بهینه سازی و میانیابی مسیر حرکت برای ماشین ابزار هگزاپاد
چکیده
ماشین ابزارهای هگزاپاد نسل جدیدی از ماشین های ابزار می باشند که محققین به خاطر نیاز به دقت ها و سرعت های بالای ماشینکاری به آن ها روی آورده اند. تولید نرم افزار cnc و تولید حرکت برای این ماشین ابزارها به دلیل تفاوتی که با ماشین ابزارهای سنتی دارد از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. در این تحقیق نرم افزار cnc برای تولید مسیر حرکت هایی بر مبنای حرکت دایره ای برای ماشین ابزار هگزاپاد نوشته شده است. این نرم افزار با استفاده از زبان برنامه نویسی c# .net نوشته شده است. ورودی نرم افزار کدهای استاندارد ماشینکاری می باشد که می تواند به صورت دستی یا فایل متنی وارد شود. نرم افزار به کار رفته برای ماشین ابزار هگزاپاد از سه جزء نرم افزاری تشکیل شده که شامل واحد مفسر، واحد میانیاب و واحد سینماتیک معکوس می باشد. از جمله مشکلاتی که در بحث کار با ماشین هگزاپاد وجود دارد و تاثیر زیادی روی دقت آن دارد، حرکت غیر خطی ماشین هگزاپاد می باشد. هگزاپاد بدلیل آنکه موقعیت میز خود را با توجه به حرکت پایه ها تامین می کند، هنگام حرکت از نقطه ای به نقطه دیگر، حرکت خطی پایه ها مسیر حرکت میز را بین آن دو نقطه بر روی یک منحنی قرار می دهد. این ویژگی حرکتی باعث ایجاد خطای غیر خطی در دستگاه هگزاپاد می شود. از جمله روش های کم کردن این خطا و بالا بردن دقت حرکتی دستگاه هگزاپاد میانیابی و شکستن مسیر حرکت به طول هایی کوچکتر است. به طوری که هم سرعت ماشین کاری، بدلیل زیاد شدن تکه ها کم نشود و هم میزان خطا بیش از حد مجاز نگردد. در این تحقیق با افزودن میانیابی های مربوط به انواع حرکت های دایره ای و هلیکال به افزایش قابلیت های حرکتی مربوط به واحد میانیاب پرداخته ایم. با توجه به اینکه در ماشین های cnc دقت میانیابی تاثیر مستقیم روی دقت ماشین دارد، از این رو در این تحقیق از روش توستین بهبود یافته برای میانیابی حرکت دایره ای و هلیکال استفاده شده است. نتایج حاصل از نرم افزار توسط محیط-های شبیه سازی مورد بررسی قرار داده ودرستی آن بررسی شده است. در ادامه کار با انجام آزمایش-های تجربی خطاهای حرکتی به طور مستقیم از طریق خود دستگاه و استفاده از روش پردازش تصویر(image process) مورد تایید واقع شده است. نتایج حاصل از تئوری و آزمایش دارای همخوانی در حد قابل قبولی می باشد. در انتها دو مورد پیمایش مسیر حرکتی مربوط به پره توربین، که توسط حرکت های دایره ای تقریب زده شده است انجام می گیرد. در این مورد با استفاده از دوربین نقشه برداری اندازه گیری انجام شده است. میزان خطای حرکتی به صورت گراف رنگی از طریق نرم افزار کتیا(catia) نشان داده شده است.