Modelling of machine tool guideway rolling joint systems

W artykule przedstawiono koncepcję i zasady modelowania tocznych, szynowych połączeń prowadnicowych obrabiarek. Określono cele modelowania prowadnic tocznych, uzasadnione potrzebami podejmowania decyzji w procesie komputerowo wspomaganego projektowania obrabiarek. Przedstawiono założenia do modelowania fizycznego konstrukcji. Omówiono sposoby tworzenia i rozwiązywania modeli matematycznych, opisujących statyczne oraz dynamiczne właściwości układów nośnych obrabiarek, zawierających prowadnice toczne. Przytoczono wybrane wyniki modelowania i obliczeń charakterystyk statycznych pojedynczego podzespołu konstrukcyjnego typu wózek toczny-szyna prowadząca. Przedstawiono rezultaty analizy właściwości całej konstrukcji tocznego połączenia prowadnicowego w zakresie statyki oraz dynamiki liniowej i nieliniowej. Skomentowano wyniki przeprowadzonego modelowania i obliczeń tych obiektów. W podsumowaniu oceniono przydatność praktyczną proponowanej metody modelowania.The article presents the concept and principles of modeling machine tool guideway rolling joint systems. The aims of modeling rolling guideways have been determined, which are motivated by the needs of making decisions in computer aided machine tools design process. The assumptions for the modeling of the physical structure have been presented. The ways of creating and solving mathematical models describing static and dynamic characteristics of machine tools carrying systems containing rolling guideways have been discussed. The paper brings out the selected results of modeling and calculation of static characteristics of a single design component type: rolling cart - guide rail. This article presents the results of the construction of the guideway rolling joint system properties analysis in the scope of linear and nonlinear statics and dynamics. The results of modeling and calculation of these objects have been commented. In summary, the usefulness of the proposed method in practical modeling has been evaluated

Nowe podejście do modelowania błędów geometrycznych precyzyjnych maszyn technologicznych

This paper presents a new approach to modeling geometric errors in machine tools with linear rolling guideways. Modeling was performed using a finite element method. The results of the modeling were a visualization of deformations of a virtual milling machine with a cross table and with known characteristics of guide geometric errors. The simulation results show that the machine table is subject to a complex state of strain. This implies that the Abbe error during milling machine measurements can assume values dependent on the location of metrological device elements on the machine table. The calculation results were verified experimentally using real milling machines. The predictions of the computer simulation were confirmed.W artykule przedstawiono nowe podejście do modelowania błędów geometrycznych obrabiarek wyposażonych w liniowe toczne połączenia prowadnicowe. Modelowanie przeprowadzono z użyciem metody elementów skończonych. Efektem modelowania jest wizualizacja odkształceń frezarki poziomej ze stołem krzyżowym, która ma znane charakterystyki błędów geometrycznych połączeń prowadnicowych. Analiza wyników procesu symulacji wykazała, że stół takiej obrabiarki podlega złożonemu stanowi odkształcenia. Ma to istotne znaczenie praktyczne, ponieważ podczas wykonywania pomiarów błędów geometrycznych obrabiarek – błąd Abbego może przyjmować różne wartości w zależności od usytuowania przyrządów pomiarowych na stole frezarki. Wyniki obliczeń zweryfikowano doświadczalnie na rzeczywistych frezarkach. Potwierdzono przewidywania symulacji komputerowej

Modelowanie wpływu błędów geometrii tocznych podzespołów prowadnicowych na ich charakterystyki statyczne

The paper presents modeling of geometric errors in guide rail systems and how these errors affect their static characteristics. The finite-element method was used for computational analysis, supplemented with technical modeling of butt joints. Different types of geometric errors were assigned to individual elements of guide rail systems, with variations in distributions of clearances and preloads. Selected results of the computational analysis are presented.W artykule przedstawiono sposób modelowania błędów geometrycznych występujących w tocznych podzespołach prowadnicowych. Celem modelowania było ustalenie wpływu tych błędów na charakterystyki statyczne podzespołów. Zastosowana metoda elementów skończonych, wzbogacona o efektywną opcję technicznego modelowania połączeń stykowych, była podstawowym narzędziem analizy obliczeniowej. Przyjęto hipotezę przypisywania poszczególnych rodzajów błędów geometrycznych do odpowiednich elementów konstrukcyjnych podzespołu tocznego - uzmiennione rozkłady wartości luzów lub zacisków wstępnych. Zaprezentowano przykład prowadzonej analizy obliczeniowej