Accuracy Enhancement of a Hexapod Machine Tool

Zhang, L.

Die Werkzeugmaschinen mit Parallelkinematiken können trotz ihrer theoretischen Vorteile ihre volle potentielle Fertigungsgenauigkeit immer noch nicht erreichen. Das Ziel dieser Forschungsarbeit ist es, die Fehlerquellen solcher Maschinen zu analysieren und Strategien zu entwickeln, um ihre Genauigkeit zu verbessern.

Zuerst sind die Hauptfehlerquellen analysiert worden. Auf Grundlage dieser Analyse werden die signifikantsten Fehlerquellen als die geometrische Fehler, thermische Fehler und Fehler aufgrund der eingeschränkten Steifigkeit identifiziert. Anschließend wird ein mathematisches Fehlermodell dargestellt. Es berücksichtigt die Hauptgenauigkeitsfaktoren, welche mit der Herstellung, Geometrie und Kinematik des Maschinenkonzepts verbunden sind. Zur Überprüfung des Einflusses der einzelnen Fehlerquellen auf die Genauigkeit wird eine Sensitivitätsanalyse durchgeführt. Daraufhin wird ein Fehleranalysesystem vorgestellt, welches ein e grafische Darstellung der totalen Fehlerverteilung ermöglicht.

Das in dieser Arbeit entwickelte Fehlerkompensationssystem basiert auf der Messung und der Modellierung des Verhaltens der Werkezugmaschine. Mittels Shape-Functionen für Fehlervorhersage wurde ein Interpolationsalgorithmus entwickelt, welcher ausschließend für ein rekursives Software-Kompensationsverfahren genutzt wird. Die Integration der gewonnenen Erkenntnisse in eine Software ermöglicht nun durch eine automatisierte Anpassung des NC-Codes eine praxisgerechte Anwendung des entwickelten Fehlerkompensationssystems.

Veröffentlicht als

Dissertation Universität Dortmund, Vulkan Verlag, Essen, 2007, ISBN 978-3-8027-8738-6