البحث عن طريقة تعويض خطأ التشوه الحراري لدقة تصنيع NC من الباب الخشبي مرحبا1

الخلاصة: إن دقة Machining NC لثقوب التجميع المفصلية للباب الخشبي أمر بالغ الأهمية لضمان الجودة الشاملة للمفصلات. أحد العوامل الرئيسية التي تؤثر على دقة الآلات هو خطأ التشوه الحراري في أداة الآلة. تقترح هذه الورقة نموذج تعويض خطأ في التشوه الحراري القائم على الخوارزمية الوراثية لتصنيع NC من فتحات تجميع المفصلات الخشبية ، بهدف تحقيق آلات CNC عالية الدقة.

تقليديًا ، تتم معالجة الثقوب والأخاديد على الأبواب الخشبية لتجميع المفصلات باستخدام معدات للأغراض العامة مثل أجهزة التوجيه وآلات الحفر والطحن الخشبية. ومع ذلك ، فإن كفاءة هذه الآلات منخفضة ، وصعوبة تعديل المعدات ، والتبادل الإنتاج ضعيف ، وغالبا ما تكون دقة المعالجة غير كافية. للتغلب على هذه التحديات ، يتم اعتماد تقنية المعالجة المتقدمة الحديثة ، وهي طريقة معالجة التحكم العددي. تستخدم هذه الطريقة أداة ماكينة خاصة مزودة بجهاز حفر وطحن متعدد الرأس لمعالجة فتحات التجميع والأخاديد المستندة إلى معلمات الرسوم البيانية للآلات CNC.

العامل الرئيسي الذي يؤثر على دقة الآلات لهذه الطريقة هو جودة أداة الآلة نفسها ، والتي تشير إلى قدرتها على المعالجة. يبرز خطأ التشوه الحراري لأداة الماكينة ، وهو ما يمثل حوالي 28 ٪ من إجمالي الخطأ ، كعامل رئيسي يؤثر على دقة الآلات. لذلك ، يعد تطوير طريقة تعويض الأخطاء الحرارية أمرًا ضروريًا لتحسين دقة تصنيع CNC لثقوب تجميع المفصلات الخشبية.

يوضح الشكل 1 أداة الآلة CNC المستخدمة لتصنيع فتحات التجميع والأخاديد الخشبية للأبواب. تم تطويره وتصنيعه من قبل جامعة شمال شرق فورستري. مدفوعة في اتجاه Y ، يتم تشغيل أداة الآلة بواسطة محرك مضاعفات عالي الدقة مع معدل استجابة سريع. يدمج وحدة التحكم أشكال مختلفة من أخاديد ثقب المفصلات الخشبية للأبواب ، مما يتيح تعديل معلمات الحجم من خلال الحوار الرسومي. لا يمكن لهذه الأداة الآلية معالجة أخاديد ثقب التجميع فقط ولكن أيضًا قفل الأخاديد ، وقفل الثقوب ، وأخاديد الثقب. يوضح الشكل 2 نموذج محاكاة شكل أخدود ثقب المفصل الباب الخشبي.

عند تصنيع قطعة العمل على أداة آلة CNC ، يحدد خطأ الإزاحة النسبي بين الأداة وشرك العمل دقة الآلات. يعد الخطأ الهندسي ، وخطأ التشوه الحراري ، وخطأ التحميل ، وخطأ الأداة في أداة الماكينة ، العوامل الأساسية التي تؤثر على دقة الآلات. لتحسين دقة الآلات ، يتم استخدام طريقتين رئيسيتين بشكل شائع: طريقة الوقاية من الأخطاء (طريقة الأجهزة) وطريقة تعويض الخطأ (طريقة البرنامج). تركز طريقة الوقاية من الأخطاء على تحسين دقة المعالجة والتجميع لمكونات أداة الآلة ، وتقليل الأخطاء الناجمة عن تغييرات الحمل ، والحفاظ على بيئة عمل ثابتة في درجة الحرارة. من ناحية أخرى ، تستخدم طريقة تعويض الأخطاء قابلية البرمجة وذكاء أدوات آلي CNC لتحقيق تأثير "أدوات الجهاز منخفضة الدقة". مع التخصص المتزايد وتوحيد أدوات آلة CNC ، أصبح تعويض الأخطاء جزءًا لا يتجزأ من تعزيز دقة الآلات.

تعتمد طريقة نمذجة تعويض الخطأ الحرارية المقترحة في هذه الورقة على الخوارزمية الوراثية. الخوارزمية الوراثية هي تقنية ذكاء اصطناعي تنظيم ذاتي التنظيم والتكيف تقليد عملية التطور البيولوجي لحل مشاكل القيمة الشديدة. من خلال محاكاة الآلية الوراثية للطبيعة ونظرية التطور البيولوجي ، تنشئ الخوارزمية الوراثية خوارزمية حلول في العملية. مع أساس بيولوجي صلب ، تثبت الخوارزمية الوراثية قيمة في حل مشاكل تحسين الفضاء غير الخطية والمتعددة الأبعاد.

لإنشاء نموذج تعويض الأخطاء الحرارية لتشكيل NC من ثقوب التجميع والأخاديد الخشبية للأبواب ، يتم استخدام الخوارزمية الوراثية لأول مرة. يبدأ بتحديد الوظيفة الموضوعية وتحسين النقاط الرئيسية لتعويض الخطأ الحراري للحصول على الحل الأمثل للمعاملات غير المعروفة للوظيفة الهدف. يتم استخدام ترميز العدد الحقيقي لتمثيل المعاملات في شكل عشري ، وتوسيع مساحة البحث وتحسين الدقة. يمكن كتابة نموذج الخطأ الحراري للخوارزمية الجينية في النموذج التالي (المعادلة 2):

في عملية التعويض الفعلية ، يتم توزيع نقاط تعويض الأخطاء الحرارية على آلية الأدوات لتجميع المغزل 1 من أداة آلات Machining Machining Groove CNC الخشبية. يتم تحديد النقاط الرئيسية لتعويض الخطأ الحراري للتحسين ، ويتم الحصول على صيغ تحليلية لنموذج التعويض المقابل للتعويض الحراري المحوري والشعاعي.

في الختام ، يمكن أن يؤدي استخدام ثقب ثقب الباب المفصل الخشبي إلى الأداة الآلية للسيطرة العددية مع تقنية تعويضات الخطأ الحراري على تصحيح أخطاء التشوه الحرارية بشكل فعال ، مما يضمن تصنيع عالي الدقة. تلعب هذه التكنولوجيا دورًا حاسمًا في تحقيق الدقة والكفاءة العالية في تصنيع CNC لثغرات وأخاديد تجميع الأبواب الخشبية.