5軸制御マシニングセンタの運動精度測定方法の開発

五轴控制加工中心运动精度测量方法的开发

• 批准号: 14750081
• 负责人: 斎藤 明徳
• 金额: $ 2.43万
• 依托单位: Matsue National College of Technology (2003)Tokyo University of Agriculture and Technology (2002)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750081/
• 关键词: 5軸マシニングセンタ; ボールバー法; キャリブレーション; 運動精度; 幾何偏差

本年度は,5軸制御マシニングセンタの様々な形態に応じた運動精度測定方法を提案するために,次の2項目について検討を行った.(1)同時4軸制御運動における幾何偏差推定方法の有効性の確認本研究で提案している同時4軸制御運動で得られる誤差曲線から,マシニングセンタの2つの旋回軸を決定する8個の位置偏差と角度偏差とを推定する方法について検討した.特に,観測方程式によって推定できない偏差について,測定結果と偏差との幾何学的な関係から偏差量を導出する手法を明らかにした.テーブル旋回形の5軸制御マシニングセンタの数学モデルを用いてシミュレーション実験を行うことによって,その手法の有効性を検討し,十分な精度で偏差の推定が行えることを確認した.(2)5軸制御マシニングセンタの様々な形態に応じた測定方法の開発5軸制御マシニングセンタの様々な構造形態に合わせた運動精度測定方法を提案するために,構造形態をWebやカタログを通して調査し,構造形態を表記する構造コードを用いて分類した.分類した構造形態のそれぞれのグループにおいて,代表的な構造形態を選び出し,機構解析ソフトウエアを用いて,5軸制御マシニングセンタのモデルを作成し,それぞれのモデルに幾何偏差を与えて,同時4軸制御運動で得られる誤差曲線と構造形態との関係を明らかにした.さらに,主軸頭旋回形,主軸頭・テーブル旋回形において,同時4軸制御運動のデータを用いた観測方程式を解くことで,旋回軸を決定する8個の偏差が推定できることをシミュレーション実験を行い確認した.また,主軸頭旋同形では同時4軸制御運動を行う場合に複雑なジグが必要である.そこで,旋回軸を決定する8個の偏差を評価するための複雑なジグを必要としない同時5軸制御運動を提案した.

This year, the 5-axis control system is proposed to measure the accuracy of motion in the form of the first two items. (1)The validity of the geometric deviation estimation method for simultaneous 4-axis controlled motion is confirmed. The error curve of simultaneous 4-axis controlled motion is obtained. The error curve of simultaneous 4-axis controlled motion is determined by the position deviation and angle deviation of 8 rotational axes. In particular, the method of deriving the deviation from the geometric relationship between the measurement result and the deviation is clear. The mathematical model of the 5-axis control system of the cycloid is used to analyze the effectiveness of the method, and the estimation of the deviation of the method is confirmed with great accuracy. (2)5 Development of a method for determining the accuracy of axial control and structural morphology Classification of structural morphology, selection of structural morphology, analysis of mechanism and application of structural morphology, 5-axis control of structural morphology, geometric deviation of structural morphology, error curve and structural morphology of 4-axis control motion. In addition, the main axis head rotation shape, the main axis head rotation shape, the simultaneous 4-axis control motion and the use of the measurement equation to solve the problem, the rotation axis to determine the 8 deviations to estimate the problem. The spindle head rotates in the same shape as the 4-axis control motion. 8-axis deviation evaluation is necessary for simultaneous 5-axis motion control.