DE69912469T2 - Verfahren zur fehlerkompensation von winkelfehlern während eines bearbeitungsvorgangs (neigungskorrektur) - Google Patents

Verfahren zur fehlerkompensation von winkelfehlern während eines bearbeitungsvorgangs (neigungskorrektur) Download PDF

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Description

  • Es wird bekannt gemacht, dass wir, Philip S. Szuba, Bürger der Vereinigten Staaten von Amerika, mit Wohnsitz 17153 17 Mile Rd., Clinton Township, Michigan 48038, und Zbigniew Jan Pasek, Bürger Polens, mit Wohnsitz 2105 Needham Rd., Ann Arbor, Michigan 48104, ein neues und nützliches Verfahren zur Fehlerkompensation von Winkelfehlern während eines Bearbeitungsvorgangs (Neigungskorrektur) erfunden haben, das im Folgenden vollständig und lückenlos beschrieben wird.
  • Die Erfindung betrifft die Verwendung mehrerer Betätigungseinrichtungen zum Positionieren eines Maschinenwerkzeugs entlang einer einzigen Achse, wodurch das Maschinenwerkzeug genauer an einer gewünschten Stelle platziert werden kann.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Während eines beliebigen Bearbeitungsverfahrens muss eine relative Bewegung zwischen dem Schneidwerkzeug und dem Teil auftreten. Unter idealen Arbeitsbedingungen bewegt sich das Maschinenwerkzeug zu der Position, die von dem Maschinenwerkzeug-Steuerer bestimmt wird, und der Bearbeitungsvorgang beginnt.
  • Der Bearbeitungsvorgang ist mit mehreren Fehlerquellen verbunden. Erstens kann die Platte, die das Schneidwerkzeug trägt, sich aufgrund einer Differenz zwischen der tatsächlichen und der bestimmten Position nicht in der Bewegungsrichtung zu der gewünschten Position bewegen. Diese Differenz wird als Linearverschiebungsfehler (LVF) bezeichnet. Zweitens können die Maschinenflächen nicht vollständig flach sein, was zu Linearfehler-Bewegungen in den zwei seitlichen Richtungen führt; solche Fehler werden Horizontal- und Vertikalflachheits- oder -geradheitsfehler genannt.
  • Das US-Patent 2,901,947 von Waninger et al. zeigt ein Maschinenwerkzeug, das so betätigbar ist, dass solche Horizontalflachheitsfehler korrigiert werden.
  • Außerdem können Ungenauigkeiten bei der Herstellung und Montage der Bauteile unbeabsichtigte Drehbewegungen um jede Maschinenachse verursachen; solche Drehbewegungen werden Rollen, Stampfen und Gieren genannt.
  • Häufig gleichen die Auswirkungen dieser Fehler sich nicht vollständig gegenseitig aus, und ihre Gesamtwirkung verursacht Fehler bei den bearbeiteten Merkmalen. Wenn ausreichende Freiheitsgrade zur Verfügung stehen, können alle Fehler minimiert oder ausgemerzt werden. Bei den meisten Maschinenwerkzeugen beschränken sich die verfügbaren Freiheitsgrade üblicherweise auf drei. Z. B. gibt es bei einem einachsigen Maschinenwerkzeug nur einen Freiheitsgrad in der Vorschubrichtung. Daher können nur Linearverschiebungsfehlerbewegungen in der Richtung des Vorschubs korrigiert werden.
  • Stampfen und Gieren sind die Hauptfehlerquellen an dem Schneideinsatz, wenn lange Werkzeuge verwendet werden. Der Stampffehler kann durch eine Verformung der Maschinenkonstruktion durch Schwerkraft, geometrische Fehler in den Bauteilen und in der Montage des Maschinenwerkzeugs sowie thermisch hervorgerufene Belastungen durch Änderungen der Umgebungstemperatur verursacht werden. Es ist nicht möglich, Stampf- und Gierfehler an herkömmlichen Dreiachsen-Maschinenwerkzeugen auszugleichen, wenn nicht zusätzliche Drehachsen zu der Maschine hinzugefügt werden.
