder Rattermarken, einen besonderen Anwendungsfall und Vorteil. Aber da das Ziel eines jeden das andere überschneidet, werden die beiden Begriffe oft falsch und austauschbar verwendet. Ein ernsthafteres Problem tritt auf, wenn man den einen durch den anderen ersetzt. Anstatt Welligkeit vs Rattern als Vergleich der relativen Häufigkeit zu betrachten, betrachten wir dieses Problem aus einem anderen Blickwinkel – dem der Funktion. Mit anderen Worten, was versuchen wir mit der Welligkeits- oder Rattermarkenmessung zu erreichen?

…..Fortsetzung folgt.

In unserem nächsten Post finden Sie die Vor- und Nachteile von Welligkeits- und Rattermarken-Messungen.