Selective polishing method to increase precision in large format lightweight machine tools working with petrous material

• Orlando de Jesús Copete-Murillo ^[1] ; Iván Darío Arango-López ^[1]
  1. [1] Universidad EAFIT

     Universidad EAFIT

     Colombia

     
• Localización: Revista Facultad de Ingeniería: Universidad de Antioquia, ISSN-e 2422-2844, ISSN 0120-6230, Nº. 90, 2019, págs. 76-86
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Método de pulido selectivo para aumentar la precisión de las máquinas de herramientas ligeras de gran formato que trabajan con materiales pétreos
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    En este artículo se desarrollan dos métodos complementarios; en primer lugar, un método para agregar precisión en máquinas herramientas de gran formato con estructuras ligeras modulares (APLM), realizando una compensación de los errores geométricos y dinámicos a través de la inteligencia incorporada y, en segundo lugar, un método alternativo de pulido llamado Pulido Selectivo. Este proceso sistemático comprende herramientas de medición y recursos algorítmicos. Los fenómenos que ocurren en la estructura de la máquina, en las herramientas de corte para los procesos de rectificado y pulido, y las propiedades físicas de los materiales pétreos se modelan matemáticamente. Para lograr planitud, son identificadas variables y parámetros relacionados con el error en el eje Z. Para validar el método se construyó una máquina de ensayo con una estructura multi cuerpo liviana con 3m2 para espacio de trabajo. Los errores geométricos se levantaron utilizando instrumentos de precisión y se compararon con una superficie de patrón. La mayor planitud fue lograda mediante la secuencia de los procesos de pulido combinado, pulido tradicional y pulido selectivo utilizando la misma máquina. Este método ahorra tiempo y consumo de energía.

  • English

    In this article two complementary methods are developed. Firstly, a method to add precision in large machine tools with modular lightweight structures (APLM), which performs the compensation of geometrics and dynamics errors using embedded intelligence, and secondly, an alternative polishing method called selective polishing (SP). This systematic process comprehends measurement tools and algorithm resources. Phenomena occurred in the machine structure, due to interaction between the cutting tools and the petrous materials in the grinding and polishing processes are modeled mathematically. Using validated flatness models, the variables and parameters were discretized to determine the errors with respect to the Z axis. To validate the method, a test machine of 3m2 workspace with a multi-body lightweight structure design was built. The geometrical errors were determined using precision instruments and those were compared with a pattern surface. A higher flatness is achieved through a combined grinding-traditional polishing and selective polishing process using the same machine. This method saves time and energy consumption.