Accuracy control of contour milling on CNC machines

Доведена можливість контролю точності контурів безпосередньо на верстаті з ЧПК, який оснащений трикоординатним контактним щупом. Представлена методика контролю точності контурів деталей, яка базується на вимірюванні трикоординатним контактним щупом за розробленою управляючою програмою з використанням стандартних команд ЧПК з автоматичним занесенням даних у файл. Створена прикладна програма виконує демонстрацію та візуалізацію результатів. В прикладну програму завантажується управляюча програма фрезерування у вигляді G-кодів і файл даних вимірювань, а в графічному вікні з’являються всі необхідні для оцінки точності результати.The possibility of checking the accuracy of contours directly on a CNC machine equipped with a three-axis contact probe is proved. The technique of accuracy control of parts contours is presented, which is based on three-coordinate contact probe measurements according to the developed control program using standard CNC commands with automatic data entry into the file. The created application program performs the demonstration and visualization of the results. The application program loads the milling control program in the form of G-codes and a measurement data file, and all the necessary results for the accuracy evaluation appear in the graphics window.Доказана возможность контроля точности контуров непосредственно на станке с ЧПУ, оснащенном трехкоординатным контактным щупом. Представлена методика контроля точности контуров деталей, которая базируется на измерениях трехкоординатным контактным щупом по разработанной управляющей программе с использованием стандартных команд ЧПУ с автоматическим занесением данных в файл. Созданная прикладная программа выполняет демонстрацию и визуализацию результатов. В прикладную программу загружается управляющая программа фрезерования в виде G-кодов и файл данных измерений, а в графическом окне появляются все необходимые для оценки точности результаты

Контроль точності при фрезеруванні контурів на верстатах з ЧПК

The possibility of checking the accuracy of contours directly on a CNC machine equipped with a three-axis contact probe is proved. The technique of accuracy control of parts contours is presented, which is based on three-coordinate contact probe measurements according to the developed control program using standard CNC commands with automatic data entry into the file. The created application program performs the demonstration and visualization of the results. The application program loads the milling control program in the form of G-codes and a measurement data file, and all the necessary results for the accuracy evaluation appear in the graphics windowДоказана возможность контроля точности контуров непосредственно на станке с ЧПУ, оснащенном трехкоординатным контактным щупом. Представлена методика контроля точности контуров деталей, которая базируется на измерениях трехкоординатным контактным щупом по разработанной управляющей программе с использованием стандартных команд ЧПУ с автоматическим занесением данных в файл. Созданная прикладная программа выполняет демонстрацию и визуализацию результатов. В прикладную программу загружается управляющая программа фрезерования в виде G-кодов и файл данных измерений, а в графическом окне появляются все необходимые для оценки точности результаты.Доведена можливість контролю точності контурів безпосередньо на верстаті з ЧПК, який оснащений трикоординатним контактним щупом. Представлена методика контролю точності контурів деталей, яка базується на вимірюванні трикоординатним контактним щупом за розробленою управляючою програмою з використанням стандартних команд ЧПК з автоматичним занесенням даних у файл. Створена прикладна програма виконує демонстрацію та візуалізацію результатів. В прикладну програму завантажується управляюча програма фрезерування у вигляді G-кодів і файл даних вимірювань, а в графічному вікні з’являються всі необхідні для оцінки точності результати

