Methods of testing of technological motion errors on precision CNC turning centers

Artykuł prezentuje wyniki części prac, których celem była ocena dokładności technologicznej precyzyjnych tokarek i centrów tokarskich CNC. Przedstawiono przykłady metod badań dokładności nastawianych ruchów technologicznych (posuwowych, obrotowych, interpolowanych), na podstawie których można ocenić wpływ błędów tych ruchów na dokładność różnych rodzajów obróbki wykorzystujących złożenie ruchów posuwowych, posuwowych i obrotowych, synchronizacji ruchów. Omówiono metody, dzięki którym można diagnozować przyczyny powstawania błędów tego rodzaju obróbki, a mianowicie dokładność nastawionego ruchu. Dokładność ta nie zależy tylko od dokładności geometrycznej, pozycjonowania, ale także od możliwości i ustawionych parametrów działania układów regulacji. Opisano przykłady metod badań: - dokładności i równomierności nastawionej prędkości obrotowej wrzecion - błędów odzwierciedlania zadanej trajektorii ruchów interpolowanych - błędnych ruchów wirującego przedmiotu zamocowanego w uchwycie. Przedstawiono przykłady diagnostyki błędów ruchów technologicznych i ich przyczyn na podstawie opisanych metod badań.This article presents part of research with the object of evaluation of technological accuracy of precision lathes and CNC turning centers. Presented are examples of methods of accuracy testing of set technological motions (linear, rotary, interpolated), on the basis of which one can evaluate the influence of errors of these motions on accuracy of various types of machining that are utilizing synchronization of linear, rotary motions. Discussed are methods which make it possible to diagnosis the causes of occurring errors of this kind of machining in which main causes of errors can be the accuracy of set motion. This accuracy can originate not only from geometrical accuracy of positioning, but also from capabilities and set parameters of control systems. Described are the examples of testing methods of: - accuracy and steadiness of set rotational speed of spindles, - errors of performing of set trajectory of interpolated motions, - error motions of rotating workpiece clamped in chuck. Presented are examples of diagnosis of technological motion errors and their causes as based on described testing methods

Diagnostics of machine tool spindles based on rotating axes error motions

Opisano metodykę pomiarów błędnych ruchów wirujących osi. Przedstawiono możliwości wykorzystania tej metodyki do oceny i diagnostyki pracy wrzecion obrabiarek w zakresie dokładności geometrycznej łożysk i oprawek narzędzi, przemieszczeń wirującej osi, przemieszczeń drgań iprzemieszczeń temperaturowych końcówki narzędzia oraz wykrywania nieprawidłowości pracy wrzecion. Przedstawiono przykładowe wyniki diagnostyki elektrowrzecion obrabiarek CNC i wykrytych błędów będących przyczyną nieprawidłowej obróbki (błędów kształtu, podwyższonej chropowatości, łamania i szybkiego zużycia ostrzy płytek skrawających)We describe the measurement methodology of rotating axes error motions. We present the possibility of utilizing this methodology to assess and diagnose machine tool spindles in scope of geometrical accuracy of bearings and toolholders, displacement of rotating axis, displacement of vibrations, thermal deformation of spindle nose and to detect a malfunction in spindle operation. We present example results of CNC machine tool mo- tor spindle diagnosis and detected errors that the source of machining abnormality (shape errors, breakage or increased wear of cutting inserts, increased roughness)