Luận Văn Thạc Sỹ BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - VŨ VĂN CƢỜNG “ Tính toán sai số điều khiển hình động học trung tâm phay CNC năm trục kiểu PSK” LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành: Cơ điện tử NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC : TS NGUYỄN HỒNG THÁI Hà Nội – Năm 2013 HVTH: Vũ Văn Cường GVHG: TS Nguyễn Hồng Thái i Luận Văn Thạc Sỹ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực chƣa đƣợc sử dụng để bảo vệ học vị Mọi giúp đỡ việc thực luận văn đƣợc cảm ơn thông tin trích dẫn luận văn đƣợc ghi rõ nguồn gốc Tác giả luận văn Vũ Văn Cƣờng HVTH: Vũ Văn Cường GVHG: TS Nguyễn Hồng Thái ii Luận Văn Thạc Sỹ LỜI CẢM ƠN Tôi xin trân trọng cảm ơn thầy TS Nguyễn Hồng Thái - Viện Cơ Khí, Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà nội tạo điều kiện, hƣớng dẫn giúp đỡ nhiệt tình suốt trình nghiên cứu viết luận văn nhƣ hoàn tất thủ tục bảo vệ luận văn Tôi xin trân trọng cảm ơn thầy cô Viện Cơ Khí, Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà nội tất tác giả mà sử dụng sách làm tài liệu tham khảo để viết luận văn, tên tài liệu tham khảo đƣợc ghi phần cuối luận văn Tôi xin cảm ơn anh, chị em bạn đồng nghiệp tạo điều kiện giúp đỡ, đóng góp ý kiến để hoàn thành luận văn Tác giả luận văn Vũ Văn Cƣờng HVTH: Vũ Văn Cường GVHG: TS Nguyễn Hồng Thái iii Luận Văn Thạc Sỹ MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ii LỜI CẢM ƠN iii MỤC LỤC iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU vii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT viii DANH MỤC CÁC BẢNG ix DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ x PHẦN MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài .1 Mục đích đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu luận văn 2.1 Mục đích nghiên cứu 2.2 Phạm vi nghiên cứu luận văn Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận văn .2 Nội dung luận văn Phƣơng pháp nghiên cứu .3 CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ CÁC MÁY CNC NHIỀU TRỤC THẾ HỆ MỚI PSK 1.1 Tổng quan sai số máy CNC 1.2 Tổng quan từ lịch sử đến tƣơng lai máy công cụ động học song song [9] 1.2.1 Tổng quan máy có cấu trúc động học song song 1.2.2 Lịch sử phát triển 1.2.3 Phân loại máy động học song song 12 1.2.4 Ƣu nhƣợc điểm máy động học song song 14 1.2.5 Đặc điểm máy có cấu trúc động học song song 15 1.2.6 Máy phay động học song song trục 22 HVTH: Vũ Văn Cường GVHG: TS Nguyễn Hồng Thái iv Luận Văn Thạc Sỹ 1.2.7 Máy phay động học song song trục 24 1.2.8 Máy động học song song thực tiễn 28 1.2.9 Kết luận .30 1.3 Sai số máy có cấu trúc động học song song 30 1.4 Kiểu máy nghiên cứu .32 1.5 Một số nghiên cứu trƣớc sai số máy CNC, PKM, PSK .33 CHƢƠNG SAI SỐ HÌNH ĐỘNG HỌC CỦA CÁC KHỚP ĐIỀU KHIỂN 35 2.1 Đặt hệ qui chiếu nguyên tắc điều khiển 35 2.1.1 Đặt hệ quy chiếu 35 2.1.2 Nguyên tắc điều khiển .36 2.2 Xác định thông số điều khiển 36 2.3 Xác định sai số điểm định vị 44 2.4 Xác định sai số định hƣớng .47 2.5 Xác định quy luật sai số 48 2.6 Xác định sai số độ cứng vững modul RBSS 48 CHƢƠNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN VỚI MỘT SỐ BỀ MẶT PHỨC TẠP TRONG KHÔNG GIAN 63 3.1 Thông số kích thƣớc động học máy 63 3.2 Sai số thông số điều khiển 63 3.4 Kết tính toán cho bề mặt khác 66 3.4.1 Tính đƣờng dụng cụ gia công bề mặt với quy luật đồng tâm Acsimet 66 3.4.2 Tính đƣờng dụng cụ gia công mảnh bề mặt có phƣơng trình tham số 70 3.4.3 Tính đƣờng dụng cụ gia công mặt xoắn vít .75 3.4.4 Tính toán đƣờng dụng cụ gia công bề