Програмування адаптивної обробки контурного фрезерування

The problem of performing adaptive machining to program the milling of the detail contours on the CNC machine in case of virtual-location procurement is solved. The correction of the CNC-program by measuring the actual position of the workpiece on the machine table is proposed, and the correction of the control program can be implemented in the result of solving the task of minimax, when looking for such state of its position in space to the maximum allowance on the machined contour was minimal. A mathematical model is developed that unambiguously identifies the position of the workpiece on the machine table according to the measured coordinates of the three points. The developed algorithms automatically search for the correction of the CNC-program for implementing the principle of adaptive machining solution of the problem of minimax. The soft program is created and the method of designing the CNC-program for a virtual basing of the workpiece on the CNC machine is developed. Experimental testing has confirmed efficiency of the developed technique.Решена задача выполнения адаптивной обработки при программировании операций фрезерования контуров деталей на станке с ЧПУ в случае виртуального базирования заготовки. Предложено выполнять коррекцию управляющей программы по результатам измерения фактического положения заготовки на столе станка, а коррекцию управляющей программы осуществлять в результате решения задачи минимакса, когда ищется такое положение ее положение в пространстве, чтобы максимальный припуск по обрабатываемому контуру был минимальным. Разработана математическая модель, однозначно определяющая положение заготовки на столе станка по измеренным координатам трех ее точек. Разработаны алгоритмы автоматического поиска коррекции управляющей программы для выполнения принципа адаптивной обработки решением задачи минимакса. Создана прикладная программа и разработана методика проектирования управляющей программы при виртуальном базировании заготовки на станке с ЧПУ. Проведенная экспериментальная апробация подтвердила эффективность разработанной методики.Вирішена задача забезпечення адаптивної обробки при програмуванні операцій фрезерування контурів деталей на верстаті з ЧПК у випадку віртуального базування заготовки. Запропоновано виконувати корекцію управляючої програми за результатами вимірювань фактичного положення заготовки на столі верстату, а корекцію управляючої програми здійснювати за результатами розв’язання задачі мінімаксу, коли шукається таке її положення в просторі, щоб максимальний припуск по контуру, що обробляється, був мінімальним. Розроблена математична модель, що однозначно визначає положення заготовки на столі верстата за виміряними координатами трьох її точок. Розроблені алгоритми автоматичного пошуку корекції управляючої програми для виконання принципу адаптивної обробки за рахунок вирішення задачі мінімакса. Створена прикладна програма і розроблена методика проектування управляючої програми при віртуальному базуванні заготовки на верстаті з ЧПК. Виконана експериментальна апробація повністю підтвердила ефективність розробленої методики

Programming of adaptive machining for end milling

The problem of performing adaptive machining to program the milling of the detail contours on the CNC machine in case of virtual-location procurement is solved. The correction of the CNC-program by measuring the actual position of the workpiece on the machine table is proposed, and the correction of the control program can be implemented in the result of solving the task of minimax, when looking for such state of its position in space to the maximum allowance on the machined contour was minimal. A mathematical model is developed that unambiguously identifies the position of the workpiece on the machine table according to the measured coordinates of the three points. The developed algorithms automatically search for the correction of the CNC-program for implementing the principle of adaptive machining solution of the problem of minimax. The soft program is created and the method of designing the CNC-program for a virtual basing of the workpiece on the CNC machine is developed. Experimental testing has confirmed efficiency of the developed technique

Contour Milling Programming Technology for Virtual Basing on a CNC Machine

A new technique and an application program for automating the programming of the milling operation during virtual basing of the workpiece on the CNC machine table is presented, when precise installation of the workpiece along the coordinate axes of the machine is difficult. The solution of such a scientific and technical problem allows you to perform contour milling of parts with their arbitrary location on the table of the CNC machine with guaranteed alignment of the allowance along the forming path. The method involves the sequential implementation of three stages with parallel use of the created application program. At the first stage, an electronic copy of the part drawing is prepared, which contains the selected part and workpiece contour highlighted in different colors. Thus, the scanning provides automatic creation of digital two-dimensional arrays of geometric images necessary to solve the problem. At the second stage, the coordinates of three points of the workpiece measured by the probe on the machine are entered into the created program. Based on the entered data, the created program solves the problem of alignment of the allowance using the Gauss-Seidel method using the Hausdorff dimension. This approach allows us to obtain a quantitative estimate of the similarity of polygonal objects, which is necessary to solve the problem of minimax location of the allowance. The task is to determine the correction of the control program for two linear coordinates and one angular around the center of mass of the workpiece. At the third stage, the correction values calculated in the program are entered into the CNC rack of the machine and the processing of the contour begins. The proposed technique and the created application program were tested when processing the part contour on a VF-3 HAAS milling machine. Practical testing has shown the effectiveness of the technique, which is to ensure milling without overloading the tool and reduce the processing time during virtual basing of the workpiec