Szerszámgépek diagnosztikai vizsgálata körteszt berendezéssel IV.

A szerszámgép diagnosztikával foglalkozó TDK dolgozat következő részével jelentkezünk Olvasóinknak. Ezen dolgozat esetében, az eddigiektől eltérően nem csak egy összefoglalót, hanem több alkalommal, hosszabb részeket teszünk közzé. Biztosak vagyunk abban, hogy számos olyan részlet van benne, ami széles érdeklődésre tarthat számot, a gyakorlati oldalról tekintve is.

(A korábbi, reverse engineering témájú TDK dolgozatról szóló cikkünk ITT, az Y-elágazás geometriai optimalizációjáról szóló ITT, a Forma-1-es versenyautó első szárnyának tervezéséről ITT, az esztergálási folyamatszabályzásról szóló pedig ITT érhető el.)

A dolgozat a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem által szervezett, 2010. évi Tudományos Diákköri Konferencián szerepelt sikeresen.

Szerző: Horváth Antal

Konzulens: Dr. Markos Sándor – adjunktus (BME Gyártástudomány és -technológia Tanszék)

A dolgozatot bemutató sorozat első része ITT, második része ITT, harmadik része ITT olvasható.

4-, 5-tengelyes szerszámgépek forgó tengelyeinek pontossági vizsgálata

A ma leginkább elterjedt 5-tengelyes szerszámgépek kinematikai felépítése három kategóriába sorolható. A munkadarabtól a szerszámig eljutva a tengelyek elmozdulása lehet rotációs, illetve transzlációs. Ezek alapján a következő három géptípus fejlődött a leginkább, a megnevezések után a forgó tengelyek hollétét is ismertetem:

  • TTTRR: A forgácsoló szerszám egy billenő-forduló fejen van.
  • RTTTR: A gép egy körasztallal és egy billenőfejjel rendelkezik.
  • RRTTT: A munkadarab egy bölcsős-forgó asztalon van rögzítve.

A transzlációs tengelyek egy Descartes koordináta rendszer tengelyei mentén mozognak. Az 5-tengelyes gépek hibáit 5 főcsoportba sorolja számos hazai és nemzetközi irodalom is [6,7,8]:

  • pozicionálási hibák,
  • merőlegességi hibák,
  • szöghibák,
  • egyenességi és függőlegességi hibák,
  • körasztal hibák.

Az 5 csoporton belül még rengeteg alcsoport létezik, és ezek közt bonyolult összefüggések is vannak, melyek ismertetésétől most eltekintek. Az alábbiakban bemutatok néhány olyan Ballbar-os mérési eljárást, melyek a volumetrikus méréseken túlmutatnak.

Hibák azonosítására használt Ballbar mérések

Hibák azonosítására használt Ballbar mérések, 9

  • Az ábra (a) jelű képén az XY síkon vett transzlációs mozgások és a C-tengely egyidejűleg vezérelt összehangoltságának vizsgálatát láthatjuk. A mérési elrendezésről azt érdemes megemlíteni, hogy a Ballbar-nak végig merőlegesnek kell lennie a körasztalra, illetve párhuzamosnak kell lennie a C-tengely középvonalával.
  • Az ábra (b) és (c) képén a B-tengely és az YZ síkban mozgó transzlációs tengelyek összehangoltságára vonatkozó mérések láthatóak. Itt fontos megjegyezni, hogy egyes gépeknél probléma léphet fel abban az esetben, ha a B-tengely középvonala nem megy át az asztal középpontján (ahová a Ballbar-t rögzítettük). Ekkor a fordulásokból következően tönkremehet a mérőműszer.
  • A (d) képen szintén a C-tengely és az XY sík lineáris tengelyeinek összehangoltságára láthatunk egy vizsgálati típust.

Az itt bemutatott mérések mellett még léteznek más konfigurációk is akár ugyanezekre a vizsgálatokra is. Ezeket persze még nem alkalmazzák széles körben, de a kutatások nagyon nagy ütemben folynak, és igen jó irányba.

Írta:
Horváth Antal Zsolt 


Források:
[6] http://www.iaeng.org/publication/IMECS2010/IMECS2010_pp1833-1837.pdf
Letöltve: 2010-02-21
[7] SERGIO BOSSONI: Geometric and Dynamic Evaluation and Optimization of Machining Centers, Phd dolgozat
[8] Japanese technical report for comparability of single probe tests and ball bar tests in ISO/CD 10791-6
Letöltve: 2010-09-26
[9] http://mmc.me.kyoto-u.ac.jp/pubs/papers/pe09_uddin.pdf
Letöltve: 2010-05-30

kép: www.renishaw.com

(A korábbi, reverse engineering témájú TDK dolgozatról szóló cikkünk ITT, az Y-elágazás geometriai optimalizációjáról szóló ITT, a Forma-1-es versenyautó első szárnyának tervezéséről ITT, az esztergálási folyamatszabályzásról szóló pedig ITT érhető el.)