  • Da geometrische Fehler eine Funktion der mechanischen Bauteile des Maschinenwerkzeugs sind, können sie üblicherweise durch mechanisches Eingreifen geändert werden. Es gibt verschiedene Techniken zum Verringern der Winkelfehler im Zusammenhang mit einem Maschinenwerkzeug; sie sind jedoch zeitraubend und sehr mühsam in der Ausführung. Bei Fehlern aufgrund der Schwerkraft gibt es kein einfaches Verfahren zur Korrektur solcher Fehler an Dreiachsen-Maschinenwerkzeugen, die nur eine Betätigungseinrichtung pro Achse haben. Schwerkraftbedingte Fehler treten hauptsächlich in der Y-Richtung auf, und solche „Neigungs-"fehler haben eine große Wirkung auf das Stampfen der Z-Achse in der YZ-Ebene.
  • Zusammenfassung und Aufgaben der Erfindung
  • Die Genauigkeit von Maschinenwerkzeugen kann durch Fehler beeinträchtigt werden, die durch die Schwerkraft oder geometrische Ungenauigkeiten der Konstruktion des Maschinenwerkzeugs selbst verursacht werden. Ein Ausgleich solcher Fehler kann bewirkt werden, indem eine Vielzahl von Antrieben an Stelle eines einzigen Antriebs verwendet werden, um das Werkzeug zu betätigen. Eine Differentialsteuerung der Vielzahl der Antriebe kann verwendet werden, um eine beabsichtigte Abweichung der Position des Werkzeugs einzuführen, die entgegengesetzt zu Fehlern im Zusammenhang mit der Schwerkraft oder der geometrischen Konstruktion gerichtet ist und diese dadurch ausgleicht.
  • Dementsprechend ist es eine Aufgabe der Erfindung, mehr Freiheitsgrade bei einem einachsigen Maschinenwerkzeug zu erzeugen, um Fehler auszugleichen, indem eine Vielzahl von Linear-Betätigungseinrichtungen an Stelle eines einzigen Antriebs verwendet werden.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen zusätzlichen Freiheitsgrad bei einem einachsigen Maschinenwerkzeug zu erzeugen, um Fehler auszugleichen, indem zwei Kugelumlaufspindel-Betätigungseinrichtungen verwendet werden.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen zusätzlichen Grad an Drehbewegung zu erzeugen, um Fehler auszugleichen, indem eine Differential-Linearbewegung zwischen zwei Kugelumlaufspindeln auf der Y-Achse eines Maschinenwerkzeugs erzeugt wird.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, zwei Betätigungseinrichtungen auf derselben Achse eines Maschinenwerkzeugs zu verwenden, um sowohl eine Linear- als auch eine Drehbewegung zu erzeugen, um Positionsfehler des Werkzeugs auszugleichen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine typische Maschinenwerkzeug- und Arbeitstisch-Anordnung.
  • 2A–2G zeigen ein koordiniertes Maschinenwerkzeugsystem und die sechs Grundfehler, die es bei einem einachsigen Maschinenwerkzeug gibt.
  • 3 zeigt die Verwendung zweier Linear-Betätigungseinrichtungen zur Steuerung der Bewegung einer Maschinenwerkzeugplatte.
  • 4 zeigt eine Maschinenwerkzeugspindel, die auf einer Platte montiert ist, die von zwei Kugelumlaufspindeln betätigt wird.
  • 5 zeigt den Winkelfehler, der durch in der Länge nicht zueinander passende Kugelumlaufspindeln verursacht werden kann.
  • 6 zeigt eine Werkzeugmaschinenspindel, die auf einer Platte montiert ist und bei der ein Linearkodierer und eine elektronische Richtlatte als Positions-Rückmeldungsvorrichtungen verwendet werden.
