Bachelor's Thesis

Measurement and compensation of squareness erorr on CNC machine tool

Final Thesis 2.27 MB

Author of thesis: Josef Červínek

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: doc. Ing., Dipl.-Ing Michal Holub, Ph.D., FEng.

Reviewer: Ing. Jan Vlček

Abstract:

This bachelor’s thesis deals with the measurement and compensation of a perpendicularity error in the MCV 754 Quick three-axis vertical machining center. The theoretical section describes the ČSN ISO 230-1 standard and three measurement methods: the static method using a granite square, the dynamic method using a Renishaw Ballbar QC20-W, and the optical method using a laser interferometer. In the practical section, the C0Y perpendicularity error in the X-Y plane was determined using a granite square, entered into the Siemens Sinumerik control system using the Cross Error Compensation method, and its effectiveness was verified by independent measurement with the Ballbar QC20-W.

Keywords:

Perpendicularity error, Ballbar QC20-W, granite square, geometric accuracy, software compensation

Date of defence

08.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Študent komisii prezentuje tému svojej práce, rozoberá jej ciele a problematiku. Nadväzuje spracovaním cieľov, prezentovaním výsledkov a vyvodením záverov. Následne sú prečítané posudky vedúceho práce a oponenta. Študent odpovedá na otázky oponenta. Prebieha diskusia k práci a sú kladené otázky: Čo myslíte pod pojmom „metóda granit“? Zodpovedanie otázky: áno. Koľko tried presnosti kamenných etalónov poznáte? Zodpovedanie otázky: áno. Popíšte metódu merania pomocou Ballbar. Zodpovedanie otázky: áno. Popíšte potup merania etalónu v práci. Zodpovedanie otázky: áno.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Engineering (B-STR-P)

Specialization

Quality, Reliability and Safety (KSB)

Composition of Committee

Ing. Aleš Polzer, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Róbert Jankových, CSc. (předseda)
doc. Ing. Petr Blecha, Ph.D., FEng. (místopředseda)
Ing. Tomáš Marek, Ph.D. (člen)
Ing. Vendula Sámelová, Ph.D. (člen)
Ing. Luboš Kotek, Ph.D. (člen)

Cílem předložené bakalářské práce je realizace měření chyby kolmosti s následnou kompenzací dvěma metodami. Student provedl rešerši v oblasti historie obráběcích strojů a plynule navázal na geometrické chyby CNC obráběcích strojů. V dalším kroku představil postup měření metodou na granit s číselníkovým úchylkoměrem a měřením založeném na zkoušce kruhové interpolace. Výsledky praktické části předložené práce v závěru vhodně shrnul a okomentoval.

Souhrnně lze konstatovat, že cíle bakalářské práce byly splněny. Sled řešení bakalářské práce odpovídá logickému vývoji. Grafická a stylistická úprava je na výborné úrovni. Student svoji práci aktivně konzultoval.

BP plně doporučuji k obhajobě a hodnotím výslednou známkou A.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Jan Vlček

Předložená práce je velmi pečlivě zpracována včetně zajímavého historického exkurzu do oblasti vývoje obráběcích strojů, metod měření jejich přesnosti a metod seřizování přesnosti. Práce je zpracována logicky a byť je rozáhlejší, je zpracována čtivě a naplňuje i zadání jako metodický podklad. Je zřejmá snaha obsáhnout problematiku a předestřít její řešení i v odborné rovině odkazy na ČSN normy s rozsáhlou bibliografii včetně vhodných citací. Drobné nepřesnosti se autor dopustil v rozboru, kdy zmiňuje VCS kompenzace a v praktické části použil vhodnou CEC korekci. Obrázek 10. na straně 31 je matoucí, pokud by měl sloužit jako podklad pro měření kolmosti bez vyrovnání granitového čtverce ve vertikálních rovinách XZ a YZ.  Experiment je proveden pečlivě a s odbornou erudicí. Vyvozené závěry z naměřených dat lze považovat za relevantní. Autor velmi správně zmiňuje v kapitole 6.4.4 lokálnost naměřených dat, tedy že nemusí být validní pro celou délku osy X, což vyplývá z povahy měřících metod i reality ustavení stroje. Cíle práce lze považovat za splněné ve všech bodech splněny.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis
Práce s literaturou včetně citací A
Topics for thesis defence:
  1. Jak a čím by jste ověřil, zda lože stroje je řádně vyrovnáno podélně i příčně.

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová