تاثیر انبساط طولیBall Screw در محورهای خطی، بر حرکت محورهای چرخشی و درستی هندسی قطعه کار در ماشینهای فرز CNC پنج محور با کله گی چرخشی و آپشن RTCP فعال

محورهای موضوعی : تحلیل دینامیکی

امیر علی نقی زاده ¹ , میثم خاکی ²

1 - عضو هیات علمی گروه مهندسی مکانیک،دانشگاه آزاد اسلامی واحد سمنان، سمنان، ایران
2 - کارشناس ارشد مهندسی مکانیک- ساخت وتولید، وزارت آموزش وپرورش، تهران

تاریخ دریافت : 1394/06/29 تاریخ پذیرش : 1396/03/01 تاریخ انتشار : 1396/04/01

کلید واژه: ماشینهای فرزCNC پنج محور, RTCP, درستی هندسی, انبساط طولی, Ball Screw,

چکیده مقاله :

در هنگام ماشینکاری بخشی از حرارت ایجاد شده بر اثر عمل کنش لبه های برنده ابزار نسبت به قطعه کار که به ماشین منتقل می شود و علاوه بر آن، اصطکاک ایجاد شده در حرکت مداوم Ball Screwها در داخل Nut که بر اثر جابجا شدن محورهای ماشین بوجود می آید، باعث انبساط ابعادیBall Screw خواهد شد. به دلیل طویل بودن و نسبت طول به قطر زیاد، انبساط ایجاد شده در راستای طول Ball Screw حایز اهمیت خواهد بود. زیرا در پی هرحرکت اعمال شده در برنامهNC، با توجه به اختلاف اندازه میان خط قبلی برنامه تا خط کنونی، علاوه بر جابجایی اصلی یک جابجایی اضافی نیز به خاطر انبساط Ball Screw، انجام می پذیرد. در ماشینهای CNC پنج محور، علاوه بر تاثیر مستقیم انبساط طولیBall Screw محورهای خطی بر درستی هندسی قطعه کار، تاثیر غیر مستقیمی نیز وجود دارد که با توجه به آپشن RTCP(چرخش ابزار حول نقطه مرکزی اش)، برای جابجایی محورهای چرخشی نمایان می گردد. در RTCP فعال، مرکز ابزار در فضا ثابت وبجای آن، مرکز محورهای چرخشی متحرک می باشند. در این حالت برای جبران جابجایی های ابزار، در اثر حرکت محورهای چرخشی، محورهای خطی جابجا خواهند شد. در این مقاله تاثیر مستقیم وغیر مستقیم انبساط طولی Ball Screw ها بر روی درستی هندسی قطعه کار با استفاده از روابط تحلیلی-ریاضی مورد بررسی قرار گرفته واز نتایج آن می توان برای کنترل تطبیقی با موضوعیت عنوان مقاله در ماشینهای CNC پنج محور بهره برد.

چکیده انگلیسی:

During machining a portion of the heat generated by operation activities edges of cutting tool relative to the workpiece is transferred to machine tool, and in addition, the friction generated in continuous motion of Ball Screw and the Nut that Due to shift of axis machine is created, causing the expansion of the Ball Screw size will be. Because of the length of the high ratio of length to diameter, expansion of the length of Ball Screw to be important. Because after every movement applied to in the NC, according to the size difference between the previous program and the current line, in addition to the original displacement, had done an additional displacement due to the expansion of the Ball Screw. Machines CNC five-axis, in addition to the direct impact of linear expansion length of Ball Screw linear axes for the accuracy of the workpiece geometry, the indirect effect are also considering option RTCP (Rotation Tool Center Point), to move the axis rotary is shown. The RTCP active, the center of cutting tool is fixed in space instead of, the center of the rotary axes are moving. In this case, to compensate for displacement of cutting tool, In effect movement the rotary axes, linear axes will be moved. In this paper, directly or indirectly effect of Ball Screw linear expansion on the workpiece geometric accuracy studied using analytical-mathematical And the results can be compared with the adaptive control as five-axis CNC machines used in the paper.