mặt yên ngựa 79 3.3.5 Tính đƣờng dụng cụ gia công mặt Elipxôít .82 3.4.6 Tính đƣờng dụng cụ gia công mặt Parabol enlipic 84 HVTH: Vũ Văn Cường GVHG: TS Nguyễn Hồng Thái v Luận Văn Thạc Sỹ 3.5 Nhận xét 87 3.6 Kết luận 87 3.7 Khả ứng dụng 87 3.8 Một số vấn đề hƣớng phát triển 88 HVTH: Vũ Văn Cường GVHG: TS Nguyễn Hồng Thái vi Luận Văn Thạc Sỹ DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU Ký hiệu Nội dung, ý nghĩa ( ) : Quỹ tích điểm CLi (đƣờng dụng cụ) CLi : Điểm định vị dụng cụ đƣờng dụng cụ (  ) hệ tọa độ υP T : Điểm định vị đƣờng dụng cụ CL υ0 : Hệ tọa độ gốc máy cố định υB : Hệ tọa độ đặt tâm bàn máy υP : Hệ tọa độ gốc phôi υRB P t di : Hệ tọa độ cố định tâm ORB : Véc tơ đơn vị hƣớng trục dụng cụ tạo điểm CLi (  ) xét hệ tọa độ υP T  t di : Véc tơ đơn vị hƣớng trục dụng cụ đầu trục B : Khớp quay quanh trục y C : Khớp quay quanh trục z ∆B : Sai số khớp quay quanh trục y ∆C : Sai số khớp quay quanh trục z ∆di : Các sai số khớp tịnh tiến (i = 1÷3) HVTH: Vũ Văn Cường GVHG: TS Nguyễn Hồng Thái vii Luận Văn Thạc Sỹ DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT NC : Numerical Control CNC : Computer Numerical Control PSK : Parallel Serial Kinematic PKM : Parallel Kinematic Machine RBSS : Robot song song ĐHSS : Động học song song BMPT : Bề mặt phức tạp HVTH: Vũ Văn Cường GVHG: TS Nguyễn Hồng Thái viii Luận Văn Thạc Sỹ DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Ƣu nhƣợc điểm máy động học song song 14 Bảng 1.2 Các loại lỗi PKM 18 Bảng 3.1 Thông số kích thƣớc động học máy 63 Bảng 3.2 Các đƣờng biểu diễn sai số 64 Bảng 3.3a Trích ngang sở liệu tính đƣờng dụng cụ với quy luật Acsimet bề mặt đẳng tham số cho dƣới dạng số hóa 66 Bảng 3.3b Trích ngang sở liệu tính đƣờng dụng cụ với quy luật Acsimet bề mặt đẳng tham số cho dƣới dạng số hóa 69 Bảng 3.3c Trích ngang sở liệu tính đƣờng dụng cụ theo quy luật ziczac bề mặt đẳng tham số cho dƣới dạng số hóa 72 Bảng 3.4 Trích ngang sở liệu tính đƣờng dụng cụ theo quy luật xoáy ốc bề mặt đẳng tham số cho dƣới dạng số hóa 74 Bảng 3.5a Trích ngang sở liệu gia công gia công mặt xoắn vít bề mặt đẳng tham số cho dƣới dạng số hóa 76 Bảng 3.5b Trích ngang sở liệu gia công theo quy luật đồng tâm bề mặt đẳng tham số cho dƣới dạng số hóa 78 Bảng 3.6 Trích ngang sở liệu gia công bề mặt yên ngựa bề mặt đẳng tham số cho dƣới dạng số hóa 80 Bảng 3.7 Trích ngang sở liệu gia công mặt Elipxôít bề mặt đẳng tham số cho dƣới dạng số hóa 83 Bảng 3.8 Trích ngang sở liệu gia công mặt Parabol enlipic bề mặt đẳng tham số cho dƣới dạng số hóa 85 HVTH: Vũ Văn Cường GVHG: TS Nguyễn Hồng Thái ix Luận Văn Thạc Sỹ DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Phát minh sáng chế máy CNC trục ảo Hình 1.2 Ảnh chụp máy CNC phay nhôm cao tốc có động học song song Hình 1.3 a) Loại cấu song song “Hexapod”; b) Thử nghiệm lốp xe Gough Hình 1.4 Bản đăng ký phát minh sáng chế robot Delta 10 Hình 1.5 Bản đăng ký phát minh sáng chế Robot động học song song Tricept bậc tự 11 Hình 1.6 Phƣơng pháp thiết kế hệ thống PKM 13 Hình 1.7 Trung tâm gia công động học song song SKM 400 (Nguồn Starragheckert) 23 Hình 1.8 Trung tâm gia công động học song song GENIUS 500 23 Hình 1.9 Máy công cụ cấu trúc song song COSMO CENTER PM- 600 24 Hình 1.10 Trung tâm gia công cấu trúc song song 25 Hình 1.11 ECOSPEED F HT trung tâm gia công trục với đầu gia công động học song song Sprint Z3 26 Hình 1.12 Sprint Z3 đầu công cụ động học song song 28 Hình 1.13 Máy phay CNC trục VERNE hãng Fatronik 31 Hình 14 Cơ cấu robot song song