Bezprzewodowy system kompensacji odkształceń cieplnych śrub pociągowych

• Autorzy: Zapłata J. , Pajor M. , Stateczny K.

Warianty tytułu

EN

The wireless compensation system of CNC ball screw thermal error

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano innowacyjny system kompensacji odkształceń cieplnych śrub pociągowych obrabiarek CNC. Dzięki zastosowaniu bezprzewodowego układu przesytu danych uproszczono proces montażu systemu kompensacji oraz zwiększono jego trwałość mechaniczną. W artykule przedstawiono także metodologię szacowania wartości odkształceń cieplnych wprowadzanych przez ciepło powstające w wyniku ruchu osi posuwów liniowych za pomocą metody elementów skończonych. Słowa kluczowe: odkształcenia cieplne obrabiarek, toczne śruby pociągowe.

EN

The paper presents a novel set for the compensation of the CNC ball screw thermal error. With use of wireless measuring set the mounting procedure is simplified and the durability enhanced. Moreover, the paper presents the methodology of calculating the thermal error induced by the heat generated during movement of a CNC axes by means of a FEM analysis.

Słowa kluczowe

PL

odkształcenia cieplne obrabiarek; toczne śruby pociągowe

EN

machine tools; thermal error; CNC ball screws

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT ; Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego
• Czasopismo: Przegląd Mechaniczny
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 12
• Strony: 38--41
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., il.

Twórcy

autor

Zapłata J.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki, al. Piastów 17, 70-310 Szczecin

autor

Pajor M.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki, al. Piastów 17, 70-310 Szczecin

autor

Stateczny K.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki, al. Piastów 17, 70-310 Szczecin

Bibliografia

• 1. Ahn J.Y., Chung S.C.: Real-time estimation of the temperature distribution and expansion of a ball screw system using an observer. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture, Vol. 218.12, 2004, pp. 1667 – 1681.
• 2. Okafor A., Ertekin Y.: Vertical machining center accuracy characterization using laser interferometer. Journal of Materials Processing Technology, Vol. 105, 2000, pp. 394 – 406.
• 3. Wu C-H., Kung Y-T.: Thermal analysis for the feed drive system of a CNC machine center. International Journal of Machine Tools & Manufacture, Vol. 43, 2003, pp. 1521 – 1528.
• 4. Otko T., Ząbala W., Ślusarczyk Ł.: Badania wpływu dokładności układów pomiarowych drogi w obrabiarkach CNC na dokładność obróbki. Inżynieria Maszyn, t. 15, 2010, ss. 102 – 113.
• 5. Pajor M., Zapata J.: Intelligent machine tool – A thermal diagnostic system for a CNC pretensioned ball screw. Solid State Phenomena, Vol. 220-221, 2014, pp. 491 – 496.
• 6. Pajor M., Zaplata J.: Zastosowanie metod sztucznej inteligencji do kompensacji odkształceń cieplnych śrub pociągowych obrabiarek CNC. Modelowanie Inżynierskie, t. 51, 2014, ss. 70 – 76.
• 7. Pietrusewicz K., Pajor M., Urbański ¸.: Dynamic corrections of the tooling errors possibilities within the mechatronic actuator for motors with permanent magnets Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji, t. 31, 2011, pp. 181 – 190.
• 8. Marchelek K.: Dynamika obrabiarek. WNT, Warszawa 1991.
• 9. Ramesh R., Mannan M.A., Poo A.N.: Error compensation in machine tools - a review. Part I: geometric, cutting-force induced and fixture-dependent errors. International Journal of Machine Tools & Manufacture, Vol. 49, 2000, pp. 1235 – 1256.
• 10. Ramesh R., Mannan M.A., Poo A.N.: Error compensation in machine tools – a review. Part II: thermal errors. International Journal of Machine Tools & Manufacture, Vol. 40, 2000, pp. 1257–1284.
• 11. Pajor M., Zapata J.: A criterion determining the number of thermal sensors in a system compensating thermal deformations of CNC machine feed screw. Advances in Manufacturing Science and Technology, Vol. 36, 2012, pp. 73 – 85.
• 12. Harris T., Kotzalas M.: Essential Concepts of Bearing Technology. Boca Raton, CRC Press Taylor 2007. Fifth edition.
• 13. Palmgrene A.: Ball and Roller Bearing Eng. Burbank, Philadelphia 1959, 3rd ed.
• 14. Biedrzycki J.: Konstrukcja przyrządów i urządzeń precyzyjnych. WNT, Warszawa 1996.
• 15. INA FAG: Rolling bearings (HR1). Schaeffler Technologies AG & Co., Schweinfurt 2012.
• 16. THK: General Catalog Linear Motion Systems. THK Co. LTD., Tokyo 2015.
• 17. Sobolewski J.: Przekładnie śrubowe kulkowe. WNT, Warszawa 2009.
• 18. HIWIN: Prowadnice z szyną profilową. HIWIN GmbH, Offenburg 2015.
• 19. Abele E., Altintas Y., Brecher C.: Machine tool spindle units. CIRP Annals – Manufacturing Technology, Vol. 59, 2010, pp. 781–802.
• 20. Bejan A.: Theory of rolling contact heat transfer. Journal of Heat Transfer, May 1989, Vol. 111, pp. 257 – 264.
• 21. Burton R.A., Staph H.E.: Thermally activated seizure of angular contact bearings. ASLE Transactions, Vol. 10, 1967, pp. 408 – 417.
• 22. Kreith F., Bohn M.S.: Principles of heat transfer, seventh edition. PWS Publishing Company, Boston 1997.
• 23. Holman J.P.: Heat Transfer, sixth edition. McGraw-Hill Book Company, Singapore 1986.