تحقیقات در مورد خطای تغییر شکل حرارتی روش جبران خسارت NC دقت در درب چوبی HI1

چکیده: دقت ماشینکاری NC برای سوراخ های مونتاژ درب چوبی برای اطمینان از کیفیت کلی لولا بسیار مهم است. یکی از اصلی ترین عوامل مؤثر بر دقت ماشینکاری ، خطای تغییر شکل حرارتی در ابزار ماشین است. در این مقاله یک مدل جبران خطای تغییر شکل حرارتی مبتنی بر الگوریتم ژنتیکی برای ماشینکاری NC سوراخ های مونتاژ درب چوبی ، با هدف دستیابی به ماشینکاری CNC با دقت بالاتر ارائه شده است.

به طور سنتی ، سوراخ ها و شیارهای روی درهای چوبی برای مونتاژ لولا با استفاده از تجهیزات عمومی مانند روترها و دستگاه های حفاری و زغال اخته چوب و کار با استفاده از تجهیزات کلی پردازش می شوند. با این حال ، راندمان این دستگاه ها کم است ، تنظیم تجهیزات دشوار است ، قابل تعویض تولید ضعیف است و دقت پردازش اغلب ناکافی است. برای غلبه بر این چالش ها ، یک فناوری پیشرفته پردازش پیشرفته ، روش پردازش کنترل عددی ، اتخاذ شده است. در این روش از یک ابزار ماشین مخصوص مجهز به یک دستگاه حفاری و فرز چند سر برای پردازش سوراخ های مونتاژ لولا و شیارهای مبتنی بر پارامترهای گرافیکی ماشینکاری CNC استفاده می شود.

عامل اصلی مؤثر بر صحت ماشینکاری این روش ، کیفیت ابزار دستگاه خود است که به قابلیت پردازش آن اشاره دارد. خطای تغییر شکل حرارتی ابزار ماشین ، که تقریباً 28 ٪ از کل خطای را به خود اختصاص داده است ، به عنوان یک عامل اصلی در دقت ماشینکاری مشخص می شود. بنابراین ، توسعه یک روش جبران خطای حرارتی برای بهبود دقت ماشینکاری CNC برای سوراخ های مونتاژ لولای درب چوبی ضروری است.

ابزار ماشین CNC مورد استفاده برای ماشینکاری سوراخ های مونتاژ لولا درب چوبی و شیارها در شکل 1 نشان داده شده است. این کشور توسط دانشگاه جنگلداری شمال شرقی تهیه و ساخته شده است. رانده شده در جهت Y ، ابزار ماشین از یک موتور سروو با دقت بالا با سرعت پاسخ سریع استفاده می شود. این کنترلر اشکال مختلفی از شیارهای سوراخ مونتاژ درب چوبی را ادغام می کند و باعث می شود پارامترهای اندازه آنها را از طریق گفتگوی گرافیکی تغییر دهد. این ابزار دستگاه می تواند نه تنها شیارهای سوراخ مونتاژ را پردازش کند بلکه شیارها ، سوراخ های قفل و شیارهای سوراخ را نیز قفل می کند. شکل 2 مدل شبیه سازی شکل یک شیار سوراخ مونتاژ درب چوبی را نشان می دهد.

هنگام ماشینکاری یک قطعه کار بر روی یک دستگاه CNC ، خطای جابجایی نسبی بین ابزار و قطعه کار دقت ماشینکاری را تعیین می کند. خطای هندسی ، خطای تغییر شکل حرارتی ، خطای بار و خطای ابزار ابزار اصلی عوامل اصلی مؤثر بر صحت ماشینکاری است. برای بهبود دقت ماشینکاری ، معمولاً از دو روش اصلی استفاده می شود: روش پیشگیری از خطا (روش سخت افزار) و روش جبران خطا (روش نرم افزار). روش پیشگیری از خطا بر بهبود دقت پردازش و مونتاژ اجزای ابزار ماشین ، کاهش خطاهای ناشی از تغییرات بار و حفظ محیط کار ثابت دما متمرکز است. از طرف دیگر ، روش جبران خطا از قابلیت برنامه نویسی و هوش ابزارهای دستگاه CNC برای دستیابی به اثر "کار با دقت بالا فرآیند با دقت بالا" استفاده می کند. با افزایش تخصص و استاندارد سازی ابزارهای CNC ، جبران خطا به بخشی جدایی ناپذیر در افزایش دقت ماشینکاری آنها تبدیل شده است.

روش مدل سازی جبران خطای حرارتی که در این مقاله ارائه شده است بر اساس الگوریتم ژنتیکی است. الگوریتم ژنتیک یک فناوری هوش مصنوعی خود سازماندهی و سازگار است که از فرایند تکامل بیولوژیکی برای حل مشکلات ارزش شدید تقلید می کند. با شبیه سازی مکانیسم ژنتیکی طبیعت و نظریه تکامل بیولوژیکی ، الگوریتم ژنتیکی یک الگوریتم راه حل بهینه جستجوی فرآیند کارآمد را ایجاد می کند. با یک پایه بیولوژیکی جامد ، الگوریتم ژنتیکی در حل مشکلات بهینه سازی فضای غیرخطی و چند بعدی به نظر می رسد.

برای ایجاد مدل جبران خطای حرارتی برای ماشینکاری NC از سوراخ های مونتاژ لولای درب چوبی و شیارها ، برای اولین بار از الگوریتم ژنتیکی استفاده می شود. این کار با تعریف عملکرد هدف و بهینه سازی نقاط اصلی جبران خطای حرارتی برای به دست آوردن راه حل بهینه برای ضرایب ناشناخته عملکرد هدف شروع می شود. کدگذاری شماره واقعی برای نشان دادن ضرایب به شکل اعشاری ، گسترش فضای جستجو و بهبود دقت استفاده می شود. مدل خطای حرارتی الگوریتم ژنتیکی را می توان به شکل زیر نوشت (معادله 2):

در فرآیند جبران خسارت واقعی ، نقاط جبران خطای حرارتی بر روی مکانیسم ابزار مونتاژ دوک نخ ریسی 1 از ابزار ماشینکاری HINGE HINGE HOLE HOLE SHOLE SHOLE CNC توزیع می شود. نقاط کلیدی برای جبران خطای حرارتی برای بهینه سازی انتخاب می شوند و فرمول های تحلیلی مدل جبران خسارت مربوط به جبران خطای حرارتی محوری و شعاعی بدست می آید.

در نتیجه ، با استفاده از ابزار ماشینکاری کنترل عددی با استفاده از دستگاه جبران کننده خطای حرارتی ، می تواند خطاهای تغییر شکل حرارتی را به طور موثری تصحیح کند و از ماشینکاری با دقت بالا اطمینان حاصل شود. این فناوری نقش مهمی در دستیابی به دقت و کارآیی بالا در ماشینکاری CNC سوراخ های مونتاژ لولای درب چوبی دارد.