کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7180493 1467837 2018 13 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Measurement and analysis of machine tool errors under quasi-static and loaded conditions
ترجمه فارسی عنوان
اندازه گیری و تجزیه و تحلیل خطاهای ابزار ماشین تحت شرایط شبه استاتیک و بارگذاری شده
کلمات کلیدی
ماشین ابزار، دقت، سختی شبه استاتیک، خطای هندسی،
ترجمه چکیده
تست ماشین آلات و تجزیه و تحلیل دقت در طول سال ها به طور فزاینده ای اهمیت یافته است، زیرا سازندگان دستگاه های ابزار و اطلاعات به روز شده کاربران نهایی بر روی قابلیت دستگاه ارائه می شود. توانایی ابزار ماشین می تواند با تعیین توزیع تغییرات و محدوده تنوع آنها در فضای کاری ماشین ابزار، تحت تاثیر تجمعی بارهای حرارتی و مکانیکی تعیین شود. این مقاله روش جدیدی را برای پیش بینی خطاهای ابزار ماشین در شرایط شبه استاتیک و لود شده ارائه می دهد. اشتباهات هندسی و تنوع فضایی سختی استاتیک در حجم کار ماشین آلات، از طریق سنتز رویکردهای مدل سازی پایین به بالا و بالا به پایین توصیف می شود. رویکرد پایین به بالا، تعیین خطاهای محدوده فردی با استفاده از اندازه گیری مستقیم، برای تخمینی خطاهای هندسی در شرایط تخلیه استفاده شده است که از نظر تئوری ماتریس تحول همگن استفاده می شود. رویکرد بالا به پایین، با استفاده از انحرافات شبه استاتیک جمع شده با استفاده از اندازه گیری های غیرمستقیم، از طریق روش تحلیلی، انحرافات حاصل را در شرایط لود شده تخمین می زند. در این مطالعه مشخصه ای از سفتی استاتیک وابسته به موقعیت و جهت را نشان می دهد و شناسایی نحوه رفتار شبه استاتیک ابزار ماشین بر دقت بخشی را نشان می دهد. این روش در یک مطالعه موردی اجرا شده است، شناسایی تغییرات تا 27٪ در پاسخ سختی ابزار ماشین. نتایج پیش بینی شده توسط آزمایش های برش و عدم قطعیت اندازه گیری ها مورد تایید قرار گرفت و روش شناسی کاربردی برای تعیین قابلیت اطمینان خطاهای پیش بینی شده مورد بررسی قرار گرفت.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی صنعتی و تولید
پیش نمایش مقاله
اندازه گیری و تجزیه و تحلیل خطاهای ابزار ماشین تحت شرایط شبه استاتیک و بارگذاری شده
چکیده انگلیسی
Machine tool testing and accuracy analysis has become increasingly important over the years as it offers machine tool manufacturers and end-users updated information on a machine's capability. A machine tool's capability may be determined by mapping the distribution of deformations and their variation range, in the machine tool workspace, under the cumulative effect of thermal and mechanical loads. This paper proposes a novel procedure for the prediction of machine tool errors under quasi-static and loaded conditions. Geometric errors and spatial variation of static stiffness in the work volume of machines are captured and described through the synthesis of bottom-up and top-down model building approaches. The bottom-up approach, determining individual axis errors using direct measurements, is applied to estimate the geometric errors in unloaded condition utilizing homogeneous transformation matrix theory. The top-down approach, capturing aggregated quasi-static deviations using indirect measurements, estimates through an analytical procedure the resultant deviations under loaded conditions. The study introduces a characterization of the position and direction dependent static stiffness and presents the identification how the quasi-static behavior of the machine tool affects the part accuracy. The methodology was implemented in a case study, identifying a variation of up to 27% in the stiffness response of the machine tool. The prediction results were experimentally validated through cutting tests and the uncertainty of the measurements and the applied methodology was investigated to determine the reliability of the predicted errors.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Precision Engineering - Volume 51, January 2018, Pages 59-67
نویسندگان
, , ,