ogthorlide 32 Hình Đặt hệ trục tọa độ 35 Hình 2 Modul quay định hƣớng BC 37 Hình Modul RBSS 39 Hình Mặt phẳng XOZ 40 Hình Mặt phẳng YOZ (a) 41 Hình Mặt phẳng YOZ (b) 42 HVTH: Vũ Văn Cường GVHG: TS Nguyễn Hồng Thái x Luận Văn Thạc Sỹ Hình 3.7 Đƣờng dụng cụ với quy luật Acsimet có bƣớc a = 0.5mm với dao đầu cầu bán kính R=1 mm có góc nghiêng dụng cụ  = 50 góc lật dụng cụ  = 150 Bảng 3.8 Trích ngang sở liệu gia công mặt Parabol enlipic bề mặt đẳng tham số cho dƣới dạng số hóa xCL yCL … zCL tdx tdy tdz … … … 0.737808 0.000000 0.372708 0.845536 0.011286 -0.533799 0.773909 0.000000 0.421479 0.858389 0.011079 -0.512879 0.809872 0.000000 0.472557 0.869955 0.010892 -0.493011 0.845714 0.000000 0.525944 0.880378 0.010722 -0.474151 0.881446 0.000000 0.581645 0.889787 0.010568 -0.456253 0.917080 0.000000 0.639662 0.898296 0.010428 -0.439268 HVTH: Vũ Văn Cường … … GVHG: TS Nguyễn Hồng Thái 85 Luận Văn Thạc Sỹ 0.952628 0.000000 0.700000 0.906002 0.010300 -0.423147 0.988097 0.000000 0.762663 0.912996 0.010183 -0.407842 1.023497 0.000000 0.827655 0.919353 0.010075 -0.393306 1.058834 0.000000 0.894980 0.925141 0.009977 -0.379492 1.094114 0.000000 0.964642 0.930421 0.009887 -0.366359 1.129343 0.000000 1.036645 0.935245 0.009804 -0.353865 1.164527 0.000000 1.110990 0.939660 0.009727 -0.341971 1.199669 0.000000 1.187684 0.943707 0.009657 -0.330641 1.234773 0.000000 1.266727 0.947423 0.009591 -0.319840 1.269843 0.000000 1.348123 0.950840 0.009531 -0.309536 1.304883 0.000000 1.431875 0.953986 0.009474 -0.299700 1.339894 0.000000 1.517986 0.956888 0.009422 -0.290303 1.374880 0.000000 1.606457 0.959568 0.009374 -0.281319 1.409842 0.000000 1.697292 0.962047 0.009328 -0.272724 1.444783 0.000000 1.790491 0.964342 0.009286 -0.264495 1.479704 0.000000 1.886058 0.966470 0.009247 -0.256612 1.514607 0.000000 1.983993 0.968446 0.009210 -0.249053 1.549494 0.000000 2.084300 0.970282 0.009175 -0.241801 1.584365 0.000000 2.186978 0.971991 0.009143 -0.234839 … … HVTH: Vũ Văn Cường … … … … GVHG: TS Nguyễn Hồng Thái 86 Luận Văn Thạc Sỹ 3.5 Nhận xét Với kết tính toán trên, nhận thấy đồ thị sai số trình gia công biến thiên phức tạp Kết lần khẳng định sai số gia công máy CNC năm trục, kiểu máy PSK ảnh hƣởng lẫn nhiều sai số thành phần gây nên, thành phần sai số cộng hƣởng bù trừ nhau, vậy, gây nên biến thiên phức tạp sai số tổng thể Với biến thiên phức tạp sai số tổng thể, việc tính toán bù sai số cho máy gặp nhiều khó khăn Tuy nhiên, nhận thấy quy luật biến thiên phức tạp nhƣng độ lớn sai số nhỏ Ƣu điểm góp phần khắc phục nhƣợc điểm biến thiên phức tạp 3.6 Kết luận Luận văn thực đƣợc số vấn đề nhƣ sau: + Tìm hiểu tổng quan vấn đề sai số lịch sử phát triển máy động học song song + Tính toán, thiết lập, lập trình tạo sở liệu đƣờng dụng cụ gia công bề mặt phức tạp máy phay CNC nhiều trục + Thiết lập phƣơng trình động học máy PSK kết hợp modul RBSS orthoglide modul quay BC + Dùng phần mềm Matlab để lập trình tính toán đƣa đồ thị số bề mặt điển hình nhƣ xoắn vít, yên ngựa, elipxoit, parabol… 3.7 Khả ứng dụng + Ứng dụng việc tính toán, kiểm tra sai số trình gia công bề mặt phức tạp máy PSK kiểu modul RBSS orthoglide kết hợp modul quay BC + Ứng dụng việc tiếp tục nghiên cứu phát triển kiểu máy phay CNC nhiều trục kiểu PSK kết hợp modul RBSS modul quay BC + Ứng dụng đào tạo giảng dạy đào tạo, gia công bề mặt phức tạp HVTH: Vũ Văn Cường GVHG: TS Nguyễn Hồng Thái 87 Luận Văn Thạc Sỹ 3.8 Một số vấn đề hƣớng phát triển + Trong lĩnh vực thiết kế dự đoán hiệu suất máy công cụ động học song