Model mechatronicznego przyrządu z aktywną kompensacją błędów kształtu

• Autorzy: Grochowski M.

Warianty tytułu

EN

Model of mechatronic fixture with active error compensation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zaproponowano metodą redukcji błędów obróbki przedmiotów o małej sztywności. Opracowana metoda bazuje na pomiarze przemieszczeń przedmiotu wywołanych siłami obróbki i aktywnej kompensacji błędów, realizowanej przez wprowadzanie odkształceń sprężystych przedmiotu obrabianego. Odkształcenie kompensujące realizowane jest za pomocą siłowników, których sterowanie jest niezależne od układu sterowania obrabiarki i nie wymaga wstępnego opracowywania mapy błędów obróbki. Potencjalnym obszarem zastosowania proponowanej metody są przypadki, w których konwencjonalne metody redukcji błędów obróbki, polegające na zastosowaniu podparć czy redukcji parametrów skrawania, są nieefektywne. Przedstawiono ponadto technikę modelowania układów mechatronicznych z wykorzystaniem oprogramowania MES i jej implementację dla przypadku układu przedmiot-przyrząd-regulator. Analiza kilku przykładowych układów przedmiot-przyrząd dotyczyła przyrządu zbudowanego w układzie 3-2-1, w którym mocowano przedmiot o kształcie podatnej ramki.

EN

A method for reduction of errors in machining of thin-walled components is presented. The elaborated method is based on measurement of workpiece displacements caused by cutting forces and active error compensation, realised by means of introducing elastic deformations of the machined workpiece. Compensating deformation is accomplished by actuators which are controlled independently from machine tool control system and does not need a preliminary elaboration of a machining error map. Potential application area of the proposed method are cases when conventional methods of machining error reduction based on the application of additional supports or on reducing cutting parameters are ineffective. Additionally, a technique is presented for modelling mechatronic systems with the use of FEM software and its implementation for the case of part-device-regulator system. The analysis of a set of part-device-regulator systems was carried out for a device built in a 3-2-1 schematic for fixing a frame-shaped workpiece.

Słowa kluczowe

PL

przyrząd; mocowanie; mechatronika; kompensacja; MES (metoda elementów skończonych)

EN

tool; fixing; mechatronics; compensation; FEM

• Wydawca: Wydawnictwo Wrocławskiej Rady FSNT NOT
• Czasopismo: Inżynieria Maszyn
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 15, z. 1/2
• Strony: 67--79
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz.

Twórcy

autor

Grochowski M.

• Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji, Politechnika Wrocławska,

Bibliografia

• [1] CHEN F.J., YIN S.H., HUANG H., OHMORI H., WANG Y., FAN Y.F., SHU Y.J., Profile error compensation in ultra-precision grinding of aspheric surfaces with on-machine measurement, International Journal of Machine Tools and Manufacture 50 (2010) 480-486.
• [2] Dassault Systemes, Abaqus 6.9-EF Online Documentation; Generated, Tue October 6, 2009.
• [3] DAVUS T. A, CARLSON S., RED, W. E., JENSEN C. G., SIPFLE K., Flexible in-process inspection through direct control, Measurement 39 (2006) 57-72.
• [4] DEL TAGLIA A., CAMPATELLI G., Development of an on-line test for the accuracy evaluation of a cradle milling machine. JoME, 6/2, 2006, 15-26.
• [5] DU H., LIN G.C.I, ZHAO J., GOL O., An approach to enhancing the intelligence of a three-fingered automated flexible fixturing system by using adaptive control theory. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, 15, 1999, 101-110.
• [6] GROCHOWSKI M., BUKOWSKI A., Modelling the compensation of mechanical and non-mechanical disturbances in mechatronic systems. JoME, 9, 3, 2009.
• [7] NEE A. Y. C., SENTHIL KUMAR A., TAO Z. J., An intelligent fixture with dynamic clamping scheme. Proc. Instn. Mech. Engrs., 214, Part B, 2000, 183-196.
• [8] SANCHEZ H. T.,·ESTREMS M.,·FAURA F., Analysis and compensation of positional and deformation errors using integrated fixturing analysis in flexible machining parts. Int. J. Adv. Manuf. Technol., 29, 2006, 239-252.
• [9] RATCHEV S., LIU S., BECKER A. A., Error compensation strategy in milling flexible thin-wall parts. Journal of Materials Processing Technology, 162-163, 2005, 673-681.
• [10] RATCHEV S., LIU S., HUANG W., BECKER A. A., An advanced FEA based force induced error compensation strategy in milling. International Journal of Machine Tools & Manufacture, 46, 2006, 542-551.