  • 7 zeigt eine Maschinenwerkzeugspindel, die auf einer Platte montiert ist und bei der zwei Linearkodierer als Positions-Rückmeldungsvorrichtungen verwendet werden.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • 1 zeigt die typischen Elemente eines Maschinenwerkzeugs 14, das dafür eingerichtet ist, einen Bohrvorgang auszuführen. Das Maschinenwerkzeug umfasst eine Spindel 15, die ein Schneidwerkzeug 16 trägt. Die Spindel 15 ist an einer Säule 17 durch einen vertikalen Schlitten angebracht, und die Basis 18 der Säule ist für eine axiale Bewegung bezüglich einer Stütze 19 angebracht. Die Stütze 19 ist an einem seitlichen Schlitten 21 angebracht. Das Maschinenwerkzeug umfasst einen Arbeitstisch 22, der normalerweise ein Werkstück (nicht gezeigt) trägt. Die X-Achse 23 definiert die seitliche Bewegung des Schneidwerkzeugs, die Y-Achse 24 definiert die vertikale Bewegung des Schneidwerkzeugs und die Z-Achse 26 definiert die axiale Bewegung des Schneidwerkzeugs 16 in der Vorschubrichtung.
  • 2A definiert die X-Achse 23, die Y-Achse 24 und die Z-Achse 26 eines typischen Maschinenwerkzeugs, bei dem die Vorschubrichtung der Spindel 15 und des Werkzeugs 16 entlang der Z-Achse verläuft. 2B–2G zeigen die sechs Fehlerarten für die Z-Achsen-Bewegung eines einachsigen Maschinenwerkzeugs. Im Einzelnen zeigt 2B den Linearverschiebungsfehler (LVF) 31 als einen Fehler ΔZ entlang der Z-Achse 26. 2C zeigt das Rollen als Drehfehler 32 um die Z-Achse 26. 2D zeigt das Stampfen 33 als Drehfehler um die X-Achse 23. 2E zeigt das Gieren 34 als Drehfehler um die Y-Achse 24. 2F zeigt den Horizontal-Geradheitsfehler 35 als Fehlerbewegung um die X-Achse 23. 2G zeigt den Vertikal-Geradheitsfehler 36 als Fehlerbewegung um die Y-Achse 24.
  • Die Fehlermessung für das gesamte Maschinenwerkzeug ist recht komplex, da es bei einer dreiachsigen Maschine einundzwanzig Fehlerarten gibt. Diese einundzwanzig Fehlerarten bestehen aus sechs Fehlerarten für jede Linearachse, wie in 2 gezeigt, sowie drei Fehlerarten bezüglich der Rechtwinkligkeit der drei Achsen in Bezug aufeinander (XY), (XZ) und (YZ). Als allgemeine Herstellungspraxis werden, wenn die Funktion der Platte das Tragen des Werkstücks ist, diese Fehler bezüglich einer Nennposition des Schneidwerkzeugs gemessen. Wenn die Funktion der Platte das Tragen des Schneidwerkzeugs ist, werden die Messungen bezüglich einer Nennposition des Werkstücks vorgenommen.
  • 3 zeigt eine Platte 40, die durch zwei Führungen 42 an einer Säule 41 befestigt ist. Ein erstes Ende 44 der Platte ist mit einer ersten Kugelumlaufspindel-Betätigungseinrichtung 46 verbunden, die eine erste Kugelumlaufspindel 47, einen ersten Motor 48 und einen ersten Kodierer 49 umfasst. Das zweite Ende 54 der Platte ist mit einer zweiten Kugelumlaufspindel-Betätigungseinrichtung 56 verbunden, die eine zweite Kugelumlaufspindel 57, einen zweiten Motor 58 und einen zweiten Kodierer 59 umfasst. Die beiden Kugelumlaufspindeln 47 und 57 können zugleich angetrieben werden, um eine gleiche Verschiebung des ersten Endes 44 und des zweiten Endes 54 der Platte 40 zu bewirken, oder können unterschiedlich angetrieben werden, um eine Winkelneigung β der Platte zu erreichen, wie gezeigt.
