Nghiên cứu nâng cao độ chính xác gia công khi phay nắp động cơ trên trung tâm gia công vmc 650e bằng phương pháp bù sai số off line

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU NÂNG CAO ĐỘ CHÍNH XÁC GIA CÔNG KHI PHAY NẮP ĐỘNG CƠ TRÊN TRUNG TÂM GIA CÔNG PHAY VMC-650E BẰNG PHƢƠNG PHÁP BÙ SAI SỐ OFF-LINE NGUYỄN ĐẮC TUẤN THÁI NGUYÊN - 2010 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP THUYẾT MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU NÂNG CAO ĐỘ CHÍNH XÁC GIA CƠNG KHI PHAY NẮP ĐỘNG CƠ TRÊN TRUNG TÂM GIA CÔNG PHAY VMC-650E BẰNG PHƢƠNG PHÁP BÙ SAI SỐ OFF-LINE Học viên: Nguyễn Đắc Tuấn Lớp: CHK11 Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy Người HD khoa học: PGS.TS Nguyễn Đăng Hòe KHOA ĐT SAU ĐẠI HỌC NGƯỜI HD KHOA HỌC PGS.TS Nguyễn Đăng Hòe HỌC VIÊN Nguyễn Đắc Tuấn THÁI NGUYÊN - 2010 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy MỤC LỤC CHƢƠNG 1: SAI SỐ GIA CÔNG VÀ CÁC NGUYÊN LÝ BÙ SAI SỐ GIA CÔNG TRÊN MÁY CNC Trang 1.1 Các thành phần sai số máy cơng cụ CNC 13 1.2 Độ xác gia cơng máy CNC 14 1.2.1 Độ xác máy 14 1.2.2 Độ xác hệ thống điều khiển 16 1.2.2.1 Sai số nội suy chế độ nội suy 16 1.2.2.2 Sai số phương pháp xấp xỉ 18 1.3 Các nguồn gây sai số 19 1.3.1 Sai số gá đặt phôi 19 1.3.2 Sai số điều chỉnh dao 20 1.3.3 Sai số điều chỉnh máy 21 1.3.4 Sai số chế tạo dao 21 1.3.5 Sai số dao mòn 22 1.3.6 Sai số hình học chi tiết máy 23 1.3.7 Sai số sống trượt 25 1.3.8 Sai số nhiệt 26 1.3.9 Sai số vít me bi 26 1.3.10 Sai số tải tĩnh động 26 1.3.11 Sai số hệ thống điều khiển servo 27 1.3.12 Sai số rung động 27 1.3.13 Sai số ổ đỡ 27 1.4 Nguyên lý bù sai số off-line 28 1.4.1 Mơ hình bù 28 1.4.2 Thêm modunl phần mềm 30 1.4.3 Biến đổi thông số điều khiển 30 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy 1.4.4 Biến đổi Post processor(PP) 30 1.4.5 Biến đổi chương trình NC 30 1.4.6 Bù sai số với điều khiển 31 1.4.6.1 Thêm modunl phần mềm 32 1.4.6.2 Cài đặt điều khiển phần cứng độc lập 32 1.5 Giới thiệu cơng trình nghiên cứu bù sai số nước giới: 33 1.5.1 Các cơng trình bù sai số tổng hợp tác giả nước ngồi 33 1.5.2 Các cơng trình nghiên cứu bù sai số nước 34 CHƢƠNG 2: QUY TRÌNH BÙ SAI SỐ CHO MÁY PHAY VMC-650E 36 2.1 Quy trình bù 36 2.2 Hệ thống thiết bị thí nghiệm 36 2.2.1 Phần mềm Mastercam X 36 2.2.1.1 Giao diện phần mềm Mastercam X 36 2.2.1.2 Các dạng gia công môdun phay 38 2.2.1.3 Các bước cần thực để lập trình phay chi tiết 38 2.2.2 Máy phay VMC-650E 41 2.2.3 Máy đo tọa độ chiều CMM-C544 42 2.2.3.1 Cấu hình máy 42 2.2.3.2 Tính kỹ thuật máy 43 CHƢƠNG 3: GIA CÔNG THỰC NGHIỆM TRÊN MÁY PHAY VMC-650E VÀ ĐO TẠO BỘ SỐ LIỆU TRÊN MÁY ĐO CMM-C544 45 3.1 Thực nghiệm trung tâm gia công VMgành: Công nghệ chế tạo máy 32 4.107400 30 20 70 32 10 30 12.777910 20 7.031910 30 32 10 10 32 70 32 10 35.027660 20 70 32 10 28.318239 30 1.443080 38.424129 20 30 129 70 32 23.514980 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên VERTEX VERTEX VERTEX 1.442070 70 1.442960 30 1.442830 1.442730 30 9.926000 30 30 15.570700 20 25.981050 20.953690 20 10 20 20 42.275810 36.817879 39.879440 32 43.952309 10 0 32 70 70 VERTEX VERTEX 1.441460 70 VERTEX 1.442670 44.511318 30 10 VERTEX 1.442890 20 70 32 18.301390 43.214561 VERTEX 1.442740 41.161018 VERTEX 1.441910 70 10 VERTEX http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy 34.593670 30 10 20 30.544399 30 70 32 10 0 32 10 20 32.643990 30 10 10 0 30 1.443300 30 70 32 10 30 VERTEX 1.443230 10.547770 20 70 32 10 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên VERTEX 1.443080 38.056499 70 32 40.864948 20 10 42.974621 20 24.052170 20 18.877001 10 13.388810 32 32 28.817249 32 0 0 70 70 VERTEX 70 VERTEX VERTEX 1.443410 1.442980 31.024080 VERTEX 1.443000 30 10 70 32 30 36.401840 1.442950 39.543400 20 30 20 26.492741 VERTEX 42.009190 21.503651 70 20 VERTEX 1.443160 16.167709 VERTEX 1.443150 33.092079 20 130 43.747478 30 1.443030 http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy 70 32 10 20 44.959919 20 44.341461 30 32 10 10 -15.532900 20 42.255329 30 1.444550 -9.884350 20 VERTEX 10 10 10 30 20 44.821320 70 32 10 131 VERTEX 1.443060 -4.069230 70 32 43.917999 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 32 32 32 VERTEX 0 0 70 70 70 32 VERTEX VERTEX 1.443590 70 1.443460 30 1.443940 1.443060 30 44.745049 30 30 44.988548 20 43.173500 44.463188 20 10 20 20 -1.131520 -12.733530 -6.992270 32 4.745450 10 0 32 70 70 VERTEX VERTEX 1.443170 70 VERTEX 1.442990 7.661730 30 10 VERTEX 1.443650 1.809280 VERTEX 30 -18.264629 http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 20 Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy 32 41.154148 30 20 70 32 10 30 36.967548 20 39.872471 30 32 10 10 32 70 32 10 -38.059292 20 70 32 10 24.117100 30 1.442030 -34.584469 20 30 132 70 32 28.873440 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên VERTEX VERTEX VERTEX 1.443630 70 1.442790 30 1.442380 1.442410 30 38.443199 30 30 35.063530 20 26.551710 31.067530 20 10 20 20 -28.276951 -36.397430 -32.624619 32 -23.518181 10 0 32 70 70 VERTEX VERTEX 1.444860 70 VERTEX 1.444130 -20.919880 30 10 VERTEX 1.442280 20 70 32 33.130241 -26.021170 VERTEX 1.442020 -30.520889 VERTEX 1.443960 70 10 VERTEX http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy 16.232161 30 10 20 21.577600 30 70 32 10 0 32 10 20 18.944090 30 10 10 0 30 1.443470 30 70 32 10 30 VERTEX 1.441850 -44.855999 20 70 32 10 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên VERTEX 1.441510 10.605930 70 32 4.809590 20 10 -1.070820 20 -43.769112 20 -44.780510 10 -45.027000 32 32 -42.022320 32 0 0 70 70 VERTEX 70 VERTEX VERTEX 1.442130 1.441750 -40.870090 VERTEX 1.442080 30 10 70 32 30 13.447510 1.442560 7.725610 20 30 20 -42.983040 VERTEX 1.872650 -44.373760 70 20 VERTEX 1.442040 -44.997990 VERTEX 1.442050 -39.550789 20 133 -4.003220 30 1.442840 