A criterion determining the number of thermal sensors in a system compensating thermal deformations of a CNC machine feed screw

• Autorzy: Pajor M. , Zapłata J.

Warianty tytułu

PL

Kryterium określające liczbę czujników temperatury w systemie kompensacji odkształceń cieplnych śruby pociągowej obrabiarki CNC

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents a criterion supporting the selection of the proper number of sensors in a system compensating the effect of thermal deformation of the feed screw on the positioning accuracy of the CNC axis. Moreover, it presents an experimental verification of the criterion and a calculation example along with the tips allowing for the practical use of the criterion.

PL

W artykule przedstawiono opracowane kryterium wspomagające dobór liczby czujników w układzie kompensującym wpływ odkształceń cieplnych śruby pociągowej na dokładność pozycjonowania osi CNC. Prowadzono weryfikację doświadczalną dokładności pozycjonowania dla opracowanego kryterium. Omówiono przykład obliczeń wraz ze wskazówkami pozwalającymi na praktyczne użycie opracowanego kryterium.

Słowa kluczowe

EN

thermal error; positioning accuracy; determining number of sensors; feed screw; CNC machine tool

PL

błąd cieplny; dokładność pozycjonowania; określenie liczby czujników; śruba pociągowa; obrabiarka CNC

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN ; De Gruyter
• Czasopismo: Advances in Manufacturing Science and Technology
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 36, nr 4
• Strony: 73--84
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Pajor M.

autor

Zapłata J.

• West Pomeranian University of Technology in Szczecin, Faculty of Mechanical Engineering, Institute of Manufacturing Engineering, Piastów 19, 70-310 Szczecin,

Bibliografia

• [1] M. PAJOR, J. ZAPŁATA: Compensation of thermal deformations of the feed screw in a CNC machine tool. Advances in Manufacturing Science and Technology, 45(2011)4, 9-17.
• [2] J. YANG, J. YAUN, J. NI: Thermal error mode analysis and robust modeling for error compensation on a CNC turning center. Inter. Journal of Machine Tools & Manufacture, 39(1999), 1367-1381.
• [3] J-H. LEE, S-H. YANG: Statistical optimization and assessment of a thermal error model for CNC machine tools. Inter. Journal of Machine Tools & Manufacture, 42(2002), 147-155.
• [4] J. ZHU, J. NI, A. J. SHIH: Robust machine tool thermal error modelling through thermal mode concept. Journal of Manufacturing Science and Engineering. 130(2008).
• [5] J. ZHU: Robust thermal error modelling and compensation for CNC machine tools, Dissertation, The University of Michigan 2008.
• [6] C-H. WU, Y-T. KUNG: Thermal analysis for the feed drive system of a CNC machine center. Inter. Journal of Machine Tools & Manufacture, 43 (2003 ). 1521-1528.
• [7] T. KODERA, et al.: Real-time estimation of ball-screw thermal elongation based upon temperature distribution of ball-screw. JSME Inter. Journal, Series C, 47(2004), 1175-1181.
• [8] S.K. KIM, D. W. CHO: Real-time estimation of temperature distribution in a ball-screw system. Int. Journal Math. Tools Manufact., 37(1997), 451-464.
• [9] HOLMAN J. P.: Heat Transfer, sixth edition. McGraw-Hill Book Company. Singapore 1986.
• [10] J. KULESZA, et al.: Pomiary cieplne. WNT, Warszawa 1995.
• [11] T. RATAJCZAK: Metody Numeryczne. Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk 2007.
• [12] K. RAZNJEVIC: Tablice cieplne z wykresami: dane liczbowe w układzie technicznym i międzynarodowym. WNT, Warszawa 1966.
• [13] F. KREITH: Principles of heat transfer. PWS, Boston 1997.
• [14] T. HARRIS: Rolling Bearing Analysis. 2nd ed. A Wiley-Interscience, New York 1984.
• [15] A. PALMGREN: Ball and Roller Bearing Eng., 3rd ed. Burbank, Philadelphia 1959.
• [16] J. BIEDRZYCKI, et al.: Konstrukcja przyrządów i urządzeń precyzyjnych. WNT, Warszawa 1996.
• [17] Materiały firmy skf: www.skf.com .
• [18] Materiały firmy cx: www.cx.pl .
• [19] Materiały firmy nks: www.nsk.com .
• [20] Materiały firmy renishaw: www.renishaw.pl .
• [21] Materiały firmy heidenhain: www.heidenhain.pl .
• [22] J. W. Li, et al.: Thermal-error modelling for complex physical systems: the-state-of-arts review. Inter. Journal Advances Manuf Technol., 42(2009), 168-179.