  • 4 zeigt die Platte 40 aus 3 mit einer Spindel 60 und einem Drehwerkzeug 61, das einen darauf montierten Schneideinsatz 62 aufweist. Die Spindel 60 ist auf einem Paar Führungen 63 für eine Bewegung entlang der Z-Achse 26 angebracht. Eine Kugelumlaufspindel-Betätigungseinrichtung 64, die einen Motor 66, einen Kodierer 67 und eine Kugelumlaufspinde168 umfasst, treibt die Spindel 60 in die gewünschte Position entlang der Z-Achse 26. Die beiden Kugelumlaufspindelantriebe aus 3 sind schematisch in 4 durch die Bezugszeichen B1 und B2 dargestellt und sind um die Distanz S voneinander getrennt. Die Variablen B 1 und B2 stellen die Längen der Ku gelumlaufspindeln dar. Wenn B 1 nicht gleich B2 ist, wird ein Winkelfehler β eingeführt, wie in 3 und 5 gezeigt. Dieser Winkelfehler wandelt sich zu einem Linearfehler ΔY an der Schneidspitze.
  • Dieses Doppel-Antriebssystem kann wirksam genutzt werden, um sowohl einen Fehler aufgrund von Stampfen als auch Linearfehler in der Y-Richtung zu korrigieren. Der Stampffehler führt zu einem verstärkten Linearfehler ΔY in der Y-Richtung an der Werkzeugspitze 62 aufgrund einer Verstärkung durch die Länge der Bohrstange. Wenn ein Winkel-Stampffehler β vorhanden ist, kann die Platte 40, die das Werkzeug 61 trägt, in die entgegengesetzte Richtung über diesen Winkel gedreht werden, indem eine Differentialbewegung zwischen den beiden Kugelumlaufspindeln B1 und B2 erzeugt wird. Wenn ein Linearfehler ΔY aufgrund eines Fehlers bei der vertikalen Geradheit vorliegt, können die beiden Enden 44 und 54 der Platte 40 durch die Kugelumlaufspindeln 47 und 57 um gleiche Beträge verschoben werden, um den Linearfehler zu korrigieren.
  • Kugelumlaufspindeln werden typischerweise mit einer konstanten Gewindesteigung p hergestellt. Wenn sie an dem Maschinenwerkzeug installiert sind, wird jede Kugelumlaufspindel durch einen Servomotor mit daran angebrachtem Drehkodierer gedreht, der einen Schrittwert e hat. Der Kodierer dient dazu, auf eine im Stand der Technik bekannte An eine Positions-Rückmeldung mit geschlossenem Kreislauf an die Servomotor-Steuerung zu liefern.
  • Die Linearbewegung d, die von einer Kugelumlaufspindel erzeugt wird, die n Umdrehungen ausführt, ist gleich: d = np (Gleichung 1)wobei:
    d = resultierende Linearbewegung
    n = Zahl der Umdrehungen, die die Spindel ausführt
    p = Gewindesteigung der Kugelumlaufspindel.
  • Der Grad des erreichbaren Schrittwerts hängt von dem Typ des Kodierers ab, der für die Kugelumlaufspindel verwendet wird. Handelsübliche Digitalkodierer haben einen Schrittwert von mehr als einer Million Teilungen pro Umdrehung, während Analog-Kodierer typischerweise einen Schrittwert von 64.000 Teilungen pro Umdrehung haben. Der Minimalbetrag der Linearbewegung dmin (Schrittwert), der von einer von einem Servomotor betätigten Kugelumlaufspindel erzeugt werden kann, ist gleich
    Figure 00070001
  • Z. B. hat eine Kugelumlaufspindel mit einer Gewindesteigung von 20 mm mit einem Analog-Kodierer mit 64.000 Teilungen einen Schrittwert e von 20 mm geteilt durch 64.000 oder 0.0003125 mm.