http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy 70 1.441980 30 -12.569980 32 70 32 70 VERTEX 32 70 VERTEX 32 VERTEX 10 SEQEND 10 0 10 ENDSEC -44.497601 20 -43.962662 -6.929400 30 1.441720 20 1.443170 -43.247089 -9.777170 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 20 134 30 EOF http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy TÀI LIỆU THAM KHẢO Van luttervelt, Peng J Symbiosis of modelling the erros and sensing to improve the accuracy of workpieces in small batch maching operations, cutting…1999 Ramesh, R., Mannan, M.A & Poo A.N (2000) Error compensation in machine Tools a review Part I: geometric, cutting-force induced and fixture dependent errors International Journal of Machine tools & Manufacture, 40, 1235-1256 Ramesh, R., Mannan, M.A & Poo A.N (2000) Error compensation in machine Tools a review Part II: thermal Errors International Journal of Machine tools and Manufacture, 40, 1257-1248 Rahman, Mahbubur, Modeling and measurement of multi-axis machine tools to improve positioning accuracy in a software way Production Technology Laboratory, Department of Mechanical Engineering, University of Oulu, P.O.Box 4200, FIN-90014 University of Oulu, Finland 2004 Weck, M (1995) Reduction and Compensation of Thermal Errors in Machine Tools, Annals of the CIRP, Vol 44/2 Sinlapeecheewa, C (1999) Systematic Error Correction in 5-Axis Milling Machine, (Master thesis No ISE-99-32, Asian Institute of Technology, 1999) Bangkok: Asian Institute of Technology Cho JH, Cho MW, Kim K Volumetric erro analysis of a multi-axis machine tool machining a sulptured surface workpece Int J Prod Res 1994 Srivastava AK, Veldhuis SC, Elbestawit MA Modeling geometric thermal erros in a five axis CNC machine tool Int J Mach Tools Manufact 1995 Patel AJ, Ehman KF Volumetrics erro analysis of a stewart platform based machine tool Annals of the CIRP Vol 46/1/1997 10 Chen, J & Hsu W (2003) Characterizations and models for the thermal growth of a motorized high speed spindle, International Journal of Machine tools and Manufacture, 43, 1163-1170 11 Soons JA, Theeuws FC, Schellekens PH Modeling the erros of multi-axis machines: a general methodology Precision Engineering 1992 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 135 http://www.lrc-tnu.edu.vn ... SỐ GIA CÔNG TRÊN MÁY CNC Trang 1.1 Các thành phần sai số máy cơng cụ CNC 13 1.2 Độ xác gia cơng máy CNC 14 1.2.1 Độ xác máy 14 1.2.2 Độ xác hệ thống điều khi? ??n 16 1.2.2.1 Sai số nội suy chế độ. .. ngành: Công nghệ chế tạo máy ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP THUYẾT MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU NÂNG CAO ĐỘ CHÍNH XÁC GIA CÔNG KHI PHAY NẮP ĐỘNG CƠ TRÊN... 1.3.6 Sai số hình học chi tiết máy 23 1.3.7 Sai số sống trượt 25 1.3.8 Sai số nhiệt 26 1.3.9 Sai số vít me bi 26 1.3.10 Sai số tải tĩnh động 26 1.3.11 Sai số hệ thống điều khi? ??n servo 27 1.3.12 Sai