song, quan trọng phải đƣợc tạo công cụ hiệu để tổng hợp tôpô không gian tối ƣu thiết kế tổng thể PKM theo ứng dụng đặc biệt để sử dụng hiệu khái niệm lợi cấu song song + Máy công cụ động học song song bao gồm thành phần nhƣ khớp chống có tầm quan trọng chủ chốt đặc tính hiệu suất tổng thể máy Tiếp tục cải thiện tinh chế thành phần cần thiết Ví dụ, tạo khớp với độ cứng cao tuyến tính, giảm xóc cao góc xoay rộng, phát triển thành phần đƣợc trang bị cho cấu trúc động học đặc biệt; kết cấu nhẹ lắp giáp phải chịu mômen xoắn, vv + Độ xác điều khiển Phân tích nhiều 70% lỗi nằm phận đƣợc chế tạo gây điều khiển, hệ CAD / CAM chịu trách nhiệm khoảng 20% lỗi, chế song song (nếu tối ƣu thiết kế) 10% Do nghiên cứu nên đƣợc tập trung chủ yếu điều khiển Các phần cứng điều khiển nên đƣợc hỗ trợ: Khả sử dụng luật điều khiển thích hợp có khả để đối phó với phi tuyến tính vốn có máy công cụ động học song song, tính toán song song (mà cải thiện mạnh mẽ thời gian lấy mẫu); tạo thuật toán hiệu chỉnh tự động thói quen để đƣợc thực xác vị trí cao, tạo giao diện cho mô hình đền bù (đàn hồi biến dạng nhiệt điều khiển; hoạt động đền bù lực nhiễu loạn, vv.) + Các vấn đề bảo trì, giống nhƣ hiệu chuẩn máy đánh giá độ xác hình học nên đƣợc thực tế, nhƣ sàn nhà máy, nên đƣợc phát triển định hƣớng Điều cho phép ngƣời sử dụng máy xử lý các vấn đề họ theo kinh nghiệm trƣớc với máy công cụ nối tiếp cổ điển HVTH: Vũ Văn Cường GVHG: TS Nguyễn Hồng Thái 88 Luận Văn Thạc Sỹ PHỤ LỤC Mã code chƣơng trình Matlab Function varargout = luanvancuong(varargin) % LUANVANCUONG MATLAB code for luanvancuong.fig % LUANVANCUONG, by itself, creates a new LUANVANCUONG or raises the existing % singleton* % % H = LUANVANCUONG returns the handle to a new LUANVANCUONG or the handle to % the existing singleton* % % LUANVANCUONG('CALLBACK',hObject,eventData,handles, ) calls the local % function named CALLBACK in LUANVANCUONG.M with the given input arguments % % LUANVANCUONG('Property','Value', ) creates a new LUANVANCUONG or raises the % existing singleton* Starting from the left, property value pairs are % applied to the GUI before luanvancuong_OpeningFcn gets called An % unrecognized property name or invalid value makes property application % stop All inputs are passed to luanvancuong_OpeningFcn via varargin % % *See GUI Options on GUIDE's Tools menu Choose "GUI allows only one % instance to run (singleton)" % % See also: GUIDE, GUIDATA, GUIHANDLES % Edit the above text to modify the response to help luanvancuong % Last Modified by GUIDE v2.5 27-Sep-2013 10:00:45 % Begin initialization code - DO NOT EDIT gui_Singleton = 1; gui_State = struct('gui_Name', mfilename, 'gui_Singleton', gui_Singleton, 'gui_OpeningFcn', @luanvancuong_OpeningFcn, 'gui_OutputFcn', @luanvancuong_OutputFcn, 'gui_LayoutFcn', [] , HVTH: Vũ Văn Cường GVHG: TS Nguyễn Hồng Thái 89 Luận Văn Thạc Sỹ 'gui_Callback', []); if nargin && ischar(varargin{1}) gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1}); end if nargout [varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); else gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); end % End initialization code - DO NOT EDIT % - Executes just before luanvancuong is made visible function luanvancuong_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin) % This function has no output args, see OutputFcn % hObject handle to figure % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % varargin command line arguments to luanvancuong (see VARARGIN) % Choose