  • Wenn zwei Kugelumlaufspindeln verwendet werden, um ein Maschinenwerkzeug entlang einer gemeinsamen Achse zu bewegen, wie in 3–5, bewirken Zuwachsunterschiede bei der Bewegung der Kugelumlaufspindel eine Winkelbewegung der sich bewegenden Platte. Für den Zweck der vorliegenden Erfindung wird angenommen, dass alle Zuwachsunterschiede bei der Länge der Kugelumlaufspindeln klein sind und der entstehende resultierende Winkel sehr klein ist. Bei der bekannten Geometrie des Maschinenwerkzeugs ist der Wert des Winkelfehlers β:
    Figure 00070002
  • Die resultierende Bewegung ΔY an der Werkzeugspitze ist gleich:
    Figure 00070003
  • Der Schrittwert einer Bohrmaschine, die zwei Kugelumlaufspindeln verwendet, wie in 4 gezeigt, kann wie folgt berechnet werden. Bei diesem Beispiel ist die Distanz S zwischen den beiden Kugelumlaufspindeln B 1 und B2 1600,0 mm, die Distanz O zwischen B1 und der Endmesslinie der Spindel 60 ist 100,0 mm, und die Länge L der Bohrstange ist 1016,0 mm. Die Kugelumlaufspindeln haben eine Gewindesteigung von 20 mm, und die Servomotoren haben einen Analog-Kodierer, der 64.000 Teilungen enthält. Der Winkelschrittwert Δβ kann durch Gleichung 5 ermittelt werden, worin B1-B2 für den geringsten Längenunterschied zwischen B1 und B2 berechnet wird, der erzeugt werden kann, indem eine Kugelumlaufspindel befestigt gehalten und die andere Kugelumlaufspindel um 1 Zuwachsschritt gemäß der Messung des Kodierers gedreht wird.
  • Figure 00080001
  • Mit diesem Schrittwert kann der minimale Linearfehler ΔY, der an der Werkzeugspitze korrigiert werden kann, unter Verwendung von Gleichung 4 gefunden werden:
    Figure 00080002
  • Um die Genauigkeit des Fehlerausgleichs zu vergrößern, können zwei unterschiedliche Kugelumlaufspindel-Gewindesteigungen verwendet werden, und der Schrittwert des Gewindesteigungs-Ausgleichs kann vergrößert werden. Beispielsweise kann eine Gewindesteigung p1 einer Kugelumlaufspindel von 20 mm gewählt werden, und die Gewindesteigung p2 der anderen kann 15 mm sein. Beide Kugelumlaufspindeln sind mit einem Analog-Kodierer mit 64.000 Teilungen verbunden. Der Unterschied in der Länge der Kugelumlaufspindeln B2– B1, der erzeugt werden kann, ist:
    Figure 00080003
  • Unter Verwendung derselben Maschinenparameter wie bei dem vorherigen Beispiel kann der Schrittwert des Gewindesteigungsausgleichs erneut berechnet werden:
    Figure 00090001
  • Bei diesem vergrößerten Schrittwert ist der minimale Linearfehler, der an der Werkzeugspitze korrigiert werden kann:
    Figure 00090002
  • Die Genauigkeit des Schrittwerts bei Verwendung von zwei Linear-Betätigungseinrichtungen wie hier beschrieben ist umgekehrt proportional zu dem Unterschied bei den Gewindesteigungen der Kugelumlaufspindeln. Dadurch ist der minimale Fehler, der an der Werkzeugspitze unter Verwendung von zwei Kugelumlaufspindel-Gewindesteigungen, die sich um 25% unterscheiden, ein Viertel des minimalen Fehlers, der korrigiert werden kann, wenn zwei Kugelumlaufspindeln mit der gleichen Gewindesteigung verwendet werden.
  • Diese Technik kann auch mit Linearkodierern und elektronischen Richtlatten als Rückmeldungsvonichtungen verwendet werden. Diese Rückmeldungsvorrichtungen minimieren den Unterschied, der aufgrund von Temperaturunterschieden bei den beiden Kugelumlaufspindeln entsteht und der andernfalls die Genauigkeit des Systems beeinträchtigen würde.
  • 6 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der eine elektronische Richtlatte 70 an der Platte 40 montiert ist und ein Linearkodierer 71 an der Säule 41 montiert ist. Ein bewegbarer Sensor 72 an dem Linearkodierer 71 ist an der Platte 40 befestigt, so dass eine Bewegung der Platte 40 bezüglich der Säule 41 ein Signal in dem Linearkodierer 71 erzeugt, der durch eine Leitung 73 mit einer geeigneten Verarbeitungseinrichtung (nicht gezeigt) verbunden sein kann. Das Signal auf der Leitung 73 kann zusammen mit einem Signal von der elektronischen Richtlatte 70 auf einer Leitung 74 verarbeitet werden, um Positions- und Fehlermeldungen auf eine im Stand der Technik bekannte Art für das auf der Platte 40 montierte Maschinenwerkzeug, wie in 4 und 5 gezeigt, zu entwickeln.
