Effect of Load on Machine Geometry with Respect to the Weight and Torque

Dans cette étude, une méthode est développée pour estimer et prédire les coefficients d'erreur de la déformation d‟une machine CNC à cinq axes sous différentes conditions de chargement. Pour étudier l'effet de différents poids et les couples sur les erreurs de la machine, les blocs lourds identiques (10 kg chacun) ainsi que des entretoises lumière ont été conçus et fabriqués. Après installer les bocs et les boules sur la palette, la machine sonde les boules pour différents angles indexés par rapport à ses deux axes de rotation (B et C axes) en utilisant les codes G générés par programme RUMBA (the 3D reconfigurable uncalibrated master balls artifact). Au total, il y a 26 types d'erreurs et chaque erreur a maximum de cinq coefficients qui sont appelés coefficients d'erreur estimés. Les données obtenues à partir de la machine sont traitées afin d'estimer les valeurs des coefficients d'erreur pour chaque erreur. Ces derniers permettent d'obtenir les graphiques polynômes de chaque erreur en utilisant leurs coefficients d'erreur. En outre, la matrice de corrélation de Pearson est obtenue pour tous les coefficients d'erreur et des poids et des couples. Les éléments de la matrice de corrélation (entre -1 et 1) indiquent le degré de dépendance de chaque coefficient d'erreur pour les autres coefficients, ainsi que le poids et le couple. Enfin, le procédé d'ajustement de la courbe est utilisé pour modéliser chaque coefficient d'erreur en fonction du poids et du couple. Ceci permet de prédire la valeur du coefficient d'erreur pour toutes les valeurs de poids et de couple supprimant la nécessité l'essai expérimental. L'analyse résiduelle (la différence entre les valeurs expérimentales et les valeurs prédites) est ensuite utilisée pour vérifier l'exactitude du modèle. Les résultats de cette étude montrent que cette méthode est suffisamment précise pour estimer les erreurs de la machines qui est testés (HU40T machine CNC à cinq axes). Le modèle nous permet d'estimer les valeurs des coefficients d'erreur en fonction du poids uniquement, en fonction du couple uniquement et en fonction du poids et du couple simultanément. Cette connaissance est importante pour la compensation d'erreur ou la suppression d'erreur dans la machine pour augmenter la précision de la fabrication.