Например, Бобцов

Оценка ошибки и разработка методики компенсации погрешности позиционирования оборудования с числовым программным управлением

Аннотация:

Предмет исследования. В процессе изготовления изделий с высокой степенью точности широко используется оборудование с числовым программным управлением. Известно, что в процессе изготовления изделий числовые программные устройства до сих пор не позволяют скомпенсировать влияние вибраций и связанное с ними появление неровностей на поверхности изделий. Предложена модифицированная платформа Стюарта, которая обладает тремя степенями свободы и может вращаться вдоль осей X и Y, и линейно перемещаться вдоль оси Z. Такая платформа может быть использована для увеличения точности и стабилизации в оборудовании с числовым программным управлением. Выполнена оценка точности позиционирования модифицированной платформы Стюарта. Метод. Разработаны макет и симуляционная модель модифицированной платформы Стюарта. В качестве данных для сравнения использованы углы наклона платформы. В ходе эксперимента для определения ошибки позиционирования изменена не только величина линейного перемещения, но и угол в плоскости X–Y, изменение которого показало влияние на величину ошибки выставления угла в плоскости Z–A. Симуляция проведена в программе MATLAB. В результате получен угол поворота платформы. Выполнено сравнение результатов расчета углов наклона модели и макета модифицированной платформы Стюарта с соответствующими размерами. Модель предоставляет данные об угле наклона, высоте, длине сторон и их относительном удлинении. Результаты. Обнаружено, что угловое перемещение платформы согласуется с предварительно вычисляемым положением согласно разработанной симуляционной модели, а ошибка позиционирования мала и постоянна. Предложенный метод может быть применен для оценки ошибки позиционирования платформы и дальнейшей калибровки механизмов с пространственной кинематикой. В ходе перемещения подвижного звена изменение его пространственного положения влияет на возможность перемещения остальных звеньев. При этом величина ошибки позиционирования при разных положениях подвижных звеньев изменяется. Показано, что в одном направлении погрешность остается практически неизменной. Погрешность механизма позиционирования платформы может быть уменьшена путем изменения конструкции платформы и использования деталей, обеспечивающих более точное перемещение. На основании предварительных измерений возможно построение таблицы с поправками, к которой будет обращаться управляющая программа для корректировки пространственного положения подвижной платформы. Точность и повторяемость перемещений могут быть улучшены, что позволяет применить платформу в оборудовании с числовым программным управлением. Практическая значимость. Разработанная методика позволяет проводить оценку погрешности позиционирования подвижной платформы механизма с пространственной кинематикой. Таким образом, ошибка позиционирования подвижной платформы может быть уменьшена, либо скомпенсирована. Представляется возможным обеспечение калибровки подвижной платформы в автоматическом режиме.

Ключевые слова:

Статьи в номере