Uuringud termilise deformatsiooni vea kompensatsiooni meetod NC töötlemise täpsuse kohta HI HI1

Kokkuvõte: Hingede üldise kvaliteedi tagamiseks on ülioluline NC -töötlemise täpsus puidust uksehinge montaažiaukude jaoks. Üks peamisi mehaaniliste täpsust mõjutavaid tegureid on tööpinkide termiline deformatsiooniviga. Selles artiklis pakutakse välja geneetilise algoritmipõhise termilise deformatsiooni veakompensatsiooni mudel puidust uksenihingu koostiste aukude NC töötlemiseks, mille eesmärk on saavutada suurem täpsus CNC-töötlemine.

Traditsiooniliselt töödeldakse puidust ustel hingede kokkupanemiseks puidust ustel, kasutades üldotstarbelisi seadmeid, näiteks ruutereid ning puidutöötlemis- ja jahvatusmasinaid. Nende masinate tõhusus on aga madal, seadmete kohandamine on keeruline, tootmise vahetatavus on halb ja töötlemise täpsus on sageli ebapiisav. Nendest väljakutsetest ülesaamiseks võetakse kasutusele kaasaegne täiustatud töötlemistehnoloogia, numbriline juhtimise töötlemise meetod. Selles meetodis kasutatakse spetsiaalset tööpinki, mis on varustatud mitmepeaga puurimis- ja jahvatusseadmega, et töödelda liigendiauguid ja soonte, mis põhineb CNC-töötlevatel graafilistel parameetritel.

Peamine tegur, mis mõjutab selle meetodi töötlemise täpsust, on tööpinkide enda kvaliteet, mis viitab selle töötlemisvõimele. Tööpinkide termilise deformatsiooniviga, moodustades umbes 28% koguveast, paistab silma mehaanilise täpsust mõjutava võtmetegurina. Seetõttu on termiliste vigade kompenseerimismeetodi väljatöötamine hädavajalik puidust ukse liigendiaukude CNC töötlemise täpsuse parandamiseks.

CNC tööpink, mida kasutatakse puidust ukse liigendi koostiste aukude ja soonte töötlemiseks, on näidatud joonisel 1. Selle on välja töötanud ja toodetud Kirde Metsandusülikool. Y-suunas ajendatud tööpinki toiteallikaks on kiire reageerimiskiirusega ülitäpne servomootor. Kontroller integreerib puust ukse liigendi koostise augu soonid erinevad kujundid, võimaldades nende suuruse parameetrite muutmist graafilise dialoogi kaudu. See tööpink saab töödelda mitte ainult liigendiaugu soonid, vaid ka lukustussoonid, lukustuskuurid ja augu soonid. Joonis 2 näitab puidust ukse liigendi koostise soone kuju simulatsioonimudelit.

CNC -tööriista tooriku töötlemisel määrab tööriista ja tooriku vaheline suhteline nihkeviga töötlemise täpsus. Töötlemise täpsust mõjutavad peamised tegurid on masinaetriline viga, termilise deformatsiooniviga, laadimisviga ja tööriistaviga. Töötlemise täpsuse parandamiseks kasutatakse tavaliselt kahte peamist meetodit: vigade ennetamise meetod (riistvara meetod) ja veakompensatsiooni meetod (tarkvara meetod). Vea ennetamise meetod keskendub tööpinkide komponentide töötlemise ja kokkupaneku täpsuse parandamisele, koormuse muutustest põhjustatud vigade vähendamisele ja pideva temperatuuri töökeskkonna säilitamisele. Teisest küljest kasutab veakompensatsiooni meetodit CNC tööpinkide programmeeritavust ja luureandmeid, et saavutada efekt "madala hinnaga tööpinkide töötlemise protsess. CNC tööpinkide suureneva spetsialiseerumise ja standardimisega on vigade kompenseerimine muutunud nende töötlemise täpsuse suurendamise lahutamatuks osaks.

Selles artiklis pakutud termiliste vigade kompensatsiooni modelleerimise meetod põhineb geneetilisel algoritmil. Geneetiline algoritm on iseorganiseeruv ja adaptiivne tehisintellektitehnoloogia, mis jäljendab bioloogilist evolutsiooniprotsessi äärmuslike väärtustega seotud probleemide lahendamiseks. Looduse ja bioloogilise evolutsiooniteooria geneetilise mehhanismi simuleerides loob geneetiline algoritm tõhusa protsessi otsingu optimaalse lahenduse algoritmi. Tahke bioloogilise vundamendi korral osutub geneetiline algoritm väärtuslikuks mittelineaarsete ja mitmemõõtmeliste ruumi optimeerimisprobleemide lahendamisel.

Puidust ukse liigendi koostise aukude ja soonte NC töötlemise termiliste veakompensatsioonide mudeli kehtestamiseks kasutatakse kõigepealt geneetilist algoritmi. Alustuseks määratletakse objektiivfunktsioon ja optimeerides termilise veakompensatsiooni peamisi punkte, et saada objektiivfunktsiooni tundmatute koefitsientide optimaalne lahendus. Reaalse arvu kodeerimist kasutatakse koefitsientide esindamiseks kümnendal kujul, laiendades otsinguruumi ja parandades täpsust. Geneetilise algoritmi termilise veamudeli saab kirjutada järgmisel vormil (võrrand 2):

Tegelikus kompensatsiooniprotsessis jaotatakse termiliste veakompensatsioonipunktid puidust uksehinge koosseisu augu soon CNC töötlemispink tööriistamehhanismil 1 tööriistamehhanismil. Optimeerimiseks valitakse termilise veakompensatsiooni võtmepunktid ja saadavad vastavad kompensatsioonimudeli analüütilised valemid aksiaalse ja radiaalse termilise vea kompenseerimiseks.

Kokkuvõtteks võib puidust uksehingega monteerimisaugu soon numbrilise juhtimismasinate tööpinkide kasutamine termiliste tõrke kompenseerimistehnoloogiaga tõhusalt parandada termiliste deformatsiooni vigu, tagades ülitäpse töötlemise. Sellel tehnoloogial on ülioluline roll puidust ukse liigendi aukude ja soonte CNC töötlemisel suure täpsuse ja tõhususe saavutamisel.