Navorsing oor termiese vervormingsfoutvergoedingsmetode van NC -bewerking van die akkuraatheid van houtdeur HI1

Samevatting: Die akkuraatheid van NC -bewerking vir houtdeurskarniergate is van uiterse belang om die algehele kwaliteit van die skarniere te verseker. Een van die belangrikste faktore wat die akkuraatheid van die bewerking beïnvloed, is die termiese vervormingsfout in die masjiengereedskap. Hierdie artikel stel 'n genetiese algoritme-gebaseerde termiese vervormingsfoutvergoedingsmodel voor vir die NC-bewerking van houtdeur-skarniergate, met die doel om hoër presisie-CNC-bewerking te bewerkstellig.

Tradisioneel word gate en groewe op houtdeure vir die samestelling van skarniere verwerk met behulp van algemene toerusting soos routers en houtwerkboor- en freesmasjiene. Die doeltreffendheid van hierdie masjiene is egter laag, die aanpassing van toerusting is moeilik, produksie -uitruilbaarheid is swak, en die verwerkings akkuraatheid is dikwels onvoldoende. Om hierdie uitdagings te oorkom, word 'n moderne gevorderde verwerkingstegnologie, die numeriese beheerverwerkingsmetode, aangeneem. Hierdie metode maak gebruik van 'n spesiale masjiengereedskap wat toegerus is met 'n boor- en maaltoestel met 'n kopkop om die skarniergate en groewe te verwerk, gebaseer op CNC-bewerking van grafiese parameters.

Die belangrikste faktor wat die bewerkings akkuraatheid van hierdie metode beïnvloed, is die kwaliteit van die masjiengereedskap self, wat verwys na die verwerkingsvermoë daarvan. Die termiese vervormingsfout van die masjiengereedskap, wat ongeveer 28% van die totale fout uitmaak, is 'n sleutelfaktor wat die akkuraatheid van die bewerking beïnvloed. Daarom is die ontwikkeling van 'n termiese foutvergoedingsmetode noodsaaklik vir die verbetering van die akkuraatheid van CNC -bewerking vir houtdeur -skarniergate.

Die CNC -masjiengereedskap wat gebruik word vir die bewerking van houtdeur -skarniergate en -groewe word in Figuur 1 getoon. Dit word ontwikkel en vervaardig deur Northeast Forestry University. Die masjiengereedskap word in die Y-rigting aangedryf, en word aangedryf deur 'n hoë-presisie-servomotor met 'n vinnige reaksietempo. Die beheerder integreer verskillende vorms van houtdeur -skarniergatgroewe, wat die grootte van hul grootte deur grafiese dialoog kan verander. Hierdie masjiengereedskap kan nie net skarniergatgroewe verwerk nie, maar ook groewe, sluitgate en gaatjies met die handvatsel. Figuur 2 demonstreer die simulasiemodel van die vorm van 'n houtdeur -skarniergatgroef.

Wanneer u 'n werkstuk op 'n CNC -masjiengereedskap bewerk, bepaal die relatiewe verplasingsfout tussen die werktuig en die werkstuk die bewerkings akkuraatheid. Geometriese fout, termiese vervormingsfout, lasfout en werktuigfout van die masjiengereedskap is die primêre faktore wat die bewerkings akkuraatheid beïnvloed. Om die akkuraatheid van die bewerking te verbeter, word twee hoofmetodes gereeld gebruik: foutvoorkomingsmetode (hardeware -metode) en foutvergoedingsmetode (sagteware -metode). Die foutvoorkomingsmetode fokus op die verbetering van die verwerking en die akkuraatheid van die monteer van masjiengereedskapskomponente, die vermindering van foute wat veroorsaak word deur lasveranderings en die handhawing van 'n konstante temperatuurwerkomgewing. Aan die ander kant gebruik die foutvergoedingsmetode die programmeerbaarheid en intelligensie van CNC-masjiengereedskap om 'lae-presisie-masjiengereedskap' hoë-presisie-werkstukke 'te bewerkstellig. Met die toenemende spesialisasie en standaardisering van CNC -masjiengereedskap, het foutkompensasie 'n integrale deel geword van die verbetering van hul bewerkings akkuraatheid.

Die termiese foutvergoedingsmodelleringsmetode wat in hierdie artikel voorgestel word, is gebaseer op genetiese algoritme. Genetiese algoritme is 'n selforganiserende en aanpasbare kunsmatige intelligensietegnologie wat die biologiese evolusieproses naboots om probleme met ekstreme waarde op te los. Deur die genetiese meganisme van die natuur en die biologiese evolusieteorie te simuleer, vestig genetiese algoritme 'n doeltreffende proses -soekoptimale oplossingsalgoritme. Met 'n soliede biologiese basis, is genetiese algoritme waardevol in die oplossing van nie-lineêre en multidimensionele ruimteoptimaliseringsprobleme.

Om die termiese foutkompensasiemodel vir NC -bewerking van houtdeur -skarniergate en -groewe vas te stel, word die genetiese algoritme eers gebruik. Dit begin deur die objektiewe funksie te definieer en die sleutelpunte van termiese foutkompensasie te optimaliseer om die optimale oplossing vir die onbekende koëffisiënte van die objektiewe funksie te verkry. Reële getalkodering word gebruik om die koëffisiënte in desimale vorm voor te stel, om die soekruimte uit te brei en die akkuraatheid te verbeter. Die termiese foutmodel van die genetiese algoritme kan in die volgende vorm geskryf word (Vergelyking 2):

In die werklike kompensasieproses word termiese foutkompensasiepunte versprei op die werktuigmeganisme van die spilmontering 1 van die houtdeur -skarniergatgroef CNC -bewerkingsmasjiengereedskap. Sleutelpunte vir termiese foutkompensasie word gekies vir optimalisering, en die ooreenstemmende kompensasiemodel analitiese formules vir aksiale en radiale termiese foutkompensasie word verkry.

Ten slotte kan die gebruik van die houtdeur -skarniergatgatgroef numeriese beheermasjiengereedskap met termiese foutvergoedingstegnologie effektief termiese vervormingsfoute regstel, wat 'n hoë presisiebewerking verseker. Hierdie tegnologie speel 'n belangrike rol in die bereiking van hoë presisie en doeltreffendheid in die CNC -bewerking van houtdeur -skarniergate en groewe.