1894 KB42 KB199920252018Li, JinheLiu, XianceNi, YanbingZhang, BiaoZhang, Zhiwenštevilka:5letnik:64str. 290-302ISSN:0039-2480COBISSID_HOST:16072731URN:URN:NBN:SI:doc-RMCECJCPenZveza strojnih inženirjev in tehnikov Slovenije etc.Strojniški vestnikdouble ball barerror measurement and identificationerror modellingfazno spremenljive snovifive-axis CNC machine toollatentni hranilnik toploteletno delovanjenaravno hlajenje in ogrevanjeparametrična analizaGeometric error measurement and identification for rotational axes of a five-axis CNC machine tool|It is difficult to measure the attitude errors of five-axis machine tools, as it requires expensive instruments. Furthermore, it is hard to measure and identify them at production sites. In this paper, the B/C type of five-axis CNC machine tool is studied; the rotational axes are in the cutting tool movement chain and workpiece movement chain. The method of geometric error measurement and identification of the rotational axes is proposed based on the use of a double ball bar (DBB). The geometric error sources in two rotational axes are analysed. Then, based on the homogeneous coordinate transformation principle, the relationships between the geometric errors of each rotational axis and the structure parameters of the machine tool are established on the C turntable and B swinging head, respectively. Identification models for each axis are built by changing the installation modes of the DBB in three coordinate directions. The geometric errors in the rotational axes are identified by the least-squares method. Finally, the error measurement experiment of the machine tool is carried out for different installation modes of a DBB. The experimental results show that the identified error parameters are consistent with actual conditions and verify the validity and feasibility of the proposed methodIzvajanje meritev in identifikacije napak pri petosnih obdelovalnih strojih v strojnih delavnicah je težavno opravilo, ki zahteva drago opremo. Zato obstaja potreba po preprostih, priročnih in učinkovitih metodah za merjenje napak petosnih obdelovalnih strojev v tovarnah, in ena od takšnih metod je preiskava z dvojnim ballbarom (DBB). V članku je obravnavan petosni obdelovalni stroj z osema B in C. Preučena je metoda za učinkovite meritve in identifikacijo napak pri obdelovalnem stroju s pomočjo naprave DBB. Za razrešitev tega problema so bili analizirani viri geometrijske napake v dveh rotacijskih oseh. Na podlagi načela homogene transformacije koordinat so bila določena razmerja med geometrijskimi napakami posameznih rotacijskih osi in konstrukcijskimi parametri obdelovalnega stroja za vrtljivo mizo C in nagibno glavo B. Identifikacija napak v različnih oseh je omogočena s prilagajanjem načina namestitve naprave DBB v treh koordinatnih oseh. Geometrijska napaka rotacijskih osi je bila določena po metodi najmanjših kvadratov. Končno je bila opravljena še eksperimentalna meritev napak obdelovalnega stroja pri različnih načinih namestitve naprave DBB. DBB deluje kot merilna naprava na podlagi analize geometrijskih napak in načela homogene transformacije koordinat. S spreminjanjem položaja naprave DBB so bile določene geometrijske napake posameznih osi. Določeni so bili modeli za identifikacijo geometrijskih napak v posameznih oseh. Za reševanje predoločenega sistema enačb je bila uporabljena metoda najmanjših kvadratov. Veljavnost in uporabnost predlagane metode je bila eksperimentalno preverjena. Merilni sistem DBB omogoča neposredno določitev napak premosti, pravokotnosti in nezveznosti ob spremembi smeri gibanja osi obdelovalnega stroja. Rezultati meritev kažejo, da napaka premosti osi ne presega 2,5 microm. Napaka pravokotnosti med poljubnima osema je manjša od 13 microm/m. Napaka nezveznosti ob spremembi smeri gibanja vseh osi je manjša od 0,5 microm. Napaka okroglosti v treh ravninah je 6,1 microm, 8,6 microm in 7,4 microm. Glavni parametri geometrijske točnosti obdelovalnega stroja so znotraj zahtevanih meja. Z metodo DBB so bile ugotovljene tudi kotne napake. Največje kotne napake osi X, Y in Z vrtljive mize C in nagibne glave B znašajo 5,46x10-5 rad, 2,56x10-5 rad in 5,37x10-5 rad. Rezultati vodijo k sklepu o primernosti predlagane metode za vrednotenje napak obdelovalnih strojev. V članku je preučena metoda za učinkovite meritve in identifikacijo napak pri obdelovalnih strojih s pomočjo naprave DBB. Zasnovani so bili različni načini namestitve naprave DBB v treh smereh in opravljenih je bilo sedem meritev v treh merilnih načinih. Nato so bile na podlagi modelov za identifikacijo določene napake obdelovalnega stroja. Rezultati eksperimentov kažejo, da se identificirani parametri napak ujemajo z dejanskim stanjem in da je metoda uporabna za vrednotenje napak pri obdelovalnih strojihTEXTznanstveno časopisjejournalsSlovenian National E-content AggregatorNational and University Library of SloveniaUniverza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo