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Accuracy f or Machines © Wolfram Meyer / AfM Technology GmbH Volumetric Compensation Process Etalon Forum 2013

Accuracy for Machines - AfM Technology · AfM Portfolio Service Engineering Software Produkte MaCo Online Mathematik, speicher- und laufzeitoptimierter hoch portabler Quellcode,

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Accuracy for Machines

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AfM Portfolio

Service

Engineering

Software

Produkte

MaCo Online

Mathematik speicher- und

laufzeitoptimierter hoch

portabler Quellcode

ruumlckgefuumlhrte Testdaten

Vor-Ort-Unterstuumltzung

Abnahmen von KMG

nach ISO 10360 und VDI

2617 Korrekturfelder

Restfehlerfelder fuumlr

bdquoVCMMldquo

Abnahme von

Werkzeugmaschinen

nach ISO 230

weltweiter Service fuumlr

bdquovolumetrische

Korrekturldquo von

Werkzeugmaschinen

Konventionelle

Maschinenkalibrierung

teilweise durch AfM

Franchisepartner

AfM eigene Tools fuumlr die

volumetrische Korrektur

(nicht fuumlr den Verkauf)

AfM Gauge-Check ndash

automatische

Lehrenmessung fuumlr ZEISS

Calypso CMMlsquos

Quality Process Wizard

(QPW) ndash Software zur

Pruumlfprozessoptimierung

Zubehoumlr fuumlr Kalibrierung

mit LaserTARCER

Bodenpunkte und

Mehrfachnester fuumlr

LaserTracker

AfM Portfolio

Engineering

Software

Produkte

Abnahmen von KMG

nach ISO 10360 und VDI

2617 Korrekturfelder

Restfehlerfelder fuumlr

bdquoVCMMldquo

Abnahme von

Werkzeugmaschinen

nach ISO 230

weltweiter Service fuumlr

bdquovolumetrische

Korrekturldquo von

Werkzeugmaschinen

Konventionelle

Maschinenkalibrierung

teilweise durch AfM

Franchisepartner

AfM eigene Tools fuumlr die

volumetrische Korrektur

(nicht fuumlr den Verkauf)

AfM Gauge-Check ndash

automatische

Lehrenmessung fuumlr ZEISS

Calypso CMMlsquos

Quality Process Wizard

(QPW) ndash Software zur

Pruumlfprozessoptimierung

Zubehoumlr fuumlr Kalibrierung

mit LaserTARCER

Bodenpunkte und

Mehrfachnester fuumlr

LaserTracker

Service

MaCo Online

Mathematik speicher- und

laufzeitoptimierter hoch

portabler Quellcode

ruumlckgefuumlhrte Testdaten

Vor-Ort-Unterstuumltzung

Thema

Volumetrische Korrektur ndash Erfahrungen eines

internationalen Dienstleisters

CNC controllers supported by AfM

Option VCS (VCS A3 VCS A5 VCS A5plus VCS Rotary) ― SINUMERIK 840D sl

Option VAC HMS HEC ― FIDIA CXR C10 C20 C40

Option FVC ― FAGOR CNC 8070 8065

Option 3D error compensation 3D Rotary error compensation ― FANUC CNC 15 15i 30i 31i

Option KinematicsComp KinematicsOpt ― HEIDENHAIN iTNC 530 HEIDENHAIN iTNC 640

Option Volumetric Compensation ― Mazak MATRIX 2

Option VCP ― BoschRexroth IndraMotion MTX

MAZAK

Bosch Rexroth

Vision

Was wir alle gern haumltten hellip

Vision

Was wir alle gern haumltten hellip

Vision

Was wir alle gern haumltten hellip

Vision

Was wir alle gern haumltten hellip

Unsere Erfahrung

volumetrische

Kompensation hellip

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherrschbar

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherschbar

Ist leistungsfaumlhig

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherrschbar

Ist leistungsfaumlhig

Zahlt sich aus

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

Unsere Erfahrung

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

ist nicht eine Frage

des Messgeraumltes

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg Vielfalt

Der Prozess

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Kunde steht im Mittelpunkt

Steuerungs-

hersteller

Maschinen-

bauer

Endkunden Maschinennutzer

Meszliggeraumlte-

hersteller

Engineering Test amp Ruumlckmeldung

Beratung Training Analyse amp Bewertung

Komplettservice Maschineabnahmen

Produktdemo Service Kundenschulung

MAZAK

Bosch Rexroth

Retrofit Projekt

Entwicklung Kompensationsstartegie

Gantry Achsen amp Umkehrspiel Kalibrierung Linearachsen

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung Linearachsen

Umkehrspiel amp Positionsfehler Kalibrierung Drehachsen

Auswertung Analyse amp Bewertung

Kompaktschulung zur volumetrischen Korrektur

Praxisbeispiel Luftfahrt

Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

-50

50

150

250

350

450

4

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4

70

8

de

viat

ion

[micro

m]

Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

-00050

00000

00050

00100

00150

00200

00250

00300

-29

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-23

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Ab

we

ich

un

g [deg

]

Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

-200

00

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

6720

6820

6920

7020

7120

7220

7320

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7520

7620

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Temperatur uumlber die Zeit

X min [degC]

X max [degC]

Y [degC]

Z in [degC]

Z max [degC]

Luft [degC]

X min [degF]

X max [degF]

Y [degF]

Z in [degF]

Z max [degF]

Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

wwwafm-tecde bull infoafm-tecde

Der Vortrag steht fuumlr Sie auf unseren Webseiten in deutsch und englisch unter

httpwwwafm-tecinfoafm-technology-vortraegehtml zum Download bereit

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AfM Portfolio

Service

Engineering

Software

Produkte

MaCo Online

Mathematik speicher- und

laufzeitoptimierter hoch

portabler Quellcode

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Vor-Ort-Unterstuumltzung

Abnahmen von KMG

nach ISO 10360 und VDI

2617 Korrekturfelder

Restfehlerfelder fuumlr

bdquoVCMMldquo

Abnahme von

Werkzeugmaschinen

nach ISO 230

weltweiter Service fuumlr

bdquovolumetrische

Korrekturldquo von

Werkzeugmaschinen

Konventionelle

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teilweise durch AfM

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AfM eigene Tools fuumlr die

volumetrische Korrektur

(nicht fuumlr den Verkauf)

AfM Gauge-Check ndash

automatische

Lehrenmessung fuumlr ZEISS

Calypso CMMlsquos

Quality Process Wizard

(QPW) ndash Software zur

Pruumlfprozessoptimierung

Zubehoumlr fuumlr Kalibrierung

mit LaserTARCER

Bodenpunkte und

Mehrfachnester fuumlr

LaserTracker

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nach ISO 10360 und VDI

2617 Korrekturfelder

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nach ISO 230

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Werkzeugmaschinen

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teilweise durch AfM

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Thema

Volumetrische Korrektur ndash Erfahrungen eines

internationalen Dienstleisters

CNC controllers supported by AfM

Option VCS (VCS A3 VCS A5 VCS A5plus VCS Rotary) ― SINUMERIK 840D sl

Option VAC HMS HEC ― FIDIA CXR C10 C20 C40

Option FVC ― FAGOR CNC 8070 8065

Option 3D error compensation 3D Rotary error compensation ― FANUC CNC 15 15i 30i 31i

Option KinematicsComp KinematicsOpt ― HEIDENHAIN iTNC 530 HEIDENHAIN iTNC 640

Option Volumetric Compensation ― Mazak MATRIX 2

Option VCP ― BoschRexroth IndraMotion MTX

MAZAK

Bosch Rexroth

Vision

Was wir alle gern haumltten hellip

Vision

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Vision

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Vision

Was wir alle gern haumltten hellip

Unsere Erfahrung

volumetrische

Kompensation hellip

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

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Ist beherrschbar

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

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Ist beherschbar

Ist leistungsfaumlhig

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherrschbar

Ist leistungsfaumlhig

Zahlt sich aus

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

Unsere Erfahrung

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

ist nicht eine Frage

des Messgeraumltes

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg Vielfalt

Der Prozess

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

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Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

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Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

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Kompensation

Der Prozess

Steuerung

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Kompensation

Der Prozess

Steuerung

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Der Prozess

Steuerung

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Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

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Strategie

Aufnahmen

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Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Kunde steht im Mittelpunkt

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bauer

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MAZAK

Bosch Rexroth

Retrofit Projekt

Entwicklung Kompensationsstartegie

Gantry Achsen amp Umkehrspiel Kalibrierung Linearachsen

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung Linearachsen

Umkehrspiel amp Positionsfehler Kalibrierung Drehachsen

Auswertung Analyse amp Bewertung

Kompaktschulung zur volumetrischen Korrektur

Praxisbeispiel Luftfahrt

Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

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m]

Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

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Ab

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]

Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

-200

00

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

6720

6820

6920

7020

7120

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02

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71

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10

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13

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Temperatur uumlber die Zeit

X min [degC]

X max [degC]

Y [degC]

Z in [degC]

Z max [degC]

Luft [degC]

X min [degF]

X max [degF]

Y [degF]

Z in [degF]

Z max [degF]

Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

wwwafm-tecde bull infoafm-tecde

Der Vortrag steht fuumlr Sie auf unseren Webseiten in deutsch und englisch unter

httpwwwafm-tecinfoafm-technology-vortraegehtml zum Download bereit

copy Wolfram Meyer AfM Technology GmbH Volumetric Compensation Process Etalon Forum 2013

AfM Portfolio

Engineering

Software

Produkte

Abnahmen von KMG

nach ISO 10360 und VDI

2617 Korrekturfelder

Restfehlerfelder fuumlr

bdquoVCMMldquo

Abnahme von

Werkzeugmaschinen

nach ISO 230

weltweiter Service fuumlr

bdquovolumetrische

Korrekturldquo von

Werkzeugmaschinen

Konventionelle

Maschinenkalibrierung

teilweise durch AfM

Franchisepartner

AfM eigene Tools fuumlr die

volumetrische Korrektur

(nicht fuumlr den Verkauf)

AfM Gauge-Check ndash

automatische

Lehrenmessung fuumlr ZEISS

Calypso CMMlsquos

Quality Process Wizard

(QPW) ndash Software zur

Pruumlfprozessoptimierung

Zubehoumlr fuumlr Kalibrierung

mit LaserTARCER

Bodenpunkte und

Mehrfachnester fuumlr

LaserTracker

Service

MaCo Online

Mathematik speicher- und

laufzeitoptimierter hoch

portabler Quellcode

ruumlckgefuumlhrte Testdaten

Vor-Ort-Unterstuumltzung

Thema

Volumetrische Korrektur ndash Erfahrungen eines

internationalen Dienstleisters

CNC controllers supported by AfM

Option VCS (VCS A3 VCS A5 VCS A5plus VCS Rotary) ― SINUMERIK 840D sl

Option VAC HMS HEC ― FIDIA CXR C10 C20 C40

Option FVC ― FAGOR CNC 8070 8065

Option 3D error compensation 3D Rotary error compensation ― FANUC CNC 15 15i 30i 31i

Option KinematicsComp KinematicsOpt ― HEIDENHAIN iTNC 530 HEIDENHAIN iTNC 640

Option Volumetric Compensation ― Mazak MATRIX 2

Option VCP ― BoschRexroth IndraMotion MTX

MAZAK

Bosch Rexroth

Vision

Was wir alle gern haumltten hellip

Vision

Was wir alle gern haumltten hellip

Vision

Was wir alle gern haumltten hellip

Vision

Was wir alle gern haumltten hellip

Unsere Erfahrung

volumetrische

Kompensation hellip

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherrschbar

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherschbar

Ist leistungsfaumlhig

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherrschbar

Ist leistungsfaumlhig

Zahlt sich aus

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

Unsere Erfahrung

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

ist nicht eine Frage

des Messgeraumltes

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg Vielfalt

Der Prozess

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Kunde steht im Mittelpunkt

Steuerungs-

hersteller

Maschinen-

bauer

Endkunden Maschinennutzer

Meszliggeraumlte-

hersteller

Engineering Test amp Ruumlckmeldung

Beratung Training Analyse amp Bewertung

Komplettservice Maschineabnahmen

Produktdemo Service Kundenschulung

MAZAK

Bosch Rexroth

Retrofit Projekt

Entwicklung Kompensationsstartegie

Gantry Achsen amp Umkehrspiel Kalibrierung Linearachsen

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung Linearachsen

Umkehrspiel amp Positionsfehler Kalibrierung Drehachsen

Auswertung Analyse amp Bewertung

Kompaktschulung zur volumetrischen Korrektur

Praxisbeispiel Luftfahrt

Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

-50

50

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250

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4

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8

de

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ion

[micro

m]

Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

-00050

00000

00050

00100

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00200

00250

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-29

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Ab

we

ich

un

g [deg

]

Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

-200

00

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

6720

6820

6920

7020

7120

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7320

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Temperatur uumlber die Zeit

X min [degC]

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Y [degC]

Z in [degC]

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Luft [degC]

X min [degF]

X max [degF]

Y [degF]

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Z max [degF]

Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

wwwafm-tecde bull infoafm-tecde

Der Vortrag steht fuumlr Sie auf unseren Webseiten in deutsch und englisch unter

httpwwwafm-tecinfoafm-technology-vortraegehtml zum Download bereit

copy Wolfram Meyer AfM Technology GmbH Volumetric Compensation Process Etalon Forum 2013

Thema

Volumetrische Korrektur ndash Erfahrungen eines

internationalen Dienstleisters

CNC controllers supported by AfM

Option VCS (VCS A3 VCS A5 VCS A5plus VCS Rotary) ― SINUMERIK 840D sl

Option VAC HMS HEC ― FIDIA CXR C10 C20 C40

Option FVC ― FAGOR CNC 8070 8065

Option 3D error compensation 3D Rotary error compensation ― FANUC CNC 15 15i 30i 31i

Option KinematicsComp KinematicsOpt ― HEIDENHAIN iTNC 530 HEIDENHAIN iTNC 640

Option Volumetric Compensation ― Mazak MATRIX 2

Option VCP ― BoschRexroth IndraMotion MTX

MAZAK

Bosch Rexroth

Vision

Was wir alle gern haumltten hellip

Vision

Was wir alle gern haumltten hellip

Vision

Was wir alle gern haumltten hellip

Vision

Was wir alle gern haumltten hellip

Unsere Erfahrung

volumetrische

Kompensation hellip

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherrschbar

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherschbar

Ist leistungsfaumlhig

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherrschbar

Ist leistungsfaumlhig

Zahlt sich aus

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

Unsere Erfahrung

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

ist nicht eine Frage

des Messgeraumltes

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg Vielfalt

Der Prozess

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

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Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

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Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Kunde steht im Mittelpunkt

Steuerungs-

hersteller

Maschinen-

bauer

Endkunden Maschinennutzer

Meszliggeraumlte-

hersteller

Engineering Test amp Ruumlckmeldung

Beratung Training Analyse amp Bewertung

Komplettservice Maschineabnahmen

Produktdemo Service Kundenschulung

MAZAK

Bosch Rexroth

Retrofit Projekt

Entwicklung Kompensationsstartegie

Gantry Achsen amp Umkehrspiel Kalibrierung Linearachsen

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung Linearachsen

Umkehrspiel amp Positionsfehler Kalibrierung Drehachsen

Auswertung Analyse amp Bewertung

Kompaktschulung zur volumetrischen Korrektur

Praxisbeispiel Luftfahrt

Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

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Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

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Ab

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]

Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

-200

00

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

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16

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22

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02

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05

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71

08

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40

13

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14

40

Temperatur uumlber die Zeit

X min [degC]

X max [degC]

Y [degC]

Z in [degC]

Z max [degC]

Luft [degC]

X min [degF]

X max [degF]

Y [degF]

Z in [degF]

Z max [degF]

Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

wwwafm-tecde bull infoafm-tecde

Der Vortrag steht fuumlr Sie auf unseren Webseiten in deutsch und englisch unter

httpwwwafm-tecinfoafm-technology-vortraegehtml zum Download bereit

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CNC controllers supported by AfM

Option VCS (VCS A3 VCS A5 VCS A5plus VCS Rotary) ― SINUMERIK 840D sl

Option VAC HMS HEC ― FIDIA CXR C10 C20 C40

Option FVC ― FAGOR CNC 8070 8065

Option 3D error compensation 3D Rotary error compensation ― FANUC CNC 15 15i 30i 31i

Option KinematicsComp KinematicsOpt ― HEIDENHAIN iTNC 530 HEIDENHAIN iTNC 640

Option Volumetric Compensation ― Mazak MATRIX 2

Option VCP ― BoschRexroth IndraMotion MTX

MAZAK

Bosch Rexroth

Vision

Was wir alle gern haumltten hellip

Vision

Was wir alle gern haumltten hellip

Vision

Was wir alle gern haumltten hellip

Vision

Was wir alle gern haumltten hellip

Unsere Erfahrung

volumetrische

Kompensation hellip

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherrschbar

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherschbar

Ist leistungsfaumlhig

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherrschbar

Ist leistungsfaumlhig

Zahlt sich aus

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

Unsere Erfahrung

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

ist nicht eine Frage

des Messgeraumltes

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg Vielfalt

Der Prozess

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Kunde steht im Mittelpunkt

Steuerungs-

hersteller

Maschinen-

bauer

Endkunden Maschinennutzer

Meszliggeraumlte-

hersteller

Engineering Test amp Ruumlckmeldung

Beratung Training Analyse amp Bewertung

Komplettservice Maschineabnahmen

Produktdemo Service Kundenschulung

MAZAK

Bosch Rexroth

Retrofit Projekt

Entwicklung Kompensationsstartegie

Gantry Achsen amp Umkehrspiel Kalibrierung Linearachsen

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung Linearachsen

Umkehrspiel amp Positionsfehler Kalibrierung Drehachsen

Auswertung Analyse amp Bewertung

Kompaktschulung zur volumetrischen Korrektur

Praxisbeispiel Luftfahrt

Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

-50

50

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250

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4

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8

de

viat

ion

[micro

m]

Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

-00050

00000

00050

00100

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25

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Ab

we

ich

un

g [deg

]

Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

-200

00

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

6720

6820

6920

7020

7120

7220

7320

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7520

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7920

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8320

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190

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Temperatur uumlber die Zeit

X min [degC]

X max [degC]

Y [degC]

Z in [degC]

Z max [degC]

Luft [degC]

X min [degF]

X max [degF]

Y [degF]

Z in [degF]

Z max [degF]

Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

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Vision

Was wir alle gern haumltten hellip

Vision

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Vision

Was wir alle gern haumltten hellip

Vision

Was wir alle gern haumltten hellip

Unsere Erfahrung

volumetrische

Kompensation hellip

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherrschbar

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherschbar

Ist leistungsfaumlhig

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherrschbar

Ist leistungsfaumlhig

Zahlt sich aus

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

Unsere Erfahrung

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

ist nicht eine Frage

des Messgeraumltes

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg Vielfalt

Der Prozess

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Kunde steht im Mittelpunkt

Steuerungs-

hersteller

Maschinen-

bauer

Endkunden Maschinennutzer

Meszliggeraumlte-

hersteller

Engineering Test amp Ruumlckmeldung

Beratung Training Analyse amp Bewertung

Komplettservice Maschineabnahmen

Produktdemo Service Kundenschulung

MAZAK

Bosch Rexroth

Retrofit Projekt

Entwicklung Kompensationsstartegie

Gantry Achsen amp Umkehrspiel Kalibrierung Linearachsen

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung Linearachsen

Umkehrspiel amp Positionsfehler Kalibrierung Drehachsen

Auswertung Analyse amp Bewertung

Kompaktschulung zur volumetrischen Korrektur

Praxisbeispiel Luftfahrt

Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

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Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

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Ab

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Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

-200

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400

600

800

1000

1200

1400

1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

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Luft [degC]

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Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

wwwafm-tecde bull infoafm-tecde

Der Vortrag steht fuumlr Sie auf unseren Webseiten in deutsch und englisch unter

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Vision

Was wir alle gern haumltten hellip

Vision

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Vision

Was wir alle gern haumltten hellip

Unsere Erfahrung

volumetrische

Kompensation hellip

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherrschbar

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherschbar

Ist leistungsfaumlhig

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherrschbar

Ist leistungsfaumlhig

Zahlt sich aus

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

Unsere Erfahrung

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

ist nicht eine Frage

des Messgeraumltes

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg Vielfalt

Der Prozess

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Kunde steht im Mittelpunkt

Steuerungs-

hersteller

Maschinen-

bauer

Endkunden Maschinennutzer

Meszliggeraumlte-

hersteller

Engineering Test amp Ruumlckmeldung

Beratung Training Analyse amp Bewertung

Komplettservice Maschineabnahmen

Produktdemo Service Kundenschulung

MAZAK

Bosch Rexroth

Retrofit Projekt

Entwicklung Kompensationsstartegie

Gantry Achsen amp Umkehrspiel Kalibrierung Linearachsen

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung Linearachsen

Umkehrspiel amp Positionsfehler Kalibrierung Drehachsen

Auswertung Analyse amp Bewertung

Kompaktschulung zur volumetrischen Korrektur

Praxisbeispiel Luftfahrt

Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

-50

50

150

250

350

450

4

48

92

13

6

18

0

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4

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2

35

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4

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53

2

57

6

62

0

66

4

70

8

de

viat

ion

[micro

m]

Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

-00050

00000

00050

00100

00150

00200

00250

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-29

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Ab

we

ich

un

g [deg

]

Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

-200

00

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

6720

6820

6920

7020

7120

7220

7320

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Temperatur uumlber die Zeit

X min [degC]

X max [degC]

Y [degC]

Z in [degC]

Z max [degC]

Luft [degC]

X min [degF]

X max [degF]

Y [degF]

Z in [degF]

Z max [degF]

Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

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Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

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Ist kein Buch mit

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Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

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Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

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Ist beherrschbar

Unsere Erfahrung

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Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherschbar

Ist leistungsfaumlhig

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherrschbar

Ist leistungsfaumlhig

Zahlt sich aus

Unsere Erfahrung

Fragen

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ist komplex

Unsere Erfahrung

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

ist nicht eine Frage

des Messgeraumltes

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg Vielfalt

Der Prozess

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

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Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

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Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

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Der Prozess

Steuerung

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Strategie

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Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

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Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

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Korrekturfeld

Verifizierung

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Der Prozess

Steuerung

Maschine

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Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

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Steuerungs-

hersteller

Maschinen-

bauer

Endkunden Maschinennutzer

Meszliggeraumlte-

hersteller

Engineering Test amp Ruumlckmeldung

Beratung Training Analyse amp Bewertung

Komplettservice Maschineabnahmen

Produktdemo Service Kundenschulung

MAZAK

Bosch Rexroth

Retrofit Projekt

Entwicklung Kompensationsstartegie

Gantry Achsen amp Umkehrspiel Kalibrierung Linearachsen

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung Linearachsen

Umkehrspiel amp Positionsfehler Kalibrierung Drehachsen

Auswertung Analyse amp Bewertung

Kompaktschulung zur volumetrischen Korrektur

Praxisbeispiel Luftfahrt

Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

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Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

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Ab

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Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

-200

00

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

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6820

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Temperatur uumlber die Zeit

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Luft [degC]

X min [degF]

X max [degF]

Y [degF]

Z in [degF]

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Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

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volumetrische

Kompensation hellip

volumetrische

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Details

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volumetrische

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Details

Ist kein Buch mit

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Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherrschbar

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherschbar

Ist leistungsfaumlhig

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherrschbar

Ist leistungsfaumlhig

Zahlt sich aus

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

Unsere Erfahrung

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

ist nicht eine Frage

des Messgeraumltes

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg Vielfalt

Der Prozess

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Kunde steht im Mittelpunkt

Steuerungs-

hersteller

Maschinen-

bauer

Endkunden Maschinennutzer

Meszliggeraumlte-

hersteller

Engineering Test amp Ruumlckmeldung

Beratung Training Analyse amp Bewertung

Komplettservice Maschineabnahmen

Produktdemo Service Kundenschulung

MAZAK

Bosch Rexroth

Retrofit Projekt

Entwicklung Kompensationsstartegie

Gantry Achsen amp Umkehrspiel Kalibrierung Linearachsen

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung Linearachsen

Umkehrspiel amp Positionsfehler Kalibrierung Drehachsen

Auswertung Analyse amp Bewertung

Kompaktschulung zur volumetrischen Korrektur

Praxisbeispiel Luftfahrt

Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

-50

50

150

250

350

450

4

48

92

13

6

18

0

22

4

26

8

31

2

35

6

40

0

44

4

48

8

53

2

57

6

62

0

66

4

70

8

de

viat

ion

[micro

m]

Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

-00050

00000

00050

00100

00150

00200

00250

00300

-29

-27

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-19

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-11 -9 -7 -5 -3 -1 1 3 5 7 9

11

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17

19

21

23

25

27

29

Ab

we

ich

un

g [deg

]

Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

-200

00

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

6720

6820

6920

7020

7120

7220

7320

7420

7520

7620

7720

7820

7920

8020

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8320

8420

190

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11

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13

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13

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Temperatur uumlber die Zeit

X min [degC]

X max [degC]

Y [degC]

Z in [degC]

Z max [degC]

Luft [degC]

X min [degF]

X max [degF]

Y [degF]

Z in [degF]

Z max [degF]

Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

wwwafm-tecde bull infoafm-tecde

Der Vortrag steht fuumlr Sie auf unseren Webseiten in deutsch und englisch unter

httpwwwafm-tecinfoafm-technology-vortraegehtml zum Download bereit

copy Wolfram Meyer AfM Technology GmbH Volumetric Compensation Process Etalon Forum 2013

Unsere Erfahrung

volumetrische

Kompensation hellip

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherrschbar

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherschbar

Ist leistungsfaumlhig

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherrschbar

Ist leistungsfaumlhig

Zahlt sich aus

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

Unsere Erfahrung

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

ist nicht eine Frage

des Messgeraumltes

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg Vielfalt

Der Prozess

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Kunde steht im Mittelpunkt

Steuerungs-

hersteller

Maschinen-

bauer

Endkunden Maschinennutzer

Meszliggeraumlte-

hersteller

Engineering Test amp Ruumlckmeldung

Beratung Training Analyse amp Bewertung

Komplettservice Maschineabnahmen

Produktdemo Service Kundenschulung

MAZAK

Bosch Rexroth

Retrofit Projekt

Entwicklung Kompensationsstartegie

Gantry Achsen amp Umkehrspiel Kalibrierung Linearachsen

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung Linearachsen

Umkehrspiel amp Positionsfehler Kalibrierung Drehachsen

Auswertung Analyse amp Bewertung

Kompaktschulung zur volumetrischen Korrektur

Praxisbeispiel Luftfahrt

Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

-50

50

150

250

350

450

4

48

92

13

6

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0

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6

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8

de

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ion

[micro

m]

Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

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00000

00050

00100

00150

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00250

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-11 -9 -7 -5 -3 -1 1 3 5 7 9

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Ab

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g [deg

]

Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

-200

00

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

6720

6820

6920

7020

7120

7220

7320

7420

7520

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Temperatur uumlber die Zeit

X min [degC]

X max [degC]

Y [degC]

Z in [degC]

Z max [degC]

Luft [degC]

X min [degF]

X max [degF]

Y [degF]

Z in [degF]

Z max [degF]

Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

wwwafm-tecde bull infoafm-tecde

Der Vortrag steht fuumlr Sie auf unseren Webseiten in deutsch und englisch unter

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volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherrschbar

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherschbar

Ist leistungsfaumlhig

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherrschbar

Ist leistungsfaumlhig

Zahlt sich aus

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

Unsere Erfahrung

volumetrische

Kompensation hellip

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ist ein Prozess

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

volumetrische

Kompensation hellip

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ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

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ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

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ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

ist nicht eine Frage

des Messgeraumltes

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg Vielfalt

Der Prozess

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

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Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

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Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

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Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

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Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

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Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Kunde steht im Mittelpunkt

Steuerungs-

hersteller

Maschinen-

bauer

Endkunden Maschinennutzer

Meszliggeraumlte-

hersteller

Engineering Test amp Ruumlckmeldung

Beratung Training Analyse amp Bewertung

Komplettservice Maschineabnahmen

Produktdemo Service Kundenschulung

MAZAK

Bosch Rexroth

Retrofit Projekt

Entwicklung Kompensationsstartegie

Gantry Achsen amp Umkehrspiel Kalibrierung Linearachsen

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung Linearachsen

Umkehrspiel amp Positionsfehler Kalibrierung Drehachsen

Auswertung Analyse amp Bewertung

Kompaktschulung zur volumetrischen Korrektur

Praxisbeispiel Luftfahrt

Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

-50

50

150

250

350

450

4

48

92

13

6

18

0

22

4

26

8

31

2

35

6

40

0

44

4

48

8

53

2

57

6

62

0

66

4

70

8

de

viat

ion

[micro

m]

Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

-00050

00000

00050

00100

00150

00200

00250

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-29

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-19

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-11 -9 -7 -5 -3 -1 1 3 5 7 9

11

13

15

17

19

21

23

25

27

29

Ab

we

ich

un

g [deg

]

Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

-200

00

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

6720

6820

6920

7020

7120

7220

7320

7420

7520

7620

7720

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7920

8020

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8220

8320

8420

190

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Temperatur uumlber die Zeit

X min [degC]

X max [degC]

Y [degC]

Z in [degC]

Z max [degC]

Luft [degC]

X min [degF]

X max [degF]

Y [degF]

Z in [degF]

Z max [degF]

Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

wwwafm-tecde bull infoafm-tecde

Der Vortrag steht fuumlr Sie auf unseren Webseiten in deutsch und englisch unter

httpwwwafm-tecinfoafm-technology-vortraegehtml zum Download bereit

copy Wolfram Meyer AfM Technology GmbH Volumetric Compensation Process Etalon Forum 2013

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherrschbar

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherschbar

Ist leistungsfaumlhig

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherrschbar

Ist leistungsfaumlhig

Zahlt sich aus

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

Unsere Erfahrung

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

ist nicht eine Frage

des Messgeraumltes

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg Vielfalt

Der Prozess

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Kunde steht im Mittelpunkt

Steuerungs-

hersteller

Maschinen-

bauer

Endkunden Maschinennutzer

Meszliggeraumlte-

hersteller

Engineering Test amp Ruumlckmeldung

Beratung Training Analyse amp Bewertung

Komplettservice Maschineabnahmen

Produktdemo Service Kundenschulung

MAZAK

Bosch Rexroth

Retrofit Projekt

Entwicklung Kompensationsstartegie

Gantry Achsen amp Umkehrspiel Kalibrierung Linearachsen

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung Linearachsen

Umkehrspiel amp Positionsfehler Kalibrierung Drehachsen

Auswertung Analyse amp Bewertung

Kompaktschulung zur volumetrischen Korrektur

Praxisbeispiel Luftfahrt

Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

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250

350

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4

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de

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ion

[micro

m]

Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

-00050

00000

00050

00100

00150

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Ab

we

ich

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g [deg

]

Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

-200

00

200

400

600

800

1000

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1400

1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

6720

6820

6920

7020

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Temperatur uumlber die Zeit

X min [degC]

X max [degC]

Y [degC]

Z in [degC]

Z max [degC]

Luft [degC]

X min [degF]

X max [degF]

Y [degF]

Z in [degF]

Z max [degF]

Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

wwwafm-tecde bull infoafm-tecde

Der Vortrag steht fuumlr Sie auf unseren Webseiten in deutsch und englisch unter

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volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherrschbar

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherschbar

Ist leistungsfaumlhig

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherrschbar

Ist leistungsfaumlhig

Zahlt sich aus

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

Unsere Erfahrung

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

ist nicht eine Frage

des Messgeraumltes

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg Vielfalt

Der Prozess

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

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Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

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Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

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Prekompensation Kalibrierung

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Prekompensation Kalibrierung

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Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Kunde steht im Mittelpunkt

Steuerungs-

hersteller

Maschinen-

bauer

Endkunden Maschinennutzer

Meszliggeraumlte-

hersteller

Engineering Test amp Ruumlckmeldung

Beratung Training Analyse amp Bewertung

Komplettservice Maschineabnahmen

Produktdemo Service Kundenschulung

MAZAK

Bosch Rexroth

Retrofit Projekt

Entwicklung Kompensationsstartegie

Gantry Achsen amp Umkehrspiel Kalibrierung Linearachsen

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung Linearachsen

Umkehrspiel amp Positionsfehler Kalibrierung Drehachsen

Auswertung Analyse amp Bewertung

Kompaktschulung zur volumetrischen Korrektur

Praxisbeispiel Luftfahrt

Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

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50

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250

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4

48

92

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Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

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Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

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Ab

we

ich

un

g [deg

]

Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

-200

00

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

6720

6820

6920

7020

7120

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Temperatur uumlber die Zeit

X min [degC]

X max [degC]

Y [degC]

Z in [degC]

Z max [degC]

Luft [degC]

X min [degF]

X max [degF]

Y [degF]

Z in [degF]

Z max [degF]

Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

wwwafm-tecde bull infoafm-tecde

Der Vortrag steht fuumlr Sie auf unseren Webseiten in deutsch und englisch unter

httpwwwafm-tecinfoafm-technology-vortraegehtml zum Download bereit

copy Wolfram Meyer AfM Technology GmbH Volumetric Compensation Process Etalon Forum 2013

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherschbar

Ist leistungsfaumlhig

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherrschbar

Ist leistungsfaumlhig

Zahlt sich aus

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

Unsere Erfahrung

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

ist nicht eine Frage

des Messgeraumltes

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg Vielfalt

Der Prozess

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Kunde steht im Mittelpunkt

Steuerungs-

hersteller

Maschinen-

bauer

Endkunden Maschinennutzer

Meszliggeraumlte-

hersteller

Engineering Test amp Ruumlckmeldung

Beratung Training Analyse amp Bewertung

Komplettservice Maschineabnahmen

Produktdemo Service Kundenschulung

MAZAK

Bosch Rexroth

Retrofit Projekt

Entwicklung Kompensationsstartegie

Gantry Achsen amp Umkehrspiel Kalibrierung Linearachsen

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung Linearachsen

Umkehrspiel amp Positionsfehler Kalibrierung Drehachsen

Auswertung Analyse amp Bewertung

Kompaktschulung zur volumetrischen Korrektur

Praxisbeispiel Luftfahrt

Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

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de

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[micro

m]

Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

-00050

00000

00050

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Ab

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]

Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

-200

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1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

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Temperatur uumlber die Zeit

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Z in [degC]

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Luft [degC]

X min [degF]

X max [degF]

Y [degF]

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Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

wwwafm-tecde bull infoafm-tecde

Der Vortrag steht fuumlr Sie auf unseren Webseiten in deutsch und englisch unter

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volumetrische

Kompensation hellip

Hat viele technische

Details

Ist kein Buch mit

sieben Siegeln

Ist beherrschbar

Ist leistungsfaumlhig

Zahlt sich aus

Unsere Erfahrung

Fragen

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

Unsere Erfahrung

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

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Kompensation hellip

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ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

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Kompensation hellip

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ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

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ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

ist nicht eine Frage

des Messgeraumltes

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg Vielfalt

Der Prozess

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

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Verifizierung

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Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

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Prekompensation Kalibrierung

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Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

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Prekompensation Kalibrierung

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Der Prozess

Steuerung

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Der Prozess

Steuerung

Maschine

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Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

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Kompensation

Der Kunde steht im Mittelpunkt

Steuerungs-

hersteller

Maschinen-

bauer

Endkunden Maschinennutzer

Meszliggeraumlte-

hersteller

Engineering Test amp Ruumlckmeldung

Beratung Training Analyse amp Bewertung

Komplettservice Maschineabnahmen

Produktdemo Service Kundenschulung

MAZAK

Bosch Rexroth

Retrofit Projekt

Entwicklung Kompensationsstartegie

Gantry Achsen amp Umkehrspiel Kalibrierung Linearachsen

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung Linearachsen

Umkehrspiel amp Positionsfehler Kalibrierung Drehachsen

Auswertung Analyse amp Bewertung

Kompaktschulung zur volumetrischen Korrektur

Praxisbeispiel Luftfahrt

Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

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Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

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Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

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Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

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Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

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02

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71

08

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10

10

11

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13

10

14

40

Temperatur uumlber die Zeit

X min [degC]

X max [degC]

Y [degC]

Z in [degC]

Z max [degC]

Luft [degC]

X min [degF]

X max [degF]

Y [degF]

Z in [degF]

Z max [degF]

Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

wwwafm-tecde bull infoafm-tecde

Der Vortrag steht fuumlr Sie auf unseren Webseiten in deutsch und englisch unter

httpwwwafm-tecinfoafm-technology-vortraegehtml zum Download bereit

copy Wolfram Meyer AfM Technology GmbH Volumetric Compensation Process Etalon Forum 2013

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

Unsere Erfahrung

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

ist nicht eine Frage

des Messgeraumltes

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg Vielfalt

Der Prozess

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Kunde steht im Mittelpunkt

Steuerungs-

hersteller

Maschinen-

bauer

Endkunden Maschinennutzer

Meszliggeraumlte-

hersteller

Engineering Test amp Ruumlckmeldung

Beratung Training Analyse amp Bewertung

Komplettservice Maschineabnahmen

Produktdemo Service Kundenschulung

MAZAK

Bosch Rexroth

Retrofit Projekt

Entwicklung Kompensationsstartegie

Gantry Achsen amp Umkehrspiel Kalibrierung Linearachsen

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung Linearachsen

Umkehrspiel amp Positionsfehler Kalibrierung Drehachsen

Auswertung Analyse amp Bewertung

Kompaktschulung zur volumetrischen Korrektur

Praxisbeispiel Luftfahrt

Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

-50

50

150

250

350

450

4

48

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6

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53

2

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6

62

0

66

4

70

8

de

viat

ion

[micro

m]

Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

-00050

00000

00050

00100

00150

00200

00250

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-29

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-19

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-11 -9 -7 -5 -3 -1 1 3 5 7 9

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19

21

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25

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Ab

we

ich

un

g [deg

]

Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

-200

00

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

6720

6820

6920

7020

7120

7220

7320

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7520

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8420

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71

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Temperatur uumlber die Zeit

X min [degC]

X max [degC]

Y [degC]

Z in [degC]

Z max [degC]

Luft [degC]

X min [degF]

X max [degF]

Y [degF]

Z in [degF]

Z max [degF]

Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

wwwafm-tecde bull infoafm-tecde

Der Vortrag steht fuumlr Sie auf unseren Webseiten in deutsch und englisch unter

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copy Wolfram Meyer AfM Technology GmbH Volumetric Compensation Process Etalon Forum 2013

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

ist nicht eine Frage

des Messgeraumltes

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg Vielfalt

Der Prozess

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Kunde steht im Mittelpunkt

Steuerungs-

hersteller

Maschinen-

bauer

Endkunden Maschinennutzer

Meszliggeraumlte-

hersteller

Engineering Test amp Ruumlckmeldung

Beratung Training Analyse amp Bewertung

Komplettservice Maschineabnahmen

Produktdemo Service Kundenschulung

MAZAK

Bosch Rexroth

Retrofit Projekt

Entwicklung Kompensationsstartegie

Gantry Achsen amp Umkehrspiel Kalibrierung Linearachsen

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung Linearachsen

Umkehrspiel amp Positionsfehler Kalibrierung Drehachsen

Auswertung Analyse amp Bewertung

Kompaktschulung zur volumetrischen Korrektur

Praxisbeispiel Luftfahrt

Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

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4

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m]

Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

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Ab

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]

Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

-200

00

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

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Temperatur uumlber die Zeit

X min [degC]

X max [degC]

Y [degC]

Z in [degC]

Z max [degC]

Luft [degC]

X min [degF]

X max [degF]

Y [degF]

Z in [degF]

Z max [degF]

Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

wwwafm-tecde bull infoafm-tecde

Der Vortrag steht fuumlr Sie auf unseren Webseiten in deutsch und englisch unter

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volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

ist nicht eine Frage

des Messgeraumltes

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg Vielfalt

Der Prozess

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Kunde steht im Mittelpunkt

Steuerungs-

hersteller

Maschinen-

bauer

Endkunden Maschinennutzer

Meszliggeraumlte-

hersteller

Engineering Test amp Ruumlckmeldung

Beratung Training Analyse amp Bewertung

Komplettservice Maschineabnahmen

Produktdemo Service Kundenschulung

MAZAK

Bosch Rexroth

Retrofit Projekt

Entwicklung Kompensationsstartegie

Gantry Achsen amp Umkehrspiel Kalibrierung Linearachsen

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung Linearachsen

Umkehrspiel amp Positionsfehler Kalibrierung Drehachsen

Auswertung Analyse amp Bewertung

Kompaktschulung zur volumetrischen Korrektur

Praxisbeispiel Luftfahrt

Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

-50

50

150

250

350

450

4

48

92

13

6

18

0

22

4

26

8

31

2

35

6

40

0

44

4

48

8

53

2

57

6

62

0

66

4

70

8

de

viat

ion

[micro

m]

Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

-00050

00000

00050

00100

00150

00200

00250

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-29

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-11 -9 -7 -5 -3 -1 1 3 5 7 9

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21

23

25

27

29

Ab

we

ich

un

g [deg

]

Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

-200

00

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

6720

6820

6920

7020

7120

7220

7320

7420

7520

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8320

8420

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Temperatur uumlber die Zeit

X min [degC]

X max [degC]

Y [degC]

Z in [degC]

Z max [degC]

Luft [degC]

X min [degF]

X max [degF]

Y [degF]

Z in [degF]

Z max [degF]

Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

wwwafm-tecde bull infoafm-tecde

Der Vortrag steht fuumlr Sie auf unseren Webseiten in deutsch und englisch unter

httpwwwafm-tecinfoafm-technology-vortraegehtml zum Download bereit

copy Wolfram Meyer AfM Technology GmbH Volumetric Compensation Process Etalon Forum 2013

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

ist nicht eine Frage

des Messgeraumltes

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg Vielfalt

Der Prozess

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Kunde steht im Mittelpunkt

Steuerungs-

hersteller

Maschinen-

bauer

Endkunden Maschinennutzer

Meszliggeraumlte-

hersteller

Engineering Test amp Ruumlckmeldung

Beratung Training Analyse amp Bewertung

Komplettservice Maschineabnahmen

Produktdemo Service Kundenschulung

MAZAK

Bosch Rexroth

Retrofit Projekt

Entwicklung Kompensationsstartegie

Gantry Achsen amp Umkehrspiel Kalibrierung Linearachsen

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung Linearachsen

Umkehrspiel amp Positionsfehler Kalibrierung Drehachsen

Auswertung Analyse amp Bewertung

Kompaktschulung zur volumetrischen Korrektur

Praxisbeispiel Luftfahrt

Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

-50

50

150

250

350

450

4

48

92

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53

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66

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8

de

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[micro

m]

Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

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Ab

we

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g [deg

]

Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

-200

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200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

6720

6820

6920

7020

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Temperatur uumlber die Zeit

X min [degC]

X max [degC]

Y [degC]

Z in [degC]

Z max [degC]

Luft [degC]

X min [degF]

X max [degF]

Y [degF]

Z in [degF]

Z max [degF]

Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

wwwafm-tecde bull infoafm-tecde

Der Vortrag steht fuumlr Sie auf unseren Webseiten in deutsch und englisch unter

httpwwwafm-tecinfoafm-technology-vortraegehtml zum Download bereit

copy Wolfram Meyer AfM Technology GmbH Volumetric Compensation Process Etalon Forum 2013

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg

volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

ist nicht eine Frage

des Messgeraumltes

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg Vielfalt

Der Prozess

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Kunde steht im Mittelpunkt

Steuerungs-

hersteller

Maschinen-

bauer

Endkunden Maschinennutzer

Meszliggeraumlte-

hersteller

Engineering Test amp Ruumlckmeldung

Beratung Training Analyse amp Bewertung

Komplettservice Maschineabnahmen

Produktdemo Service Kundenschulung

MAZAK

Bosch Rexroth

Retrofit Projekt

Entwicklung Kompensationsstartegie

Gantry Achsen amp Umkehrspiel Kalibrierung Linearachsen

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung Linearachsen

Umkehrspiel amp Positionsfehler Kalibrierung Drehachsen

Auswertung Analyse amp Bewertung

Kompaktschulung zur volumetrischen Korrektur

Praxisbeispiel Luftfahrt

Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

-50

50

150

250

350

450

4

48

92

13

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2

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6

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8

de

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[micro

m]

Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

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Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

-200

00

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

6720

6820

6920

7020

7120

7220

7320

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Temperatur uumlber die Zeit

X min [degC]

X max [degC]

Y [degC]

Z in [degC]

Z max [degC]

Luft [degC]

X min [degF]

X max [degF]

Y [degF]

Z in [degF]

Z max [degF]

Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

wwwafm-tecde bull infoafm-tecde

Der Vortrag steht fuumlr Sie auf unseren Webseiten in deutsch und englisch unter

httpwwwafm-tecinfoafm-technology-vortraegehtml zum Download bereit

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volumetrische

Kompensation hellip

ist komplex

ist ein Prozess

ist kein Allheilmittel

ist nicht fuumlr nebenbei

ist nicht standardisiert

ist nicht eine Frage

des Messgeraumltes

Unsere Erfahrung

Einfacher als dieser Der falsche Weg Vielfalt

Der Prozess

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Kunde steht im Mittelpunkt

Steuerungs-

hersteller

Maschinen-

bauer

Endkunden Maschinennutzer

Meszliggeraumlte-

hersteller

Engineering Test amp Ruumlckmeldung

Beratung Training Analyse amp Bewertung

Komplettservice Maschineabnahmen

Produktdemo Service Kundenschulung

MAZAK

Bosch Rexroth

Retrofit Projekt

Entwicklung Kompensationsstartegie

Gantry Achsen amp Umkehrspiel Kalibrierung Linearachsen

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung Linearachsen

Umkehrspiel amp Positionsfehler Kalibrierung Drehachsen

Auswertung Analyse amp Bewertung

Kompaktschulung zur volumetrischen Korrektur

Praxisbeispiel Luftfahrt

Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

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de

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[micro

m]

Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

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00000

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Ab

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un

g [deg

]

Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

-200

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400

600

800

1000

1200

1400

1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

6720

6820

6920

7020

7120

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Temperatur uumlber die Zeit

X min [degC]

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Y [degC]

Z in [degC]

Z max [degC]

Luft [degC]

X min [degF]

X max [degF]

Y [degF]

Z in [degF]

Z max [degF]

Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

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copy Wolfram Meyer AfM Technology GmbH Volumetric Compensation Process Etalon Forum 2013

Der Prozess

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Kunde steht im Mittelpunkt

Steuerungs-

hersteller

Maschinen-

bauer

Endkunden Maschinennutzer

Meszliggeraumlte-

hersteller

Engineering Test amp Ruumlckmeldung

Beratung Training Analyse amp Bewertung

Komplettservice Maschineabnahmen

Produktdemo Service Kundenschulung

MAZAK

Bosch Rexroth

Retrofit Projekt

Entwicklung Kompensationsstartegie

Gantry Achsen amp Umkehrspiel Kalibrierung Linearachsen

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung Linearachsen

Umkehrspiel amp Positionsfehler Kalibrierung Drehachsen

Auswertung Analyse amp Bewertung

Kompaktschulung zur volumetrischen Korrektur

Praxisbeispiel Luftfahrt

Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

-50

50

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250

350

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4

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m]

Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

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Ab

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g [deg

]

Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

-200

00

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

6720

6820

6920

7020

7120

7220

7320

7420

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Temperatur uumlber die Zeit

X min [degC]

X max [degC]

Y [degC]

Z in [degC]

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Luft [degC]

X min [degF]

X max [degF]

Y [degF]

Z in [degF]

Z max [degF]

Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

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Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Kunde steht im Mittelpunkt

Steuerungs-

hersteller

Maschinen-

bauer

Endkunden Maschinennutzer

Meszliggeraumlte-

hersteller

Engineering Test amp Ruumlckmeldung

Beratung Training Analyse amp Bewertung

Komplettservice Maschineabnahmen

Produktdemo Service Kundenschulung

MAZAK

Bosch Rexroth

Retrofit Projekt

Entwicklung Kompensationsstartegie

Gantry Achsen amp Umkehrspiel Kalibrierung Linearachsen

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung Linearachsen

Umkehrspiel amp Positionsfehler Kalibrierung Drehachsen

Auswertung Analyse amp Bewertung

Kompaktschulung zur volumetrischen Korrektur

Praxisbeispiel Luftfahrt

Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

-50

50

150

250

350

450

4

48

92

13

6

18

0

22

4

26

8

31

2

35

6

40

0

44

4

48

8

53

2

57

6

62

0

66

4

70

8

de

viat

ion

[micro

m]

Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

-00050

00000

00050

00100

00150

00200

00250

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-11 -9 -7 -5 -3 -1 1 3 5 7 9

11

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15

17

19

21

23

25

27

29

Ab

we

ich

un

g [deg

]

Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

-200

00

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

6720

6820

6920

7020

7120

7220

7320

7420

7520

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190

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Temperatur uumlber die Zeit

X min [degC]

X max [degC]

Y [degC]

Z in [degC]

Z max [degC]

Luft [degC]

X min [degF]

X max [degF]

Y [degF]

Z in [degF]

Z max [degF]

Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

wwwafm-tecde bull infoafm-tecde

Der Vortrag steht fuumlr Sie auf unseren Webseiten in deutsch und englisch unter

httpwwwafm-tecinfoafm-technology-vortraegehtml zum Download bereit

copy Wolfram Meyer AfM Technology GmbH Volumetric Compensation Process Etalon Forum 2013

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Kunde steht im Mittelpunkt

Steuerungs-

hersteller

Maschinen-

bauer

Endkunden Maschinennutzer

Meszliggeraumlte-

hersteller

Engineering Test amp Ruumlckmeldung

Beratung Training Analyse amp Bewertung

Komplettservice Maschineabnahmen

Produktdemo Service Kundenschulung

MAZAK

Bosch Rexroth

Retrofit Projekt

Entwicklung Kompensationsstartegie

Gantry Achsen amp Umkehrspiel Kalibrierung Linearachsen

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung Linearachsen

Umkehrspiel amp Positionsfehler Kalibrierung Drehachsen

Auswertung Analyse amp Bewertung

Kompaktschulung zur volumetrischen Korrektur

Praxisbeispiel Luftfahrt

Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

-50

50

150

250

350

450

4

48

92

13

6

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8

de

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[micro

m]

Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

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00000

00050

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-11 -9 -7 -5 -3 -1 1 3 5 7 9

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23

25

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Ab

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g [deg

]

Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

-200

00

200

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600

800

1000

1200

1400

1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

6720

6820

6920

7020

7120

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Temperatur uumlber die Zeit

X min [degC]

X max [degC]

Y [degC]

Z in [degC]

Z max [degC]

Luft [degC]

X min [degF]

X max [degF]

Y [degF]

Z in [degF]

Z max [degF]

Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

wwwafm-tecde bull infoafm-tecde

Der Vortrag steht fuumlr Sie auf unseren Webseiten in deutsch und englisch unter

httpwwwafm-tecinfoafm-technology-vortraegehtml zum Download bereit

copy Wolfram Meyer AfM Technology GmbH Volumetric Compensation Process Etalon Forum 2013

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Kunde steht im Mittelpunkt

Steuerungs-

hersteller

Maschinen-

bauer

Endkunden Maschinennutzer

Meszliggeraumlte-

hersteller

Engineering Test amp Ruumlckmeldung

Beratung Training Analyse amp Bewertung

Komplettservice Maschineabnahmen

Produktdemo Service Kundenschulung

MAZAK

Bosch Rexroth

Retrofit Projekt

Entwicklung Kompensationsstartegie

Gantry Achsen amp Umkehrspiel Kalibrierung Linearachsen

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung Linearachsen

Umkehrspiel amp Positionsfehler Kalibrierung Drehachsen

Auswertung Analyse amp Bewertung

Kompaktschulung zur volumetrischen Korrektur

Praxisbeispiel Luftfahrt

Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

-50

50

150

250

350

450

4

48

92

13

6

18

0

22

4

26

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2

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0

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de

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m]

Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

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00050

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00150

00200

00250

00300

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23

25

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Ab

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]

Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

-200

00

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

6720

6820

6920

7020

7120

7220

7320

7420

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22

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23

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02

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05

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71

08

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22

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23

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11

02

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05

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71

08

40

10

10

11

40

13

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14

40

Temperatur uumlber die Zeit

X min [degC]

X max [degC]

Y [degC]

Z in [degC]

Z max [degC]

Luft [degC]

X min [degF]

X max [degF]

Y [degF]

Z in [degF]

Z max [degF]

Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

wwwafm-tecde bull infoafm-tecde

Der Vortrag steht fuumlr Sie auf unseren Webseiten in deutsch und englisch unter

httpwwwafm-tecinfoafm-technology-vortraegehtml zum Download bereit

copy Wolfram Meyer AfM Technology GmbH Volumetric Compensation Process Etalon Forum 2013

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Kunde steht im Mittelpunkt

Steuerungs-

hersteller

Maschinen-

bauer

Endkunden Maschinennutzer

Meszliggeraumlte-

hersteller

Engineering Test amp Ruumlckmeldung

Beratung Training Analyse amp Bewertung

Komplettservice Maschineabnahmen

Produktdemo Service Kundenschulung

MAZAK

Bosch Rexroth

Retrofit Projekt

Entwicklung Kompensationsstartegie

Gantry Achsen amp Umkehrspiel Kalibrierung Linearachsen

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung Linearachsen

Umkehrspiel amp Positionsfehler Kalibrierung Drehachsen

Auswertung Analyse amp Bewertung

Kompaktschulung zur volumetrischen Korrektur

Praxisbeispiel Luftfahrt

Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

-50

50

150

250

350

450

4

48

92

13

6

18

0

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2

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2

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6

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66

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8

de

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ion

[micro

m]

Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

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00000

00050

00100

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-11 -9 -7 -5 -3 -1 1 3 5 7 9

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Ab

we

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g [deg

]

Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

-200

00

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

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Temperatur uumlber die Zeit

X min [degC]

X max [degC]

Y [degC]

Z in [degC]

Z max [degC]

Luft [degC]

X min [degF]

X max [degF]

Y [degF]

Z in [degF]

Z max [degF]

Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

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Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Kunde steht im Mittelpunkt

Steuerungs-

hersteller

Maschinen-

bauer

Endkunden Maschinennutzer

Meszliggeraumlte-

hersteller

Engineering Test amp Ruumlckmeldung

Beratung Training Analyse amp Bewertung

Komplettservice Maschineabnahmen

Produktdemo Service Kundenschulung

MAZAK

Bosch Rexroth

Retrofit Projekt

Entwicklung Kompensationsstartegie

Gantry Achsen amp Umkehrspiel Kalibrierung Linearachsen

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung Linearachsen

Umkehrspiel amp Positionsfehler Kalibrierung Drehachsen

Auswertung Analyse amp Bewertung

Kompaktschulung zur volumetrischen Korrektur

Praxisbeispiel Luftfahrt

Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

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350

450

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m]

Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

-00050

00000

00050

00100

00150

00200

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Ab

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]

Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

-200

00

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

6720

6820

6920

7020

7120

7220

7320

7420

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Temperatur uumlber die Zeit

X min [degC]

X max [degC]

Y [degC]

Z in [degC]

Z max [degC]

Luft [degC]

X min [degF]

X max [degF]

Y [degF]

Z in [degF]

Z max [degF]

Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

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Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Kunde steht im Mittelpunkt

Steuerungs-

hersteller

Maschinen-

bauer

Endkunden Maschinennutzer

Meszliggeraumlte-

hersteller

Engineering Test amp Ruumlckmeldung

Beratung Training Analyse amp Bewertung

Komplettservice Maschineabnahmen

Produktdemo Service Kundenschulung

MAZAK

Bosch Rexroth

Retrofit Projekt

Entwicklung Kompensationsstartegie

Gantry Achsen amp Umkehrspiel Kalibrierung Linearachsen

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung Linearachsen

Umkehrspiel amp Positionsfehler Kalibrierung Drehachsen

Auswertung Analyse amp Bewertung

Kompaktschulung zur volumetrischen Korrektur

Praxisbeispiel Luftfahrt

Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

-50

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250

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Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

-00050

00000

00050

00100

00150

00200

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Ab

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un

g [deg

]

Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

-200

00

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

6720

6820

6920

7020

7120

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7320

7420

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8020

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71

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Temperatur uumlber die Zeit

X min [degC]

X max [degC]

Y [degC]

Z in [degC]

Z max [degC]

Luft [degC]

X min [degF]

X max [degF]

Y [degF]

Z in [degF]

Z max [degF]

Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

wwwafm-tecde bull infoafm-tecde

Der Vortrag steht fuumlr Sie auf unseren Webseiten in deutsch und englisch unter

httpwwwafm-tecinfoafm-technology-vortraegehtml zum Download bereit

copy Wolfram Meyer AfM Technology GmbH Volumetric Compensation Process Etalon Forum 2013

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Kunde steht im Mittelpunkt

Steuerungs-

hersteller

Maschinen-

bauer

Endkunden Maschinennutzer

Meszliggeraumlte-

hersteller

Engineering Test amp Ruumlckmeldung

Beratung Training Analyse amp Bewertung

Komplettservice Maschineabnahmen

Produktdemo Service Kundenschulung

MAZAK

Bosch Rexroth

Retrofit Projekt

Entwicklung Kompensationsstartegie

Gantry Achsen amp Umkehrspiel Kalibrierung Linearachsen

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung Linearachsen

Umkehrspiel amp Positionsfehler Kalibrierung Drehachsen

Auswertung Analyse amp Bewertung

Kompaktschulung zur volumetrischen Korrektur

Praxisbeispiel Luftfahrt

Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

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50

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de

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m]

Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

-00050

00000

00050

00100

00150

00200

00250

00300

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Ab

we

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]

Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

-200

00

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600

800

1000

1200

1400

1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

6720

6820

6920

7020

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41

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71

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Temperatur uumlber die Zeit

X min [degC]

X max [degC]

Y [degC]

Z in [degC]

Z max [degC]

Luft [degC]

X min [degF]

X max [degF]

Y [degF]

Z in [degF]

Z max [degF]

Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

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Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Kunde steht im Mittelpunkt

Steuerungs-

hersteller

Maschinen-

bauer

Endkunden Maschinennutzer

Meszliggeraumlte-

hersteller

Engineering Test amp Ruumlckmeldung

Beratung Training Analyse amp Bewertung

Komplettservice Maschineabnahmen

Produktdemo Service Kundenschulung

MAZAK

Bosch Rexroth

Retrofit Projekt

Entwicklung Kompensationsstartegie

Gantry Achsen amp Umkehrspiel Kalibrierung Linearachsen

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung Linearachsen

Umkehrspiel amp Positionsfehler Kalibrierung Drehachsen

Auswertung Analyse amp Bewertung

Kompaktschulung zur volumetrischen Korrektur

Praxisbeispiel Luftfahrt

Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

-50

50

150

250

350

450

4

48

92

13

6

18

0

22

4

26

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31

2

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6

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4

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m]

Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

-00050

00000

00050

00100

00150

00200

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Ab

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g [deg

]

Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

-200

00

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

6720

6820

6920

7020

7120

7220

7320

7420

7520

7620

7720

7820

7920

8020

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Temperatur uumlber die Zeit

X min [degC]

X max [degC]

Y [degC]

Z in [degC]

Z max [degC]

Luft [degC]

X min [degF]

X max [degF]

Y [degF]

Z in [degF]

Z max [degF]

Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

wwwafm-tecde bull infoafm-tecde

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Der Prozess

Steuerung

Maschine

Strategie

Aufnahmen

Prekompensation Kalibrierung

Korrekturfeld

Verifizierung

Bewertung

Volumetrische

Kompensation

Der Kunde steht im Mittelpunkt

Steuerungs-

hersteller

Maschinen-

bauer

Endkunden Maschinennutzer

Meszliggeraumlte-

hersteller

Engineering Test amp Ruumlckmeldung

Beratung Training Analyse amp Bewertung

Komplettservice Maschineabnahmen

Produktdemo Service Kundenschulung

MAZAK

Bosch Rexroth

Retrofit Projekt

Entwicklung Kompensationsstartegie

Gantry Achsen amp Umkehrspiel Kalibrierung Linearachsen

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung Linearachsen

Umkehrspiel amp Positionsfehler Kalibrierung Drehachsen

Auswertung Analyse amp Bewertung

Kompaktschulung zur volumetrischen Korrektur

Praxisbeispiel Luftfahrt

Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

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8

de

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ion

[micro

m]

Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

-00050

00000

00050

00100

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Ab

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]

Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

-200

00

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

6720

6820

6920

7020

7120

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7420

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Temperatur uumlber die Zeit

X min [degC]

X max [degC]

Y [degC]

Z in [degC]

Z max [degC]

Luft [degC]

X min [degF]

X max [degF]

Y [degF]

Z in [degF]

Z max [degF]

Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

wwwafm-tecde bull infoafm-tecde

Der Vortrag steht fuumlr Sie auf unseren Webseiten in deutsch und englisch unter

httpwwwafm-tecinfoafm-technology-vortraegehtml zum Download bereit

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Der Kunde steht im Mittelpunkt

Steuerungs-

hersteller

Maschinen-

bauer

Endkunden Maschinennutzer

Meszliggeraumlte-

hersteller

Engineering Test amp Ruumlckmeldung

Beratung Training Analyse amp Bewertung

Komplettservice Maschineabnahmen

Produktdemo Service Kundenschulung

MAZAK

Bosch Rexroth

Retrofit Projekt

Entwicklung Kompensationsstartegie

Gantry Achsen amp Umkehrspiel Kalibrierung Linearachsen

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung Linearachsen

Umkehrspiel amp Positionsfehler Kalibrierung Drehachsen

Auswertung Analyse amp Bewertung

Kompaktschulung zur volumetrischen Korrektur

Praxisbeispiel Luftfahrt

Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

-50

50

150

250

350

450

4

48

92

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de

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[micro

m]

Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

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00000

00050

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Ab

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Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

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Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

-200

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600

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1000

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1400

1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

6720

6820

6920

7020

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Temperatur uumlber die Zeit

X min [degC]

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Y [degC]

Z in [degC]

Z max [degC]

Luft [degC]

X min [degF]

X max [degF]

Y [degF]

Z in [degF]

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Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

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Retrofit Projekt

Entwicklung Kompensationsstartegie

Gantry Achsen amp Umkehrspiel Kalibrierung Linearachsen

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung Linearachsen

Umkehrspiel amp Positionsfehler Kalibrierung Drehachsen

Auswertung Analyse amp Bewertung

Kompaktschulung zur volumetrischen Korrektur

Praxisbeispiel Luftfahrt

Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

-50

50

150

250

350

450

4

48

92

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de

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[micro

m]

Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

-00050

00000

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Ab

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]

Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

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Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

-200

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200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

6720

6820

6920

7020

7120

7220

7320

7420

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Temperatur uumlber die Zeit

X min [degC]

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Y [degC]

Z in [degC]

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Luft [degC]

X min [degF]

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Y [degF]

Z in [degF]

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Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

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C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

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Maschine

Kompensationsvolumen 139msup3

X-Achse 12000mm

Y-Achse 1625mm

Z-Achse 712mm

Maschine mit aktiver Positions- und

Umkehrspielkompensation

Gantry-Achse Z1

-150

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de

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[micro

m]

Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

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Ab

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un

g [deg

]

Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

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400

600

800

1000

1200

1400

1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

6720

6820

6920

7020

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Temperatur uumlber die Zeit

X min [degC]

X max [degC]

Y [degC]

Z in [degC]

Z max [degC]

Luft [degC]

X min [degF]

X max [degF]

Y [degF]

Z in [degF]

Z max [degF]

Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

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copy Wolfram Meyer AfM Technology GmbH Volumetric Compensation Process Etalon Forum 2013

Gantry-Achse Z1

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de

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[micro

m]

Positionsabweichung und Umkehrspiel Z-Achse (Master)

zTz Master Mechanic (+) zTz Master with CEC (+) zTz Master Mechanic (-) zTz Master with CEC (-)

EZZ Master

Mechanik (+) EZZ Master

Mechanik (-) EZZ Master mit CEC (+)

EZZ Master mit CEC (-)

Umkehrspiel Mechanik

Umkehrspiel mit CEC

Max 2280 4020 170 520 -190 -060

Min 030 2180 -030 060 -2240 -420

Range 2250 1840 200 460 2050 360

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

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Ab

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]

Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

-200

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1600

Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

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Temperatur uumlber die Zeit

X min [degC]

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Y [degC]

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Luft [degC]

X min [degF]

X max [degF]

Y [degF]

Z in [degF]

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Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

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3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 363 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 40 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

-00100

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Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

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Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

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Temperatur uumlber die Zeit

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Luft [degC]

X min [degF]

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Y [degF]

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Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

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Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

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Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

xis

Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

AfM Technology GmbH bull Gartenstraszlige 133 bull 73430 Aalen

Tel +49 (0)7361 889608-0 bull Fax +49 (0)7361 889608-99

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copy Wolfram Meyer AfM Technology GmbH Volumetric Compensation Process Etalon Forum 2013

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Ab

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Positionsabweichung und Umkehrspiel A-Achse

aRa Mechanic (+) aRa with CEC (+) aRa Mechanic (-) aRa with CEC (-)

A-Achse Kalibrierung

[deg] EAA

Mechanik (+) EAA

Mechanik (-) EAA

mit CEC (+) EAA

mit CEC (-) Umkehrspiel

Mechanik Umkehrspiel

mit CEC

Max 00249 00255 00003 00004 00002 00003

Min 00000 00005 -00005 -00002 -00020 -00008

Range 00249 00250 00008 00006 00022 00011

Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

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Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

6620

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X min [degF]

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Y [degF]

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Luft [degF]

Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

xis

Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

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Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

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Praxisbeispiel Formenbau

Projekt vollstaumlndige Kompensation

aller Abweichungen an einer

Neumaschine

Entwicklung Kompensationsstrategie fuumlr 43

Abweichungsparameter (21 fuumlr XYZ und 22 fuumlr AC)

Volumetrische Kalibrierung amp Verifizierung der

Linearachsen XYZ

Kompensation der Komponentenabweichungen A amp C-Achse

Kompensation der Lageabweichungen A amp C-Achse

Auswertung Analyse Bewertung und Praumlsentation

Ergebnisse

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Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

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Temperatur uumlber die Zeit

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Luft [degC]

X min [degF]

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Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

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Tracer absolut percentage

A-A

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Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

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Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

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Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

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Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

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Ergebnisse

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Verifizierung mit KinematicsComp an einer 5-Achsen Gantry-Fraumlsmaschine

Without Heidenhain Kinematics Comp With Heidenhain Kinematics Comp

3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

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Temperatur uumlber die Zeit

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Luft [degC]

X min [degF]

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Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

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Tracer absolut percentage

A-A

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Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

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Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

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Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

Vielen Dank fuumlr Ihre

Aufmerksamkeit

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3D Abweichung

Ohne volumetrische Kompensation

Maximum 159 microm Abweichung

Mit volumetrischer Kompensation

Maximum 19 microm Abweichung

3D Abweichung Es wurde die maximale volumetrische Abweichung im gesamten Arbeitsraum der Maschine berechnet

Temperaturbedingungen

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Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

[degC] [degF]

Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

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Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

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Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

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C-A

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Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

EYC 81 175 05 94 116

Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

EBC 151 182 09 31 20

Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

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Temperaturbedingungen

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Kalibrierung Verifizierung XYZ Achse

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Kalibrierung Verifizierung C-Achse

Kalibrierung Verifizierung A-Achse Kinematic Opt fuumlr Lageab- weichungen

Komponentenabweichungen Rundachsen

Verification with Kinematics Comp on 5 axis gantry machine tool

Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

Heidenhain KiComp

Tracer absolut percentage

A-A

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Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

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Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

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Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

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Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

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Komponentenabweichungen Rundachsen

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Axis Parameter Without With U (max) Improvement

Heidenhain KiComp

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Tracer absolut percentage

A-A

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Angular position [microrad] EAA 2009 217 49 -1792 -89 Axial motion [microm] EXA 219 155 18 -63 -29

Radial motions [microm] EYA 649 81 13 -568 -88

EZA 576 111 17 -466 -81

Tilt motions [microrad] EBA 533 272 28 -261 -49

ECA 608 218 22 -390 -64

C-A

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Angular position [microrad] ECC 818 105 14 -713 -87 Axial motion [microm] EZC 50 52 03 02 4

Radial motions [microm] EXC 127 158 05 31 25

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Tilt motions [microrad] EAC 107 159 08 52 49

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Kompensation der Lageabweichungen der AC-Achse

C-Achse

A-Achse

Kinematics Opt

Messung auf der Maschine

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C-Achse

A-Achse

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