Forskning om termisk deformationsfejlkompensationsmetode for NC -bearbejdningsnøjagtighed af trædøren Hej1

Abstract: Præcisionen af ​​NC -bearbejdning til trædørens hængselsmonteringshuller er afgørende for at sikre den samlede kvalitet af hængslerne. En af de vigtigste faktorer, der påvirker bearbejdningsnøjagtigheden, er den termiske deformationsfejl i maskinværktøjet. Denne artikel foreslår en genetisk algoritme-baseret termisk deformationsfejlkompensationsmodel for NC-bearbejdning af trædørens hængselsmonteringshuller med det formål at opnå højere præcision CNC-bearbejdning.

Traditionelt behandles huller og riller på trædøre til samling af hængsler ved hjælp af generelt udstyr, såsom routere og træbearbejdningsboring og fræsemaskiner. Imidlertid er effektiviteten af ​​disse maskiner lav, udstyrsjustering er vanskelig, produktionen af ​​produktionen er dårlig, og behandlingsnøjagtigheden er ofte utilstrækkelig. For at overvinde disse udfordringer vedtages en moderne avanceret behandlingsteknologi, den numeriske kontrolbehandlingsmetode,. Denne metode anvender et specielt værktøjsværktøj udstyret med en multi-head boring og fræsningsanordning til at behandle hængselsmonteringshuller og riller baseret på CNC-bearbejdningsgrafiske parametre.

Den vigtigste faktor, der påvirker bearbejdningsnøjagtigheden af ​​denne metode, er kvaliteten af ​​selve maskinværktøjet, der henviser til dets behandlingsevne. Den termiske deformationsfejl i maskinværktøjet, der tegner sig for ca. 28% af den samlede fejl, skiller sig ud som en nøglefaktor, der påvirker bearbejdningsnøjagtighed. Derfor er det vigtigt at udvikle en termisk fejlkompensationsmetode for at forbedre præcisionen af ​​CNC -bearbejdning til trædørens hængselsmonteringshuller.

CNC -maskinværktøjet, der bruges til bearbejdning af trædør, hængselmonteringshuller og riller, er vist i figur 1. Det er udviklet og fremstillet af Northeast Forestry University. Drevet i Y-retning drives maskinværktøjet af en højpræcisionsservo-motor med en hurtig responsrate. Controlleren integrerer forskellige former af trædørens hængselsmonteringshuller, hvilket muliggør ændring af deres størrelsesparametre gennem grafisk dialog. Dette maskinværktøj kan ikke kun behandle hængselsmonteringshuller, men også låse riller, låse huller og håndtere hulriller. Figur 2 demonstrerer simuleringsmodellen for formen på en trædør hængselsmonteringshulrille.

Ved bearbejdning af et emne på et CNC -værktøjsværktøj bestemmer den relative forskydningsfejl mellem værktøjet og emnet bearbejdningsnøjagtigheden. Geometrisk fejl, termisk deformationsfejl, belastningsfejl og værktøjsfejl i maskinværktøjet er de primære faktorer, der påvirker bearbejdningsnøjagtigheden. For at forbedre bearbejdningsnøjagtigheden anvendes to hovedmetoder ofte: Metode for forebyggelse af fejl (hardware -metode) og fejlkompensationsmetode (softwaremetode). Metoden til forebyggelse af fejlforebyggelse fokuserer på at forbedre behandlingen og monteringsnøjagtigheden af ​​maskinværktøjskomponenter, reducere fejl forårsaget af belastningsændringer og opretholde et konstant temperaturarbejdsmiljø. På den anden side anvender fejlkompensationsmetoden programmerbarheden og intelligensen af ​​CNC-værktøjsmaskiner til at opnå "lavpræcisions-værktøjsværktøjsprocesser med høj præcision. Med den stigende specialisering og standardisering af CNC -maskinværktøjer er fejlkompensation blevet en integreret del af at forbedre deres bearbejdningsnøjagtighed.

Den termiske fejlkompensationsmodelleringsmetode, der er foreslået i dette papir, er baseret på genetisk algoritme. Genetisk algoritme er en selvorganiserende og adaptiv kunstig intelligensteknologi, der efterligner den biologiske udviklingsproces for at løse ekstreme værdiproblemer. Ved at simulere den genetiske mekanisme for natur og biologisk evolutionsteori etablerer genetisk algoritme en effektiv processøgt optimal løsningsalgoritme. Med et solidt biologisk fundament viser genetisk algoritme værdifuld til løsning af ikke-lineære og multidimensionelle rumoptimeringsproblemer.

For at etablere den termiske fejlkompensationsmodel til NC -bearbejdning af trædørens hængselmonteringshuller og riller bruges den genetiske algoritme først. Det starter med at definere den objektive funktion og optimere de vigtigste punkter i termisk fejlkompensation for at opnå den optimale løsning for de ukendte koefficienter for den objektive funktion. Kodning af reelt antal bruges til at repræsentere koefficienterne i decimalform, udvide søgerummet og forbedre nøjagtigheden. Den termiske fejlmodel af den genetiske algoritme kan skrives i følgende form (ligning 2):

I den faktiske kompensationsproces distribueres termiske fejlkompensationspunkter på værktøjsmekanismen for spindelmontering 1 af trædørens hængselsmonteringshulle -rille CNC -bearbejdningsmaskinsværktøj. Nøglepunkter for termisk fejlkompensation vælges til optimering, og den tilsvarende kompensationsmodelanalytiske formler for aksiale og radiale termiske fejlkompensation opnås.

Afslutningsvis kan det effektivt korrigere termiske deformationsfejl, hvilket sikrer høj præcisionsbearbejdning. Denne teknologi spiller en afgørende rolle i opnåelsen af ​​høj præcision og effektivitet i CNC -bearbejdning af trædørens hængselsmonteringshuller og riller.