Kutatás a termikus deformációs hiba kompenzációs módszerrel az NC megmunkálási pontosságára a faajtó HI1

Összegzés: A faajtó -csuklópántos lyukak NC megmunkálásának pontossága elengedhetetlen a zsanérok általános minőségének biztosításához. A megmunkálási pontosságot befolyásoló egyik fő tényező a szerszámgép termikus deformációs hibája. Ez a cikk egy genetikai algoritmus-alapú termikus deformációs hiba-kompenzációs modellt javasol a faajtó-csuklópántos lyukak NC megmunkálására, amelynek célja a nagyobb pontosságú CNC megmunkálás elérése.

Hagyományosan, a fából készült ajtók lyukait és hornyait az összeszereléshez általános célú berendezések, például útválasztók, famegmunkáló és marógépek felhasználásával dolgozják fel. Ezeknek a gépeknek a hatékonysága azonban alacsony, a berendezések beállítása nehéz, a termelési cserélhetőség rossz, és a feldolgozási pontosság gyakran nem megfelelő. E kihívások leküzdése érdekében a modern fejlett feldolgozási technológiát, a numerikus kontrollfeldolgozási módszert alkalmazzák. Ez a módszer egy speciális szerszámgépet használ, amely többfejű fúrási és maróberendezéssel van felszerelve a csuklószerelvény lyukak és hornyok feldolgozásához a CNC megmunkálási grafikus paraméterek alapján.

Az e módszer megmunkálási pontosságát befolyásoló fő tényező maga a szerszámgép minősége, amely a feldolgozási képességére utal. A szerszámgép termikus deformációs hibája, amely a teljes hiba kb. 28% -át teszi ki, kulcsfontosságú tényező, amely befolyásolja a megmunkálási pontosságot. Ezért a termikus hiba -kompenzációs módszer kidolgozása elengedhetetlen a CNC megmunkálás pontosságának javításához a faajtó -csuklópántos lyukak számára.

Az 1. ábrán látható a fa ajtó csuklópántos lyukak és hornyok megmunkálásához használt CNC szerszámgép. A Northeast Erdészeti Egyetem fejlesztette ki és gyártja. Az Y irányba hajtott szerszámgépet egy nagy pontosságú szervo motor táplálja, gyors reagálási sebességgel. A vezérlő integrálja a faajtó -csuklópántos lyukhornyok különféle formáját, lehetővé téve méret paramétereinek módosítását a grafikus párbeszéd révén. Ez a szerszámgép nemcsak az összeszerelő lyukhornyokat feldolgozhatja, hanem a záróhornyokat, a záró lyukakat és a fogantyúi hornyokat is. A 2. ábra bemutatja a faajtó -csuklópántos szerelvény -horony alakjának szimulációs modelljét.

Amikor egy munkadarabot CNC szerszámgépen megmunkál, a szerszám és a munkadarab közötti relatív elmozdulási hiba meghatározza a megmunkálási pontosságot. A szerszámgép geometriai hiba, termikus deformációs hiba, terhelési hiba és szerszámhibák az elsődleges tényezők, amelyek befolyásolják a megmunkálási pontosságot. A megmunkálási pontosság javítása érdekében általában két fő módszert alkalmaznak: a hibamegelőzési módszer (hardver módszer) és a hibakompenzációs módszer (szoftver módszer). A hibamegelőzési módszer a szerszámgép -összetevők feldolgozásának és összeszerelési pontosságának javítására, a terhelésváltozások által okozott hibák csökkentésére és az állandó hőmérsékleti munkakörnyezet fenntartására összpontosít. Másrészt, a hiba-kompenzációs módszer a CNC szerszámgépek programozását és intelligenciáját használja az "alacsony pontosságú szerszámgép-feldolgozási nagy pontosságú munkadarabok" hatás eléréséhez. A CNC szerszámgépek egyre növekvő specializációjával és szabványosításával a hibakompenzáció a megmunkálási pontosság javításának szerves részévé vált.

A cikkben javasolt termikus hiba -kompenzációs modellezési módszer genetikai algoritmuson alapul. A genetikai algoritmus egy önszervező és adaptív mesterséges intelligencia technológia, amely utánozza a biológiai evolúciós folyamatot a szélsőséges értékproblémák megoldására. A természet genetikai mechanizmusának és a biológiai evolúcióelméletnek a szimulálásával a genetikai algoritmus hatékony folyamatkutatási optimális megoldás algoritmust hoz létre. Szilárd biológiai alapokkal a genetikai algoritmus értékesnek bizonyul a nemlineáris és többdimenziós tér optimalizálási problémák megoldásában.

A fából készült ajtó csuklópántos lyukak és hornyok NC megmunkálására szolgáló termikus hiba -kompenzációs modell kialakításához először a genetikai algoritmust használják. Az objektív funkció meghatározásával és a termikus hiba -kompenzáció kulcsfontosságú pontjainak optimalizálásával kezdődik, hogy megkapja az objektív funkció ismeretlen együtthatóinak optimális megoldását. A valós számkódolást használják az együtthatók tizedes formájában történő ábrázolására, a keresési tér kibővítésére és a pontosság javítására. A genetikai algoritmus termikus hibamodellje a következő formában írható (2. egyenlet):

A tényleges kompenzációs folyamat során a termikus hiba -kompenzációs pontokat elosztják a fából készült ajtó csuklópántos lyukas groove CNC megmunkáló szerszámának orsó szerelvényének szerszámmechanizmusán. Az optimalizáláshoz kiválasztjuk a termikus hiba kompenzációjának kulcsfontosságú pontjait, és a megfelelő kompenzációs modell analitikai képleteket kapunk az axiális és radiális termikus hiba kompenzációhoz.

Összegezve, a fából készült ajtó csuklópántos szerelvény lyukának numerikus vezérlő megmunkáló szerszámának termikus hiba -kompenzációs technológiával történő használata hatékonyan javíthatja a termikus deformációs hibákat, biztosítva a nagy pontosságú megmunkálást. Ez a technológia döntő szerepet játszik a nagy pontosság és hatékonyság elérésében a faajtó -csuklópántos lyukak és hornyok CNC megmunkálásában.