  • 7 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der zwei Linearkodierer 76 an der Säule 41 montiert sind. Jeder Linearkodierer 76 weist einen bewegbaren Sensor 77 auf, der an der Platte 40 befestigt ist, so dass eine Bewegung der Platte relativ zu der Säule 41 ein Signal in den jeweiligen Kodierern 76 erzeugt, die durch Leitungen 78 mit einer geeigneten Verarbeitungsrichtung (nicht gezeigt) verbunden sein können. Die Signale auf den beiden Leitungen 78 können verarbeitet werden, um Positions- und Fehlermeldungen auf eine im Stand der Technik bekannte Art für das auf der Platte montierte Maschinenwerkzeug, wie in 4 und 5 gezeigt, zu entwickeln.
  • Nach dieser Beschreibung der Erfindung wird der Fachmann auf verschiedene Änderungen und Abwandlungen kommen, wobei diese Änderungen und Abwandlungen als im Bereich der Erfindung liegend angesehen werden, wie sie in den beigefügten Patentanspüchen definiert ist.

Claims (9)

  1. Fehlerkompensationssystem für ein Maschinenwerkzeug, das Folgendes umfasst: eine Platte (40), an der ein Maschinenwerkzeug (60, 61, 62) montiert ist, eine Führungseinrichtung (42) zum Befestigen der Platte (40) an einer Referenzfläche (41) und eine Antriebseinrichtung (46, 56) zum Bewegen der Platte (40) bezüglich der Referenzfläche (41), dadurch gekennzeichnet, dass eine Verarbeitungseinrichtung vorgesehen ist, die bewirkt, dass zur Konektur eines Längenfehlers an der Position einer Schneidwerkzeugspitze die Antriebseinrichtung (46, 56) beide Enden der Platte (40) um eine gleiche Strecke bezüglich der Referenzfläche (41) bewegt und zur Konektur eines Winkelfehlers an der Position der Schneidwerkzeugspitze die Antriebseinrichtung beide Enden der Platte um eine ungleiche Strecke bezüglich der Referenzfläche (41) bewegt, um eine Winkelneigung der Platte (40) zu bewirken, sowie dadurch, dass die Antriebseinrichtung (46, 56) ein Paar Kugelumlaufspindeln (47, 57) aufweist, wobei eine Kugelumlaufspindel (47) mit der Platte (40) in der Nähe des einen Endes (44) verbunden ist und die andere Kugelumlaufspindel (57) mit der Platte (40) in der Nähe des anderen Endes (54) verbunden ist, wobei die Kugelumlaufspindeln (47, 57) im Wesentlichen parallel zu der Führungseinrichtung (42) sind.
  2. Fehlerkompensationssystem nach Anspruch 1, bei dem weiterhin jede Kugelumlaufspindel (47, 57) dieselbe Gewindesteigung aufweist.
  3. Fehlerkompensationssystem nach Anspruch 1, bei dem weiterhin die beiden Kugelumlaufspindeln (47, 57) unterschiedliche Gewindesteigungen aufweisen.
  4. Fehlerkompensationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinenwerkzeug (60, 61, 62, 64) ein Werkzeug aufweist, das auf einer horizontalen Achse (26) ausgerichtet ist, die einen Steigungsfehler des Maschinenwerkzeugs (60, 61, 62, 64) ausgleicht.
  5. Fehlerkompensationssystem nach einem der vorigen Ansprüche, das weiterhin aufweist: einen Drehkodierer (49, 59), der an jeder Kugelumlaufspindel (47, 57) befestigt ist, wobei jeder Drehkodierer (49, 59) einen Schrittwert e hat, wodurch die minimale Strecke der linaren Bewegung d, die durch jede Kugelumlaufspindel (47, 57) verursacht werden kann, gleich p/e ist.
