Aumento de la Precisión de Maquinado Basado en Datos de Corrección de Máquinas Herramientas CNC Mediante el Uso de Modificaciones Ad Hoc
Autores: véda, Jií; Chládek, tpán; Hornych, Tomá; Kozlok, Tomá; Smolík, Jan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Aumento de la Precisión de Maquinado Basado en Datos de Corrección de Máquinas Herramientas CNC Mediante el Uso de Modificaciones Ad Hoc
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Precisión geométrica
Máquina herramienta
Sistema de control
Condiciones de corte
Datos de corrección
Producción de piezas de trabajo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
La precisión geométrica de una pieza de trabajo representa uno de los parámetros clave que definen su calidad, y se ve afectada por la selección adecuada de la máquina herramienta, el sistema de control, el programa CNC y las condiciones de corte. Los sistemas de control actualizados contienen funciones de compensación avanzadas, que aumentan la precisión volumétrica de las máquinas herramienta. Sin embargo, estas funciones utilizan mediciones de datos de corrección dentro del plan de mantenimiento periódico de la máquina herramienta. Este artículo presenta un método para la modificación de datos de corrección ad hoc. Esta modificación se basa en la diferencia entre las geometrías reales y nominales de la pieza de trabajo, que se evalúan en una máquina de medición por coordenadas como un proceso estándar en la producción de piezas de trabajo de alta precisión. Los datos de corrección se compilan en forma de una malla estructurada tridimensional, donde los nodos de la malla contienen valores de corrección que las interpolaciones dentro de la malla suprimen las desviaciones geométricas de la pieza de trabajo. Los cálculos de la malla de corrección se basan en la suposición de que los nodos están conectados por resortes imaginarios y que inicialmente están en equilibrio de fuerzas. El desequilibrio de fuerzas se introduce por las desviaciones geométricas de la pieza de trabajo evaluadas en puntos arbitrarios. Luego se calcula la nueva posición de los nodos en equilibrio de fuerzas. Los resultados experimentales en un centro de mecanizado de tres ejes han verificado el método propuesto, donde la precisión geométrica de la pieza de trabajo aumentó más del 85% sin ningún efecto negativo en la calidad de la superficie. El enfoque presentado es eficiente para aumentar la precisión de la pieza de trabajo sin necesidad de modificar el programa CNC.
Descripción
La precisión geométrica de una pieza de trabajo representa uno de los parámetros clave que definen su calidad, y se ve afectada por la selección adecuada de la máquina herramienta, el sistema de control, el programa CNC y las condiciones de corte. Los sistemas de control actualizados contienen funciones de compensación avanzadas, que aumentan la precisión volumétrica de las máquinas herramienta. Sin embargo, estas funciones utilizan mediciones de datos de corrección dentro del plan de mantenimiento periódico de la máquina herramienta. Este artículo presenta un método para la modificación de datos de corrección ad hoc. Esta modificación se basa en la diferencia entre las geometrías reales y nominales de la pieza de trabajo, que se evalúan en una máquina de medición por coordenadas como un proceso estándar en la producción de piezas de trabajo de alta precisión. Los datos de corrección se compilan en forma de una malla estructurada tridimensional, donde los nodos de la malla contienen valores de corrección que las interpolaciones dentro de la malla suprimen las desviaciones geométricas de la pieza de trabajo. Los cálculos de la malla de corrección se basan en la suposición de que los nodos están conectados por resortes imaginarios y que inicialmente están en equilibrio de fuerzas. El desequilibrio de fuerzas se introduce por las desviaciones geométricas de la pieza de trabajo evaluadas en puntos arbitrarios. Luego se calcula la nueva posición de los nodos en equilibrio de fuerzas. Los resultados experimentales en un centro de mecanizado de tres ejes han verificado el método propuesto, donde la precisión geométrica de la pieza de trabajo aumentó más del 85% sin ningún efecto negativo en la calidad de la superficie. El enfoque presentado es eficiente para aumentar la precisión de la pieza de trabajo sin necesidad de modificar el programa CNC.