Badania wpływu dokładności układów pomiarowych drogi w obrabiarkach CNC na dokładność obróbki

• Autorzy: Otko T. , Zębala W. , Ślusarczyk Ł.

Warianty tytułu

EN

Researches of influence of distance measurement structures in CNC machine tools on machining accuracy

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W obrabiarkach CNC układy przeniesienia napędu posuwów w poszczególnych osiach konstruowane są głównie na bazie przekładni śrubowych tocznych i enkoderów. Wartości przemieszczeń suportów wyznacza się w takich przypadkach w oparciu o przemieszczenie kątowe śruby i wartość jej skoku. Rozwiązanie to nie obejmuje błędów powstałych np.: na skutek odkształceń cieplnych śruby, zależnych m.in. od wartości sił skrawania, sił bezwładności, napięcia wstępnego i innych czynników. Aby wykazać, że odkształcenia cieplne śruby tocznej są istotne w zestawieniu z polami tolerancji, wymaganymi w obróbce dokładnej, wykonano testy sprawdzające, które potwierdziły istotność tych odkształceń w powstawaniu błędów przedmiotu obrabianego. Wskazano rozwiązanie zamkniętego układu regulacji (Closed Loop), kompensującego wpływ tych błędów na dokładność obróbki.

EN

In the CNC machine tools the feed drive systems in individual axles are mainly constructed on the base of ball screws-nuts and encoders. The value of slide carriage dislocations are marked in these cases basis on angular screw dislocation and the value of its pitch. This solution does not embrace deviations formed e.g. on result of thermal deformations of screw, dependent among other things from cutting forces values, inertia, primary stress and other factors. To show, that thermal ball screws deformation are essential in composition with the tolerance range, required in precision machining, verification tests were executed, which confirmed the significance of ball screw thermal deformations in formation of the workpiece errors. The solution of Closed Loop control system was indicated, compensating the influence of these errors on the machining accuracy.

Słowa kluczowe

PL

układ pomiarowy; odkształcenia cieplne; CNC; obróbka

EN

measurement structure; thermal deformation; CNC; machining

• Wydawca: Wydawnictwo Wrocławskiej Rady FSNT NOT
• Czasopismo: Inżynieria Maszyn
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 15, z. 3
• Strony: 102--113
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz.

Twórcy

autor

Otko T.

autor

Zębala W.

autor

Ślusarczyk Ł.

• Politechnika Krakowska, Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji Produkcji

Bibliografia

• [1] ATTIA M.H., FRASER S., OSMAN M.O.M., 1999, On-Line Estimation of Time-Variant Thermal Load Applied to Machine Tool Structures using a S-domain Inverse Solution, Int. Journal of Machine Tools and Manufacture, 39, 985-1000.
• [2] Bearbeitungsgenauigkeit von Werkzeugmaschinen, Technische Informationen, Heidenhain, September, 2007.
• [3] KURTOGLU A., The Accuracy Improvement of Machine Tools, 1990, Annals of the CIRP, 39/1, 417-419.
• [4] Längenmessgeräte verbessern die Bearbeitungsgenauigkeit, Technische Informationen. Heidenhain, März, 2008.
• [5] MARCHELEK K., 1991, Dynamika obrabiarek, WNT, Warszawa.
• [6] WECK M., 1992, Werkzeugmaschinen - Fertigungssysteme, B. 4., Meßßtechnische Untersuchung und Beurteilung, VDI-Verlag, Düüsseldorf.
• [7] Operators Handbook. Form Talysurf Intra 50. Taylor Hobson Ltd., Leicester 2003.
• [8] OSANNA P.H., TOTEWA P., 1992, Workpiece Accuracy - The Critical Path to Economical Production, Int. Journal of Machine Tools and Manufacture, 32/1-2, 45-49.
• [9] SKOCZYŃSKI W., 2001, Ocena własności obrabiarek na podstawie dokładności obróbki przedmiotów próbnych, Prace Naukowe ITMiA Politechniki Wrocławskiej, Monografie, 81/25, Wrocław.
• [10] PN-ISO 230-1: 1998 Przepisy badania obrabiarek. Dokładność geometryczna obrabiarek pracujących bez obciążenia lub w warunkach obróbki wykańczającej.
• [11] PN-ISO 230-2: 1999 Przepisy badania obrabiarek. Wyznaczanie dokładności i powtarzalności pozycjonowania osi sterowanych numerycznie.
• [12] ISO 230 - 2: 1988 (E) Acceptance code for machine tools - Part 2: Determination of accuracy and repeatability of positioning of numerically controlled machine tools.
• [13] ISO 230/1: 1986 (E) Acceptance code for machine tools - Part 1: Geometric accuracy of machine operating under no - load or finishing conditions.
• [14] VDI - Richtlinien 2851, 1986, B. 2, Numerisch gesteuerte Arbeitsmaschinen. Beurteilung von NC-Drehmaschinen durch Einfachprüfwerkstücke.