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Trajectory error estimation for machining center cutter path due to motion error between interpolation segments

插补段之间运动误差引起的加工中心刀具轨迹轨迹误差估计

基本信息

批准号：
21K03811
负责人：
丘華
金额：
$ 1.83万
依托单位：
Kyushu Sangyo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03811/
关键词：
機械エンジニアリング工作機械加工精度ＮＣ加減速制御運動誤差解析モデル工具経路運動軌跡のシミュレーション方法実験検証マシニングセンタ工具経路運動誤差推定加減速運動制御パラメータ同定運動軌跡シミュレーション

项目摘要

マシニングセンタ（MC）を使用して曲線輪郭を精密に加工する場合、得られた輪郭の形状精度が加工中に用いた工具経路の運動誤差と強く関連している。MCのNC装置内部の工具経路構成セグメントの加減速運動制御方式と関連パラメータの値が分かれば、切削実験をせずに切削条件に対応する工具経路の運動誤差ないし加工輪郭の形状誤差を把握することは可能であるが、通常では、MCの使用者にとって、このようなNC制御の詳細情報が開示されていない。本課題では、MCの使用者の立場から、比較的簡単な手段によって必要なMCのNC加減速制御のパラメータを確定する方法と、多数の短い補間セグメントからなる工具経路を対象に、指定される運動条件に対して、セグメントの加減速運動に起因する工具経路をシミュレーションしてその軌跡誤差を効率的に推定する方法の確立を目的とする。また、近年にMCのNCシステムに多く採用された加工モードやAI先行・輪郭制御技術と工具経路運動誤差抑制との関連についても検討を加え、それらの技術の現場活用に実用的な参考を提供する。前年度の結果に基づき、本年度の主な研究成果として、以下の通りである。１．円弧補間セグメントのNC加減速運動モデルを確立した。それに基づいてMCの円弧補間工具経路運動軌跡のシミュレーション方法を提案した。２．実測したMC工具経路の運動軌跡、シミュレーションした工具経路軌跡、加工したワーク輪郭の実測輪郭形状誤差を比較する結果から、提案した運動誤差モデルと工具経路シミュレーション方法の妥当性が確認された。３．対象MCの円運動半径減少量を便利に見積もる式がまとめられ、その妥当性も確認された。また、工具経路運動軌跡のシミュレーション結果から、各補間円弧部の運動誤差をNC工具経路に逆補正することにより、送り速度を下げずに工具経路の運動精度を向上する可能性が実機実験によって検証された。

In order to improve the accuracy of the shape, the precision machining equipment (MC) is used to improve the accuracy of the shape in the machining process. In the MC