default command line output for luanvancuong handles.output = hObject; % Update handles structure guidata(hObject, handles); % UIWAIT makes luanvancuong wait for user response (see UIRESUME) % uiwait(handles.figure1); % - Outputs from this function are returned to the command line function varargout = luanvancuong_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) % varargout cell array for returning output args (see VARARGOUT); % hObject handle to figure % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % Get default command line output from handles structure varargout{1} = handles.output; axes(handles.axes1); %chon khung axes1 la noi hien thi hinh anh robot X=imread('C:\Users\User\Desktop\vuvancuong\psk.png') ;%doc anh tu duong link dan HVTH: Vũ Văn Cường GVHG: TS Nguyễn Hồng Thái 90 Luận Văn Thạc Sỹ image(X);% hien thi anh robot len khung axes1 % - Executes on button press in reset function reset_Callback(hObject, eventdata, handles) reset(gca); cla; % hObject handle to reset (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % - Executes on button press in tinhtoan function tinhtoan_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to chontxt (see GCBO) axes(handles.axes2);% chon khung axes2 la noi hien thi cho thi sai so dinh vi [nombre direc] =uigetfile('*.txt','Vesaiso');% cho phep lua chon cac file dinh dang txt tu mot file bat ki if nombre == 0% nombre la ten file luu derec la duong dan cua no return end dd=load(fullfile(direc,nombre));%load file vao ma tran dd i=0; hold off% tat toan bo cac thi hien thi tren khung axes2 for n=1:numel(dd)/6% vong lap tu den so hang max cua ma tran load tu file txt i=i+1;% tang bien dem len b=acos (dd(i,6));% tinh gia tri cho goc quay b tuong ung c=atan(-dd(i,5)/dd(i,4));%tinh gia tri cho goc quay c tuong ung denta1=0.01;% khai bao sai so gia tri cho sai so vi tri denta2=0.01; denta3=0.01; dentab=0.01*pi/180;% khai bao sai so gia tri cho sai so goc quay dentac=0.01*pi/180; dentar11=(dd(i,1))*[cos(b+dentab)*cos(c+dentac)];% tinh toan cac gia tri sai so cua cac phuong vi tri tuong ung dentar21=-(dd(i,2))*[cos(b+dentab)*sin(c+dentac)]; dentar31=(dd(i,3))*[sin(b+dentab)]; dentar41=(dd(i,1))*[cos(b)*cos(c)]; dentar51=-(dd(i,2))*[cos(b)*sin(c)]; dentar61=(dd(i,3))*[sin(b)]; dentar1(i)=denta1+dentar11+dentar21+dentar31-dentar41-dentar51-dentar61 ; dentar2(i)=denta2+(dd(i,1))*[sin(c+dentac)-sin(c)]+(dd(i,2))*[sin(c+dentac)-sin(c)] ; HVTH: Vũ Văn Cường GVHG: TS Nguyễn Hồng Thái 91 Luận Văn Thạc Sỹ dentar3(i)=denta3+(dd(i,1))*[sin(b+dentab)*cos(c+dentac)+sin(b)*cos(c)]+(dd(i,2))*[sin(b+dentab)*sin(c+dentac )-sin(b)*sin(c)]+(dd(i,3))*[cos(b+dentab)-cos(b)] ; end v=[50:50:50*numel(dd)/6];% khoang gioi han so diem ma minh thuc hien ve tren thi plot(v,dentar1,'color','red');% ve ham sai so1 hold on % hien thi thi va khong xoa cac thi khac plot(v,dentar2,'color','green');% ve ham sai so2 hold on % hien thi thi va khong xoa cac thi khac plot(v,dentar3,'color','blue');% ve ham sai so legend('saiso vi tri truc x','saiso vi tri truc y','saiso vi tri truc z'); hold on % hien thi thi va khong xoa cac thi khac axes(handles.axes3); % % chon khung axes2 la noi hien thi cho thi sai so dinh vi i=0; hold off % tat toan bo cac thi hien thi tren khung axes2 for n=1:numel(dd)/6 % vong lap tu den so hang max cua ma tran load tu file txt i=i+1; % tang bien dem len b=acos(dd(i,6));% tinh gia tri cho goc quay b tuong ung c=atan(-dd(i,5)/dd(i,4));% tinh gia tri cho goc quay c tuong ung denta1=0.01;% khai bao