Development of high-speed and high-accuracy machining system based on servo data

基于伺服数据的高速高精度加工系统开发

基本信息

  • 批准号:
    14550251
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.34万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2002
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2002 至 2004
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The purpose of this research is to develop the high speed and high accuracy machining system that is capable of responding appropriately to next generation keeping advantage in the worldwide. Recently the requirement of machining accuracy for die and mold becomes close to the micro meter order even if using the common machine tools. Current machining system is composed with the element of CAD, CAM, CNC and machine tool and each one is developed individually in other makers. It is necessary to realize the new high speed and high accuracy system that these elements are integrated and fused with data stream.In this research, each element is standardized by a servo data which is a final data to control servo motors built in the table of machine tool. The servo data is a command positions per interpolation time. Generation of this servo data from the geometric model of objective shape is named the geometrical interpolation. The geometrical interpolation calculates servo data considering acceleration and deceleration position which are suitable for the geometry of objective shape directly. On the other hand, the errors such as motion error, tool deflection error and so on occur during actual machining processes. To compensate these errors, the prediction compensation is developed. The prediction errors are calculated by NC machining simulation by using servo data, then the servo data is corrected based on prediction errors.In this report, geometrical interpolation and prediction compensation are developed and validated by experimental measurement of traced positions. The objective shape is combined of circle, arc and line of the experiment and compensated error is a motion error. As a result of this research, it is evident that proposed system is able to reduce the position error caused by interpolation error of NC program and motion error.
这项研究的目的是开发高速和高精度加工系统,该系统能够适当地响应下一代在全球范围内的优势。最近,即使使用常见的机床,对模具和模具的加工精度也会接近微米订单。当前的加工系统由CAD,CAM,CNC和机床的元素组成,并且每个元件都在其他制造商中单独开发。有必要实现新的高速和高精度系统,以将这些元素与数据流进行集成并融合。在这项研究中,每个元素都是由伺服数据标准化的,该数据是控制机床表中构建的伺服电动机的最终数据。伺服数据是每个插值时间的命令位置。从客观形状的几何模型中生成此伺服数据被称为几何插值。几何插值计算了伺服数据,该数据考虑了直接适用于客观形状的几何形状的加速度和减速位置。另一方面,在实际加工过程中发生的误差,例如运动错误,工具挠度错误等。为了补偿这些错误,开发了预测补偿。通过使用伺服数据来计算预测误差,然后根据预测错误校正伺服数据。在本报告中,几何插值和预测补偿是通过对追踪位置的实验测量来开发和验证的。实验的圆,弧线和线路结合了客观形状,而补偿错误是运动误差。这项研究的结果很明显,提议的系统能够减少由NC程序的插值误差和运动误差引起的位置误差。

项目成果

期刊论文数量(27)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Development of a CAD/CAM System Based on Boundary-Map Data Structure
基于边界图数据结构的CAD/CAM系统开发
A study of high-speed and high-accuracy machining System based on Boundary-Map geometric model (in Japanese) (3^<rd> Development of high-speed and high-accuracy machining system)
基于Boundary-Map几何模型的高速高精度加工系统的研究(日语)(3^<rd>高速高精度加工系统的开发)
  • DOI:
  • 发表时间:
    2002
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Mikio Fujio
  • 通讯作者:
    Mikio Fujio
藤尾三紀夫, 渡邉将人ほか: "サーボデータ制御に基づく高速高精度加工システムの開発-運動誤差補正への適用-"2004年度精密工学会春季大会講演予稿. (CD-ROM). (2004)
Mikio Fujio、Masato Watanabe 等人:“基于伺服数据控制的高速、高精度加工系统的开发 - 在运动误差校正中的应用 -”2004 年日本精密工程学会春季会议论文集(CD-ROM)。 (2004)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
藤尾三紀夫, 柳下福蔵, 鈴木裕: "ダイレクトサーボに基づく高速高精度加工システムの開発に関する研究"機械学会第4回生産加工・工作機械部門講演会講演論文集. 23-24 (2002)
Mikio Fujio、Fukuzo Yanagishita、Yutaka Suzuki:《基于直接伺服的高速、高精度加工系统的开发研究》日本机械工程师学会生产加工和机床分会第四届会议论文集。 23-24 (2002)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Boundary-Map形状モデルに基づく高速高精度加工システムの提案 第3回 高速高精度加工システムの開発
基于Boundary-Map形状模型的高速高精度加工系统的提案第3部分:高速高精度加工系统的开发
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