Työstökoneen geometrian kompensointi postprosessorilla
Kähäri, Mikko (2017)
Kähäri, Mikko
Tampereen ammattikorkeakoulu
2017
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017083114681
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017083114681
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön tehtävänä on selvittää työstökoneen geometrian korjausta postprosessorilla. Tampereen teknillisen yliopiston George Fischer -merkkistä sorvia käytettiin työssäni testikoneena. Sorvista on rakennettu virtuaalityöstökone ja koneeseen sopiva postprosessori.
Työstökoneen geometriaa joudutaan korjaamaan usein niin sanotun kolarin vuoksi. Kolarit johtuvat usein koneen käyttäjän inhimillisestä erehdyksestä, joka voi olla esimerkiksi ohjelmointivirhe, terän mittauksessa tapahtunut virhe tai kappaleen nollapisteen virheellinen määritys.
Tässä työssä keskitytään korjaamaan työstökoneen Z-akselin ja karan samansuuntaisuusvirhe. Kartiomaisuuden selvittämiseen sorvataan testikappale. Lieriömäisen testikappaleen sorvauksessa terä kulkee Z-akselilla eteenpäin ja X-akseli pysyy paikoillaan. Tällöin karan ja Z-akselin sanansuuntaisuusvirheestä tulee kappaleeseen kartiomaisuutta. Testikappaleesta mitataan kartiomaisuuden suuruus. Vaihtoehtoinen tapa olisi ollut käyttää apuna tuurnaa ja mittakelloa kartiomaisuuden selvittämiseksi.
Postprosessori jakaa Z-akselilla kuljetun matkan paloihin samalla periaatteella kuin differentiaalilaskennassa. Postprosessorissa kerrotaan kuljettu matka ja kartiomaisuuden suuruus millimetreissä. Jokaisessa Z-akselin kompensointipisteessä on oma kompensointiarvo. Tämä arvon suuruuden X-akseli toteuttaa lineaariliikkeenä. Kun kartiomaisuus on testikappaleessa siten, että kappale on suurempi työstökoneen karan puoleisessa päässä, X-akseli pienentää sorvaushalkaisijaa jokaisessa kompensointipisteessä.
Virtuaalityöstökoneen jatkotutkimusaiheeksi ehdotan työstökoneen johteessa olevien kääntymien, kiertymien ja nousemien mallinnusta virtuaalityöstökoneen. Tätä voidaan tarkastella esimerkiksi valmistettavan kappaleen aaltomaisuudesta. Kappaleen aaltomaisuus johtuu koneen johteen kääntymästä, kiertymästä ja nousemasta. Näitä voitaisiin kompensoida postprosessorilla virtuaalityöstökoneen työstöavaruudessa.
Työstökoneen geometriaa joudutaan korjaamaan usein niin sanotun kolarin vuoksi. Kolarit johtuvat usein koneen käyttäjän inhimillisestä erehdyksestä, joka voi olla esimerkiksi ohjelmointivirhe, terän mittauksessa tapahtunut virhe tai kappaleen nollapisteen virheellinen määritys.
Tässä työssä keskitytään korjaamaan työstökoneen Z-akselin ja karan samansuuntaisuusvirhe. Kartiomaisuuden selvittämiseen sorvataan testikappale. Lieriömäisen testikappaleen sorvauksessa terä kulkee Z-akselilla eteenpäin ja X-akseli pysyy paikoillaan. Tällöin karan ja Z-akselin sanansuuntaisuusvirheestä tulee kappaleeseen kartiomaisuutta. Testikappaleesta mitataan kartiomaisuuden suuruus. Vaihtoehtoinen tapa olisi ollut käyttää apuna tuurnaa ja mittakelloa kartiomaisuuden selvittämiseksi.
Postprosessori jakaa Z-akselilla kuljetun matkan paloihin samalla periaatteella kuin differentiaalilaskennassa. Postprosessorissa kerrotaan kuljettu matka ja kartiomaisuuden suuruus millimetreissä. Jokaisessa Z-akselin kompensointipisteessä on oma kompensointiarvo. Tämä arvon suuruuden X-akseli toteuttaa lineaariliikkeenä. Kun kartiomaisuus on testikappaleessa siten, että kappale on suurempi työstökoneen karan puoleisessa päässä, X-akseli pienentää sorvaushalkaisijaa jokaisessa kompensointipisteessä.
Virtuaalityöstökoneen jatkotutkimusaiheeksi ehdotan työstökoneen johteessa olevien kääntymien, kiertymien ja nousemien mallinnusta virtuaalityöstökoneen. Tätä voidaan tarkastella esimerkiksi valmistettavan kappaleen aaltomaisuudesta. Kappaleen aaltomaisuus johtuu koneen johteen kääntymästä, kiertymästä ja nousemasta. Näitä voitaisiin kompensoida postprosessorilla virtuaalityöstökoneen työstöavaruudessa.