sai so gia tri cho sai so vi tri denta2=0.01; denta3=0.01; dentab=0.01*pi/180;% khai bao sai so gia tri cho sai so goc quay dentac=0.01*pi/180; dentah11=(dd(i,4))*[cos(b+dentab)*cos(c+dentac)];% tinh toan cac gia tri sai so cua cac goc huong tuong ung dentah21=-(dd(i,5))*[cos(b+dentab)*sin(c+dentac)]; dentah31=(dd(i,6))*[sin(b+dentab)]; dentah41=(dd(i,4))*[cos(b)*cos(c)]; dentah51=-(dd(i,5))*[cos(b)*sin(c)]; dentah61=(dd(i,6))*[sin(b)]; dentah1(i)=denta1+dentah11+dentah21+dentah31-dentah41-dentah51-dentah61 ; dentah2(i)=denta2+(dd(i,4))*[sin(c+dentac)-sin(c)]+(dd(i,5))*[sin(c+dentac)-sin(c)] ; dentah3(i)=denta3+(dd(i,4))*[sin(b+dentab)*cos(c+dentac)+sin(b)*cos(c)]+(dd(i,5))*[sin(b+dentab)*sin(c+dentac )-sin(b)*sin(c)]+(dd(i,6))*[cos(b+dentab)-cos(b)] ; dentahuong(i)=dentah1(i)*(dd(i,4))+dentah2(i)*(dd(i,5))+dentah3(i)*(dd(i,6)) ; end %axes(handles.axes2); HVTH: Vũ Văn Cường GVHG: TS Nguyễn Hồng Thái 92 Luận Văn Thạc Sỹ v=[50:50:50*numel(dd)/6];% khoang gioi han so diem ma minh thuc hien ve tren thi plot(v,dentah1,'color','red');% ve ham sai so1 hold on% hien thi thi va khong xoa cac thi khac plot(v,dentah2,'color','green');% ve ham sai so2 hold on% hien thi thi va khong xoa cac thi khac plot(v,dentah3,'color','blue');% ve ham sai so3 legend('sai so goc quay 1','sai so goc quay 2','sai so goc quay 3');% ten cac duong sai so tuong ung voi cac sai so ve huong hold on% hien thi thi va khong xoa cac thi khac % hObject handle to tinhtoan (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % -function Untitled_1_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to Untitled_1 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % -function Untitled_4_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to Untitled_4 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % -function tinhtoanvahienthi_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to tinhtoanvahienthi (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % -function phongtothunho_Callback(hObject, eventdata, handles) h = zoom; % khai bao lenh phong to thu nho set(h,'Motion','horizontal','Enable','on'); % bat che zoom % hObject handle to phongtothunho (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % -function xoaydothi_Callback(hObject, eventdata, handles) h = rotate3d; %khai bao lenh xoay HVTH: Vũ Văn Cường GVHG: TS Nguyễn Hồng Thái 93 Luận Văn Thạc Sỹ set(h,'RotateStyle','box','Enable','on'); % bat che xoay % hObject handle to xoaydothi (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % -function hienthiluoi_Callback(hObject, eventdata, handles) grid on % bat che luoi set(gca, 'GridLineStyle', '-'); % dat duong Line grid(gca,'minor') % chon luoi dang o minor % hObject handle to hienthiluoi (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % -function anluoi_Callback(hObject, eventdata, handles) grid off % che an luoi % hObject handle to anluoi (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % -function open_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to tinhtoan (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % -function close_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to close (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) close();% dong chuong trinh lai % -function chonrobot_Callback(hObject, eventdata, handles) axes(handles.axes1); %ve len khung hien thi axes1 [rb direct]=uigetfile('*png','robot song song') ;% load file anh duoc chon tu folder if rb==0 return end img=imread(fullfile(direct,rb));%gan vao