Erforschung der Wärmeverformungsfehlerkompensationsmethode zur Genauigkeit der NC -Bearbeitungsgenauigkeit von Holztür HI1

Zusammenfassung: Die Präzision der NC -Bearbeitung für Holzscharnier -Montage -Löcher für Holztür ist entscheidend, um die Gesamtqualität der Scharniere sicherzustellen. Einer der Hauptfaktoren, die die Genauigkeit der Bearbeitungsgenauigkeit beeinflussen, ist der thermische Verformungsfehler im Werkzeugwerkzeug. In diesem Artikel wird ein genetisches Algorithmus-basierter thermischer Deformationsfehlerkompensationsmodell für die NC-Bearbeitung von Holzscharnier-Montage-Löchern der Türscharnier-Scharniers vorgeschlagen, die darauf abzielen, eine höhere Präzisions-CNC-Bearbeitung zu erzielen.

Traditionell werden Löcher und Rillen an Holztüren zum Zusammenbau von Scharnieren mit allgemeinen Ausrüstungen wie Router und Holzbearbeitungs- und Fräsmaschinen verarbeitet. Die Effizienz dieser Maschinen ist jedoch gering, die Einstellung der Ausrüstung ist schwierig, die Austauschbarkeit der Produktion ist schlecht und die Verarbeitungsgenauigkeit ist häufig unzureichend. Um diese Herausforderungen zu bewältigen, wird eine moderne fortschrittliche Verarbeitungstechnologie, die numerische Kontrollverarbeitungsmethode, angewendet. Diese Methode verwendet ein spezielles Werkzeugmaschine, das mit einem mehrköpfigen Bohr- und Fräsvorricht ausgestattet ist, um die Scharnier-Montage-Löcher und -rillen basierend auf CNC-Bearbeitungsgrafikparametern zu verarbeiten.

Der Hauptfaktor, der die Bearbeitungsgenauigkeit dieser Methode beeinflusst, ist die Qualität der Werkzeugmaschine selbst, die sich auf die Verarbeitungsfähigkeit bezieht. Der thermische Verformungsfehler der Werkzeugmaschine, die ungefähr 28% des Gesamtfehlers ausmacht, stimmt als Schlüsselfaktor aus, der die Genauigkeit der Bearbeitung beeinflusst. Die Entwicklung einer Wärmefehlerkompensationsmethode ist daher für die Verbesserung der Präzision der CNC -Bearbeitung für Holzscharnen -Montage -Löcher von Holztüren von wesentlicher Bedeutung.

Die CNC -Werkzeugmaschine, die zur Bearbeitung von Holzscharnen -Montage -Löchern und -rillen verwendet wird, ist in Abbildung 1 dargestellt. Es wird von der Northeast Forestry University entwickelt und hergestellt. In Y-Richtung wird die Werkzeugmaschine von einem hochpräzise Servomotor mit einer schnellen Rücklaufquote angetrieben. Der Controller integriert verschiedene Formen von Holzscharnier -Montage -Rillen der Türscharnier und ermöglicht die Modifikation ihrer Größenparameter durch grafischen Dialog. Diese Werkzeugmaschine kann nicht nur Scharnier -Montage -Loch -Rillen verarbeiten, sondern auch Schleusenrillen, Verriegelungslöcher und Lochrillen. Abbildung 2 zeigt das Simulationsmodell der Form eines Holzscharnier -Montage -Rillens der Türscharnierscharnier.

Bei der Bearbeitung eines Werkstücks auf einer CNC -Werkzeugmaschine bestimmt der relative Verschiebungsfehler zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück die Bearbeitungsgenauigkeit. Geometrischer Fehler, thermischer Verformungsfehler, Lastfehler und Werkzeugfehler der Werkzeugmaschine sind die Hauptfaktoren, die die Bearbeitungsgenauigkeit beeinflussen. Um die Genauigkeit der Bearbeitungsgenauigkeit zu verbessern, werden häufig zwei Hauptmethoden angewendet: Fehlerverhütungsmethode (Hardwaremethode) und Fehlerkompensationsmethode (Softwaremethode). Die Fehlerverhütungsmethode konzentriert sich auf die Verbesserung der Verarbeitungs- und Montagegenauigkeit von Werkzeugmaschinenkomponenten, die Verringerung von Fehlern, die durch Laständerungen verursacht werden, und die Aufrechterhaltung einer Arbeitsumgebung mit konstanter Temperatur. Andererseits verwendet die Fehlerkompensationsmethode die Programmierbarkeit und Intelligenz von CNC-Werkzeugmaschinen, um "Werkzeuge mit niedriger Präzisionsmaschine zu erzielen". Mit der zunehmenden Spezialisierung und Standardisierung von CNC -Werkzeugmaschinen ist die Fehlerkompensation zu einem integralen Bestandteil der Verbesserung ihrer Bearbeitungsgenauigkeit geworden.

Die in diesem Artikel vorgeschlagene modellierungsmethode der thermischen Fehlerkompensation basiert auf dem genetischen Algorithmus. Genetischer Algorithmus ist eine selbstorganisierende und adaptive Technologie für künstliche Intelligenz, die den biologischen Evolutionsprozess zur Lösung extremer Wertprobleme imitiert. Durch die Simulation des genetischen Mechanismus der Natur und der biologischen Evolutionstheorie stellt der genetische Algorithmus einen effizienten optimalen Lösungsalgorithmus zur Prozesssuche her. Mit einer soliden biologischen Grundlage erweist sich genetischer Algorithmus bei der Lösung nichtlinearer und mehrdimensionaler Raumoptimierungsprobleme wertvoll.

Um das thermische Fehlerkompensationsmodell für die NC -Bearbeitung von Löchern und Rillen von Holzscharnierscharnierscharnern und Rillen festzulegen, wird der genetische Algorithmus zunächst verwendet. Es beginnt mit der Definition der objektiven Funktion und der Optimierung der wichtigsten Punkte der thermischen Fehlerkompensation, um die optimale Lösung für die unbekannten Koeffizienten der objektiven Funktion zu erhalten. Die reelle Zahlencodierung wird verwendet, um die Koeffizienten in Dezimalform darzustellen, den Suchraum zu erweitern und die Genauigkeit zu verbessern. Das thermische Fehlermodell des genetischen Algorithmus kann in der folgenden Form geschrieben werden (Gleichung 2):

Im tatsächlichen Kompensationsprozess werden die Wärmefehlerkompensationspunkte auf den Werkzeugmechanismus der Spindelbaugruppe 1 der Holzscharnier -Montage -Rille CNC -Bearbeitungsmaschine verteilt. Die wichtigsten Punkte für die Wärmefehlerkompensation werden zur Optimierung ausgewählt, und die entsprechenden Kompensationsmodell -Analyseformeln für axiale und radiale Wärmefehlerkompensation werden erhalten.

Zusammenfassend kann die Verwendung der numerischen Kontrollbearbeitungsmaschine mit dem Holzscharnern -Montage -Loch mit der thermischen Fehlerkompensationstechnologie die thermischen Verformungsfehler effektiv korrigieren, um eine hohe Präzisionsbearbeitung zu gewährleisten. Diese Technologie spielt eine entscheidende Rolle bei der Erzielung von hoher Präzision und Effizienz bei der CNC -Bearbeitung von Holzscharnen -Montage -Löchern und -rillen.