Penelitian tentang Metode Kompensasi Kesalahan Deformasi Termal Akurasi Pemesinan NC dari Pintu Kayu HI1

Abstrak: Ketepatan pemesinan NC untuk lubang perakitan engsel pintu kayu sangat penting untuk memastikan kualitas keseluruhan engsel. Salah satu faktor utama yang mempengaruhi akurasi pemesinan adalah kesalahan deformasi termal pada alat mesin. Makalah ini mengusulkan model kompensasi kesalahan deformasi termal berbasis algoritma genetika untuk pemesinan NC dari lubang perakitan engsel pintu kayu, yang bertujuan untuk mencapai pemesinan CNC presisi yang lebih tinggi.

Secara tradisional, lubang dan alur di pintu kayu untuk merakit engsel diproses menggunakan peralatan tujuan umum seperti router dan mesin pengeboran kayu dan penggilingan. Namun, efisiensi mesin ini rendah, penyesuaian peralatan sulit, pertukaran produksi buruk, dan akurasi pemrosesan seringkali tidak memadai. Untuk mengatasi tantangan ini, teknologi pemrosesan canggih modern, metode pemrosesan kontrol numerik, diadopsi. Metode ini menggunakan alat mesin khusus yang dilengkapi dengan perangkat pengeboran dan penggilingan multi-head untuk memproses lubang dan alur engsel berdasarkan parameter grafik pemesinan CNC.

Faktor utama yang mempengaruhi akurasi pemesinan metode ini adalah kualitas alat mesin itu sendiri, yang mengacu pada kemampuan pemrosesannya. Kesalahan deformasi termal dari alat mesin, akuntansi sekitar 28% dari total kesalahan, menonjol sebagai faktor kunci yang mempengaruhi akurasi pemesinan. Oleh karena itu, mengembangkan metode kompensasi kesalahan termal sangat penting untuk meningkatkan ketepatan pemesinan CNC untuk lubang perakitan engsel pintu kayu.

Alat mesin CNC yang digunakan untuk mesin engsel pintu kayu engsel dan alur ditunjukkan pada Gambar 1. Ini dikembangkan dan diproduksi oleh Northeast Forestry University. Digerakkan ke arah Y, alat mesin ditenagai oleh motor servo presisi tinggi dengan laju respons yang cepat. Pengontrol mengintegrasikan berbagai bentuk alur lubang engsel pintu kayu, memungkinkan modifikasi parameter ukurannya melalui dialog grafis. Alat mesin ini dapat memproses tidak hanya alur lubang perakitan engsel tetapi juga alur kunci, lubang kunci, dan gagang lekukan lubang. Gambar 2 menunjukkan model simulasi bentuk alur lubang engsel pintu kayu.

Saat pemesinan benda kerja pada alat mesin CNC, kesalahan perpindahan relatif antara alat dan benda kerja menentukan akurasi pemesinan. Kesalahan geometris, kesalahan deformasi termal, kesalahan beban, dan kesalahan pahat alat mesin adalah faktor utama yang mempengaruhi akurasi pemesinan. Untuk meningkatkan akurasi pemesinan, dua metode utama biasanya digunakan: metode pencegahan kesalahan (metode perangkat keras) dan metode kompensasi kesalahan (metode perangkat lunak). Metode pencegahan kesalahan berfokus pada peningkatan akurasi pemrosesan dan perakitan komponen alat mesin, mengurangi kesalahan yang disebabkan oleh perubahan beban, dan mempertahankan lingkungan kerja suhu yang konstan. Di sisi lain, metode kompensasi kesalahan memanfaatkan pemrograman dan kecerdasan alat mesin CNC untuk mencapai efek "alat mesin presisi rendah presisi presisi tinggi" efek. Dengan meningkatnya spesialisasi dan standardisasi alat mesin CNC, kompensasi kesalahan telah menjadi bagian integral dari meningkatkan akurasi pemesinan mereka.

Metode pemodelan kompensasi kesalahan termal yang diusulkan dalam makalah ini didasarkan pada algoritma genetika. Algoritma genetika adalah teknologi kecerdasan buatan yang mengatur diri sendiri dan adaptif yang meniru proses evolusi biologis untuk menyelesaikan masalah nilai ekstrem. Dengan mensimulasikan mekanisme genetik dari alam dan teori evolusi biologis, algoritma genetika menetapkan algoritma solusi optimal proses pencarian yang efisien. Dengan fondasi biologis yang solid, algoritma genetika terbukti berharga dalam menyelesaikan masalah optimasi ruang non-linear dan multidimensi.

Untuk menetapkan model kompensasi kesalahan termal untuk pemesinan NC dari lubang perakitan engsel pintu kayu, algoritma genetika pertama kali digunakan. Dimulai dengan mendefinisikan fungsi objektif dan mengoptimalkan titik -titik kunci kompensasi kesalahan termal untuk mendapatkan solusi optimal untuk koefisien yang tidak diketahui dari fungsi objektif. Pengkodean bilangan real digunakan untuk mewakili koefisien dalam bentuk desimal, memperluas ruang pencarian dan meningkatkan akurasi. Model kesalahan termal dari algoritma genetika dapat ditulis dalam bentuk berikut (Persamaan 2):

Dalam proses kompensasi aktual, titik -titik kompensasi kesalahan termal didistribusikan pada mekanisme alat perakitan spindle 1 dari alat mesin engsel pintu kayu alur alat mesin CNC. Poin kunci untuk kompensasi kesalahan termal dipilih untuk optimasi, dan rumus analitik model kompensasi yang sesuai untuk kompensasi kesalahan termal aksial dan radial diperoleh.

Sebagai kesimpulan, menggunakan alat mesin engsel pintu engsel kayu alur alat mesin kontrol numerik dengan teknologi kompensasi kesalahan termal dapat secara efektif memperbaiki kesalahan deformasi termal, memastikan pemesinan presisi tinggi. Teknologi ini memainkan peran penting dalam mencapai presisi dan efisiensi tinggi dalam pemesinan CNC dari lubang dan alur engsel pintu kayu.