bien img HVTH: Vũ Văn Cường GVHG: TS Nguyễn Hồng Thái 94 Luận Văn Thạc Sỹ axes (handles.axes1)% hien thi vao thi image (img) axis off % tat lenh ve % hObject handle to chonrobot (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % -function exit_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to exit (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) close();% dong chuong trinh lai HVTH: Vũ Văn Cường GVHG: TS Nguyễn Hồng Thái 95 Luận Văn Thạc Sỹ TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Hồng Thái (2009), “ Giải thuật điều khiển hình động học robot song song gia công điêu khắc ”, Luận án tiến sỹ kỹ thuật, chuyên ngành thiết bị hệ thống tự động [2] A K Srivastava, S C Veldhuis, M A Elbestaw (1994), “Modelling geometric and thermal errors in a five-axis CNC machine tool ”, Int J Mach Tools Manufact Vol 35, No pp 1321-1337, 199 [3] Anatol Pashkevich, Damien Chablat, Philippe Wenger (2008) “Stiffness analysis of overconstrained parallel manipulators”, Mechanism and Machine Theory 44 (2009) 966–982 [4] Bashar S El-Khasawneh, Placid M Ferreira (1996), “Computation of stiffness and stiffness bounds for parallel link manipulators”, International Journal of Machine Tools & Manufacture 39 (1999) 321–342 [5] Chana Raksiri, Manukid Panichkun (2004),“Geometric and force errors compensation in a 3-axis CNC milling machine”, International Journal of Machine Tools & Manufacture 44 (2004) 1283–1291 [6] Daniel Kanaan, Philippe Wenger, Damien Chablat (2009), “Kinematic Analysis of a Serial – Parallel Machine Tool: the VERNE machine”, Mechanism and MachineTheory 44, (2009) 487-498 [7] Erik L.J Bohez, Bancha Ariyajuny, Chanin Sinlapeecheewa, Tin Maung Maung Shein, Do Tien Lap, Gustavo Belforte (2006), “Systematic geometric rigid body error identification of 5-axis milling machines”, Computer-Aided Design 39 (2007) 229–244 [8] F Majou, C Gosselin, P Wenger, D Chablat “Parametric stiffness analysis of the Orthoglide”, Mechanism and Machine Theory 42 (2007) 296–311 HVTH: Vũ Văn Cường GVHG: TS Nguyễn Hồng Thái 96 Luận Văn Thạc Sỹ [9] Zor Zoran Pandilov, Vladimir Dukovski (2012) “Parallel kinematics machine tools: overview‐ from history to the future”, Annals of Faculty Engineering Hunedoara – International Journal of Engineering, Tom X- Fascicule2 (ISSN1584-2665) [10] Merlet J.‐P., 2002, “An initiative for the kinematics study of parallel manipulators, Proceedings of the Workshop on Fundamental Issues and Future Research Directions for Parallel Mechanisms and Manipulators”, October 3–4, 2002, Quebec City, Quebec, Canada, pp.1‐9 [11] Tlusty J., Ziegert J., Ridgeway S., 1999, “Fundamental comparison of the use of serial and parallel kinematics for machine tools authors”, Annals of CIRP, 48/1/1999, pp 351‐356 [12] Patel A.J., Ehmann K.F., 1997, “Volumetric error analysis of a Stewart platform based machine tool”, Annals of Cirp, 46/1/1997, pp 287‐290 [13] HSU W.‐Y., Chen J.‐S., 2004, “Error analysis and auto‐calibration for a Cartesian‐guided tripod machine tool”, Int J Adv Manuf Technol (2004) 24: pp 899–909 [14] Schoppe, E.; Pönisch, A.; Maier, V.; Puchtler, T.; Ihlenfeldt, S., 2002,“Tripod Machine SKM 400 Design, Callibration and Practical Application, The 3rd Chemnitz Parallel Kinematics Seminar PKS 2002”, Chemnitz, Germany, pp.579‐594 [15] Weck m., Staimer D., 2000, “On the Accuracy of Parallel Machine Tools: Design, Compensation and Calibration, 2nd Chemnitz Parallel Kinematics Seminar”, PKS 2000, Chemnitz, 2000, pp.73‐83 [16] Weck M., Staimer D., 2002, “Parallel Kinematic Machines Tools ‐ Current State and Future Potentials, Annals of CIRP”, 51/2/2002, p.671‐683 [17] www.ifw.uni‐hannover.de/robotool [18] www.parallemic.org [19] www.pkm‐news.de HVTH: Vũ Văn Cường GVHG: TS Nguyễn Hồng Thái 97 Luận Văn Thạc Sỹ [20] Treib, T., 2002, Parallel Kinematic Machines in Practice, “The 3rd Chemnitz Parallel Kinematics Seminar PKS 2002”, Chemnitz, Germany, pp.63‐66 [21] H.L.Liu, X.T.Tong, M.Tong, “A Simple Method of Pitch Error Compensation on CNC Machine Tools” [22] Jeha Ryu, Jongeun Cha (2002), “Volumetric error analysis and architecture optimization for accuracy of HexaSlide type parallel manipulators”, Mechanism and Machine Theory 38 (2003) 227–240 [23] M Geldart, P Webb, H Larsson, M Backstrom, N Gindy, K Rask, (2003), “A direct comparison of the machining performance of a variax axis parallel kinetic machining centre with conventional and axis machine tools”, International Journal of Machine Tools & Manufacture 43 (2003) 1107–1116 [24] Jie Zhu (2008) “Robust Thermal Error Modling and compensation for CNC machine tool” [25] M Sharif Uddin, Soichi Ibaraki, Atsushi Matsubara, Tetsuya Matsushita (2008), “Prediction and compensation of machining geometric errors of five-axis machining centers with kinematic errors”, Precision Engineering 33 (2009) 194– 201 [26] Paskhevich A., Wenger P., Chablat D.(2007), “Kinematic and stiffness analysis of the Orthoglide, a PKM with simple, regular workspace and homo geneous performances”, IEEE Internationnal Conference On Robotics And Automation, Rome, Italie, Avril, 2007 [27] Shih-Ming Wang, Yuan-Liang Liu, Yuan Kang (2002), “An efficient error compensation system for CNC multi-axis machines” International Journal of Machine Tools & Manufacture 42 (2002) 1235–1245 [28] Tian Huang, David J Whitehouse’ , Derek G Chetwynd “A Unified Error Model for Tolerance Design, Assembly and Error Compensation of 3-DOF Parallel Kinematic Machines with Parallelogram Struts” HVTH: Vũ Văn Cường GVHG: TS Nguyễn Hồng Thái 98 Luận Văn Thạc Sỹ [29] V KiridenaI, P M Ferreira (1990), “Mapping the effects of positioning errors on the volumetric accuracy of five-axis CNC machine tool”, Int J Mach Tools Manufact Vol 33 No 3, pp 417-437 [30] Wei-Yao Hsu, Jenq-Shyong Chen, “Kinematic and Stiffness Analysis of a Novel Ortho-Guided Tripod Machine Tool” [31] Wen-Yuh Jywe, Chien-Hong Liu (2000), “Verification and evaluation method for volumetric and positional errors of CNC machine tools ”, International Journal of Machine Tools & Manufacture 40 (2000) 1899–1911 [32] GS.TSKH Nguyễn Văn Khang, 2007, “ Động lực học hệ nhiều vật ” [33] Lung Wen Tsai, 1999, “ Robot analysis ” John Wiley & Sons Inc, New York [34] Nguyễn Phùng Khoang, 2008, “Matlab & Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động”, NXB khoa học kỹ thuật HVTH: Vũ Văn Cường GVHG: TS Nguyễn Hồng Thái 99 ... công) + Sai số lực cắt + Sai số lực quán tính tăng giảm tốc + Sai số ma sát hệ dẫn động + Sai số hệ thống điều khiển động servo  Những sai số đƣợc chia làm hai loại: Sai số ngẫu nhiên sai số hệ... không số thay đổi theo thời gian gia công Bởi nhiều sai số kể đến nhƣ: + Sai số động học sai số hình học chi tiết máy + Sai số độ cứng vững cấu trúc máy + Sai số biến dạng nhiệt + Sai số lực... văn - Tìm hiểu trình tạo hình gia công BMPT gia công CNC trục - Tìm hiểu yếu tố ảnh hƣởng tới sai số gia công CNC trục - Tính toán sai số điều khiển hình động học máy phay CNC trục kiểu PSK (Orthoglide-