Szacowanie błędu trajektorii narzędzia w 5-osiowej obróbce współbieżnej

• Autorzy: Stryczek R. , Szczepka W.

Warianty tytułu

EN

Estimation of the tool trajectory error in 5-axis simultaneous machining

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł prezentuje możliwości zwiększenia produktywności frezarek z dwoma jednostkami obróbczymi, wyposażonymi w wielokanałowy układ sterowania. Metoda opiera się na możliwości współbieżnej pracy dwóch jednostek obróbczych, realizujących złożone trajektorie, każda w 3 osiach, przy czym oś X jest wspólną osią dla obu jednostek. Zaprezentowano możliwości przechwytywania osi pomiędzy kanałami, funkcje synchronizacji pracy wielokanałowej, narzędzia do tablicowania złożonych trajektorii ruchu, funkcje sprzężenia osi, holowania, śledzenia ruchu i diagnostyki w tym zakresie. Przedstawiono przykład modelu szacowania błędów trajektorii narzędzia.

EN

Error analysis in realization of complex trajectories of the tool movement of a multi-axis lathe is currently an issue widely discussed in the literature [1, 2, 3, 4]. However, this literature does not include particular cases, such as machining by means of a bridge type mill with two machining units equipped with a multi-channel CNC system – Sinumerik 840D. There is a possibility of simultaneous work of two machining units which realize complex trajectories; three axes per each unit; moreover, they both share axis X (Fig. 1). There are presented the standard programmatic tools necessary for such movements (axis replacement between the channels, data transfer between the channels, program coordination in multi-channel operations), the tools for defining curve tables in order to realize complex trajectories, the functions of coupled motions between the leading and following axis as declaration well as the possibilities of movement control and system diagnostics [5]. The method of declaration and initiation of external procedures in the leading channel (Fig. 2) is discussed. The worked out procedure for tabling the motion on the regular curve (Fig. 3, 4) necessary for simultaneous, double circular interpolation controlled by one channel is presented. The analysis of the tool trajectory errors and the chart for error estimation (Fig. 5) are also contained in the paper. The method was verified on a practical example of rail machining. The productivity of the machine tool in that particular case increased by 20-30%.

Słowa kluczowe

PL

interpolacje 5-cio osiowe; obróbka współbieżna; błąd trajektorii narzędzia

EN

5-axis interpolation; simultaneous machining; tool trajectory error

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 59, nr 7
• Strony: 667--670
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., schem., wzory

Twórcy

autor

Stryczek R.

• Katedra Technologii Maszyn i Automatyzacji, ATH Bielsko-Biała, ul. Willowa 2, 43-300 Bielsko-Biała

autor

Szczepka W.

• SIEMENS Sp. z o. o., Sektor Industry, ul. Gawronów 22, 40-527 Katowice

Bibliografia

• [1] So B. S ., Park D. H ., Cho Y., Kim T. J., Song T. S ., Ko T. J.: An analytic model for tool trajectory error in 5-axis machining. J. of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, 31 (2008).
• [2] Ramesh R., Mannan M. A., Poo A. N.: Tracking and contour error control in CNC servo systems. Int. J. of Machine Tools & Manufacture, 45 (2005).
• [3] Cheng Y. M., Chin J. H.: Machining contour errors as ensembles of cutting, feeding and machine structure effects. Int. J. of Machine Tools & Manufacture 43 (2003).
• [4] El Khalick A. M., Uchiyama N.: Contouring controller design based on iterative contour error estimation for three-dimensional machining. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing 27 (2011).
• [5] Stryczek R., Pytlak B.: Elastyczne programowanie obrabiarek. PWN, Warszawa 2011.