  6. Fehlerkompensationssystem nach einem der vorigen Ansprüche, das weiterhin aufweist: das Maschinenwerkzeug (60, 61, 62, 64), das an einer Platte (40) durch eine mit der Platte (40) verbundene Führung (63) montiert ist und einstellbar entlang einer ersten Achse (26) montiert ist, die parallel zu der Führung (63) angeordnet ist; eine Antriebseinrichtung (46, 56) zur Bewegung der Platte (40) bezüglich der Referenzfläche (41) entlang einer zweiten Achse, die senkrecht zu der ersten Achse (26) verläuft, wobei die Antriebseinrichtung (46, 56) beide Enden (44, 54) der Platte (40) selektiv um eine gleiche oder eine ungleiche Strecke bezüglich der Referenzfläche (41) bewegt; und die Kugelumlaufspindeln (47, 57), die im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Achse (26) sind.
  7. Fehlerkompensationssystem nach einem der vorigen Ansprüche, das weiterhin aufweist: Servomotoren (48, 58), die an einem Ende jeder Kugelumlaufspindel (47, 57) montiert sind, um die Kugelumlaufspindel (47, 57) zu drehen, um die Platte (40) entlang der Führungseinrichtung (42) zu bewegen.
  8. Fehlerkompensationssystem nach Anspruch 5 oder einem davon abhängigen Anspruch, bei dem das Maschinenwerkzeug (60, 61, 62, 64) eine verlängerte Werkzeugspitze hat, wobei das Fehlerkompensationssystem Folgendes umfasst: Jede Kugelumlaufspindel (47, 57), die eine Gewindesteigung p hat, wobei die Kugelumlaufspindeln (47, 57) voneinander um eine Distanz S beabstandet sind; eine Distanz O + L zwischen der Werkzeugspitze und der Kugelumlaufspindel (47), die der Werkzeugspitze am nächsten ist, wobei L die Länge des Werkzeugs (61, 62) ist und 0 die Distanz zwischen der Vorderseite der Maschinenwerkzeugs (60, 61, 62, 64) und der Kugelumlaufspindel (47) ist, die der Vorderseite des Maschinenwerkzeugs (60, 61, 62, 64) am nächsten ist, wodurch die Mindestdistanz, um die die Werkzeugspitze bewegt werden kann, aufgrund der unterschiedlichen Betätigung der Kugelumlaufspindeln (47, 57) ist.
    Figure 00130001
  9. Fehlerkompensationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem das Maschinenwerkzeug (60, 61, 62, 64) eine verlängerte Werkzeugspitze hat, wobei das Fehlerkompensationssystem aufweist: die erste Kugelumlaufspindel (47), die eine Gewindesteigung p1 hat, und die zweite Kugelumlaufspindel (57), die eine Gewindesteigung p2 hat, wobei die Kugelumlaufspindeln (47, 57) um eine Distanz S voneinander beabstandet sind; ein Paar Drehkodierer (49, 59), die mit jeder Kugelumlaufspindel (47, 57) verbunden sind, wobei jeder Drehkodierer (49, 59) einen Schrittwert e hat, wobei die kleinste lineare Bewegung, die von der ersten Kugelumlaufspindel (47) verursacht werden kann, p1/e ist, und die kleinste lineare Bewegung, die von der zweiten Kugelumlaufspindel (57) verursacht werden kann, p2/e ist; eine Distanz O + L zwischen der Werkzeugspitze und der Kugelumlaufspindel (47), die der Werkzeugspitze am nächsten ist, wobei L die Länge des Werkzeugs (60, 61) und O die Distanz zwischen der Vorderseite des Maschinenwerkzeugs (60, 61, 62, 64) und der Kugelumlaufspindel (47) ist, die der Vorderseite des Maschinenwerkzeugs (60, 61, 62, 64) am nächsten ist, wobei die geringste Distanz, um die die Werkzeugspitze bewegt werden kann, aufgrund der unterschiedlichen Betätigung der Kugelumlaufspindeln (47, 57)
    Figure 00130002
    ist.
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