Recherche sur la méthode de compensation d'erreur de déformation thermique de la précision de l'usinage NC de la porte en bois HI

Résumé: La demande de haute précision dans l'usinage NC des trous d'assemblage de la charnière de porte en bois nécessite l'identification et l'atténuation des facteurs affectant la précision de l'usinage. Une erreur de déformation thermique a été identifiée comme un facteur critique influençant la précision des machines-outils. Cette étude vise à établir un modèle de compensation d'erreur de déformation thermique pour l'usinage du trou de la charnière de porte en bois CNC, en utilisant des techniques d'optimisation basées sur des algorithmes génétiques. Le modèle proposé vise à atteindre une précision plus élevée dans l'usinage CNC des trous d'assemblage de charnière de porte en bois.

La méthode traditionnelle de traitement des trous et des rainures sur les portes en bois pour l'assemblage de charnières implique l'utilisation d'équipements à usage général tels que les routeurs et le forage du bois et le frappeur. Cependant, cette approche souffre de plusieurs inconvénients, notamment une faible efficacité, un ajustement difficile de l'équipement, une mauvaise interchangeabilité de production et une faible précision de traitement. Pour surmonter ces limitations, les méthodes de traitement CNC ont acquis une importance. Il implique d'utiliser des machines spécialisées pour l'usinage CNC des trous et des rainures d'assemblage de charnière, en utilisant des dispositifs de forage et de fraisage de plusieurs têtes, et l'utilisation de paramètres graphiques d'usinage CNC spécifiques aux rainures de charnière. L'objectif de cette étude est de traiter le principal facteur affectant la précision de traitement de ces machines-outils, à savoir l'erreur de déformation thermique.

Machinage CNC des rainures de trous d'assemblage de la charnière en bois:

La machine à sous-outil de commande numérique de la gueule de trait de porte en bois, conçue et fabriquée par la Northeast Forestry University, sert de base à l'usinage CNC des trous d'assemblage de charnière de porte en bois. La machine est entraînée par un servomoteur de haute précision et dispose d'un contrôleur qui intègre diverses formes de rainure de trou d'assemblage de charnière de porte en bois. Grâce à un dialogue graphique, les paramètres de taille des rainures peuvent être modifiés pour répondre aux exigences de traitement spécifiques. En plus des rainures des trous d'assemblage de charnière, cette machine peut également traiter les rainures de verrouillage, les trous de verrouillage et les rainures des trous. Le modèle de simulation de la forme de la rainure de trou d'assemblage de la charnière de porte en bois fournit une représentation visuelle de la sortie souhaitée.

Méthode de compensation d'erreur pour la précision de l'usinage:

La précision d'usinage d'une pièce sur une machine CNC dépend de l'erreur de déplacement relatif entre l'outil et la pièce. Divers facteurs contribuent à cette erreur, notamment l'erreur géométrique, l'erreur de déformation thermique, l'erreur de chargement et l'erreur d'outil. Les méthodes pour améliorer la précision de l'usinage peuvent être largement classées en méthodes de prévention des erreurs (matériel) et de compensation des erreurs (logiciels). Bien que la prévention des erreurs se concentre sur l'amélioration de la précision des composants de la machine-outil, la réduction des erreurs causées par les changements de charge et le maintien d'un environnement de travail à température constante, la compensation d'erreurs exploite la programmabilité et l'intelligence des machines-outils CNC pour obtenir un usinage à haute précision. Pour l'usinage CNC des rainures de trou d'assemblage de la charnière en bois, la compensation d'erreur joue un rôle vital dans la réalisation de la précision souhaitée.

Méthode de modélisation de compensation d'erreur thermique:

Pendant l'usinage CNC, les machines-outils génèrent de la chaleur en raison des sources de chaleur internes, des changements de gradient de température, de la dissipation de la chaleur, des effets de coupe des fluides et des fluctuations de température ambiante. Ces facteurs, associés à la contrainte thermique et à l'hystérésis, contribuent à l'erreur de déformation thermique. Décrire cette erreur à l'aide de modèles mathématiques est difficile en raison de son retard, de sa nature variant dans le temps, de son couplage multidirectionnel et de ses caractéristiques non linéaires complexes. Pour y remédier, des recherches approfondies ont été menées sur la compensation et le contrôle d'erreur thermique des machines-outils CNC. Une telle approche est l'utilisation d'algorithmes génétiques.

Les algorithmes génétiques utilisent des technologies d'auto-organisation et d'adaptation de l'intelligence artificielle pour résoudre les problèmes d'optimisation en simulant les processus d'évolution biologique. Ces algorithmes reposent sur des mécanismes génétiques et des concepts d'évolution biologique pour rechercher des solutions optimales. Dans cette étude, un algorithme génétique est utilisé pour établir un modèle de compensation d'erreur thermique pour l'usinage CNC des trous d'assemblage de charnière de porte en bois. La fonction objectif est optimisée pour trouver la solution optimale pour les coefficients inconnus. Le codage du nombre réel est utilisé pour améliorer l'espace de recherche et atteindre une précision plus élevée dans le modèle de compensation.

L'usinage CNC des trous d'assemblage de charnière de porte en bois utilisant la technologie de compensation d'erreur thermique est devenu une technique clé pour améliorer la précision de l'usinage dans les machines-outils CNC à haute précision et à haute efficacité. Le modèle de compensation d'erreur de déformation thermique proposé, basé sur un algorithme génétique, vise à minimiser les erreurs de déformation thermique entre la broche et l'outil en temps réel, améliorant la précision d'usinage. Cette progression est très prometteuse pour atteindre une précision et une efficacité plus élevées dans l'usinage CNC des trous d'assemblage de charnière de porte en bois.