• 제목/요약/키워드: Ball Bar

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볼바 측정을 통한 공작기계 위치오차의 통계적 분석 (Statistical Analysis of the Position Errors of a Machine Tool Using Ball Bar Test)

  • 류순도;양승한
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.501-504
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    • 2001
  • The use of error compensation techniques has been recognized as an effective way in the improvement of the accuracy of a machine tool. The laser measurement method for identifying position errors of machine tool has the disadvantages such as high cost, long calibration time and usage of volumetric error synthesis model. Accordingly, this paper deals with analysis of the position errors of a machine tool using ball bar test without using complicated error synthesis model. Statistical analysis method was adopted in this paper for deriving position errors using hemispherical helix ball bar test.

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반구상의 나선형 볼바측정을 통한 공작기계 오차해석의 역기구학적 접근 (A Reverse Kinematic Approach for Error Analysis of a Machine tool Using Hemispherical Helix Ball bar test)

  • 양승한;김기훈
    • 한국정밀공학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.143-151
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    • 2001
  • Machine tool errors have to be characterized and predicted to improve machine tool accuracy. A real-time error compensation system has been developed based on volumetric error synthesis model which is composed of machine tool errors. This paper deals with new algorithm about verification of machine tool errors. This new algorithm uses a simplified volumetric error synthesis model. This simplified model is constructed with only main components among the error components of the machine. The main error components are analyzed by ball bar test of hemispherical helix. The novel measurement method using ball bar system has many advantages which are more efficient, easier to use than conventional measurement system.

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헬리컬 볼바 측정을 사용한 공작기계 오차해석의 역기구학적 접근 (A Reverse Kinematic Approach for Error Analysis of a Machine Tool Using Helical Ball Bar Test)

  • 김기훈;양승한
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.703-707
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    • 2000
  • Machine tool errors have to be characterized and predicted to improve machine tool accuracy. A real-time error compensation system has been developed based on volumetric error synthesis model which is composed of machine tool errors. This paper deals with new algorithm about verification of machine tool errors. This new algorithm uses a simplified volumetric error synthesis model. This simplified model is constructed with only main components among the error components of the machines. This main error components are analyzed by three-dimensional helical ball bar test. By substituting result of helical ball bar test fer simplified model, we could find that obtained error components are closed to real error components.

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반구상의 나선형 볼바측정을 통한 수직형 머시닝 센터의 오차 해석 및 보정 (Error Analysis and Compensation for the Volumetric Errors of a Vertical Machining Center Using Hemispherical Helix Ball Bar Test)

  • 양승한;김기훈;박용국
    • 한국정밀공학회지
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    • 제19권9호
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    • pp.34-40
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    • 2002
  • Machining accuracy is affected by quasi-static errors of machining center. Since machine errors have a direct influence upon both the surface finish and geometric shape of the finished workpiece, it is very important to measure the machine errors and to compensate these errors. The laser measurement method for identifying geometric errors of machine tool has the disadvantages such as high cost, long calibration time and usage of volumetric error synthesis model. Accordingly, this paper deals with analysis of the geometric errors of a machine tool using ball bar test without using complicated error synthesis model. Statistical analysis method was adopted in this paper for deriving geometric errors using hemispherical helix ball bar test. As a result of experiment, geometric errors of the vertical machining center are compensated by 88%.

볼바를 사용한 회전 테이블의 기하학적 오차 추정 (Geometric Errors Estimation of a Rotary Table using Double Ball-bar)

  • 이광일;이동목;권성환;양승한
    • 한국정밀공학회지
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    • 제27권11호
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    • pp.98-105
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    • 2010
  • In this paper, double ball-bar is used to estimate the geometric errors of a rotary table, which includes one-axial motion, two-radial motions and two-tilt motions, except the angular positioning error. To simplify the measurement procedures, three measurement steps have been designed and developed. At each measurement step, one end of the double ball-bar is fixed at the nose of spindle and the other end is located on the rotary table. And specific circular test path is planned to keep the distance between two balls as constant at ideal case. The relationship including the geometric errors of a rotary table and the measured distance between two balls which is distorted by the geometric errors is defined by using ball-bar equation. Each geometric error is modeled as $4^{th}$ order polynomial considering $C^1$-continuity. Finally the coefficients of polynomial are calculated by least-square method. Simulation is done to check the validation of the suggested method considering set-up errors and measurement noise. Suggested method is applied to estimate geometric errors of a rotary table of a 5-axis machine tool.

2 축 동시구동을 통한 볼바 측정용 원호경로 생성 방법 (Circular Path Generation Technique for Ball Bar Measurement by Simultaneous Movement of Two Axes)

  • 이동목;이훈희;양승한
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권6호
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    • pp.783-790
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    • 2013
  • 5 축 공작기계에서 회전축을 포함한 동시 구동에 대한 볼바 측정용 원호 경로 생성 및 NC 데이터 작성은 CAM 소프트웨어를 사용할 경우 공작기계의 구조, 사용되는 동시 구동축 종류 및 볼바 셋업 조건 등 다양한 시스템 구조와 변경된 측정 환경에 따라 매번 많은 시간과 노력을 수반해야 한다. 본 연구는 소프트웨어의 의존 없이 다양한 볼바 측정 조건에서도 항상 사용할 수 있는 두 축 동시 구동을 통한 원호 경로를 생성하는 기법을 소개하며 임의의 공작기계의 구조 및 동시 구동축의 종류, 볼바 셋업조건 등을 고려한다. 제안한 원호 생성 기술을 이용하여 세 가지의 사례에 대한 원호 경로 생성용 수학식을 제시하며 더불어 볼바 부품간 물리적 간섭을 방지하기 위한 측정 가능성 사전 검사 방법을 제안한다. 제안한 기법의 타당성은 두 개의 회전축을 이용한 볼바 측정 실험을 통해서 검증한다.

5 축 동시 구동을 통한 볼바 측정용 원추형 경로 생성 방법 (Conical Path Generation Technique for Ball Bar Measurement Using Simultaneous 5-Axis Motion Control)

  • 이동목;이재창;양승한
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권1호
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    • pp.97-103
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    • 2013
  • 본 연구는 원추대 가공과 등가인 동시 5 축 구동을 통한 볼바 측정용 경로 생성 기법을 소개하며 시스템 구조 형태(Structural configuration)에 관계없이 모든 5 축 공작기계에 대해 적용 가능한 일반화된 방법을 제시한다. 5 축 공작기계 시스템 정보와 원추형 정보, 그리고 볼바 측정 정보 등을 입력 받아 NC 코드 생성, 다양한 오차 평가 시뮬레이션 및 측정 시험을 쉽게 수행할 수 있도록 원호 경로 생성에 필요한 수학적 기계 입력 모델을 제시한다. 또한 제시된 원추형 경로 모델을 토대로 5 축 동시 구동 시 회전축의 이송 범위를 수학적으로 검토하며 반꼭지각 및 기울기각의 크기 차이, 볼바 틸팅 허용각 및 워크피스 볼의 오프셋 위치 등 여러 가지 조건이 이송 범위에 미치는 영향에 대해 분석한다.

볼바 시스템을 이용한 기상측정오차 보정 (On-Machine Measurement Error Compensation Using Ball-bar System)

  • 이세희;서태일;조명우
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.56-63
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    • 2001
  • The objective of this research is to develop a measurement error compensation method for On-Machine Measurement (OMM) process based on a closed-loop configuration. Geometric errors of vertical machining center are measured using ball-bar system, and probing errors are measured using master ball. The errors are represented using homogeneous trans-formation matrices and the closed-loop configuration method is applied to calculate 3-dimensional errors. To verify the effectiveness of the method proposed in this research, compensated results are compared to the data using CMM process, and the results are analyzed. The results show the proposed method can be applied in OMM process to make the measured data more reliable.

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