A tolerance optimization allocation method for five-axis machine tools considering tolerances coupling effects

Dieser Artikel stellt eine bahnbrechende Methode zur Toleranzoptimierung (TOA) für fünfachsige Werkzeugmaschinen (FAMTs) vor, die sich auf die Kopplungseffekte von Toleranzen konzentriert. Die Studie unterstreicht die Bedeutung der Präzision in der Fertigungsindustrie und stellt einen neuartigen Ansatz zu ihrer Verbesserung vor. Die Methode umfasst die Entwicklung eines volumetrischen Fehlermodells unter Verwendung der Mehrkörpersystemtheorie (MBS) und einer homogenen Transformationsmatrix, die die Kopplungseffekte von Toleranzen berücksichtigt. Sensitivitätsanalysen werden eingesetzt, um die Einflussgewichte von Toleranzparametern zu bestimmen, und es wird ein Diskrepanzfaktor eingeführt, um ihre Reichweite einzuschränken. Das TOA-Modell wird dann durch die Integration eines Kostenmodells konstruiert und mittels eines genetischen Algorithmus gelöst. Simulationsanalysen und Bearbeitungsexperimente bestätigen die Effektivität des Modells und zeigen signifikante Verbesserungen bei der Bearbeitungsgenauigkeit und Kostenreduzierung. Der Artikel schließt mit einer Zusammenfassung der Forschungsergebnisse und Vorschlägen für zukünftige Arbeiten, wobei betont wird, wie wichtig es ist, zusätzliche Fehlerquellen für ein umfassenderes optimales Design in Betracht zu ziehen.