Pētījumi par termiskās deformācijas kļūdu kompensācijas metodi NC apstrādes precizitātei koka durvīm HI1

Anotācija: NC apstrādes precizitāte koka durvju eņģu montāžas caurumiem ir būtiska, lai nodrošinātu eņģu vispārējo kvalitāti. Viens no galvenajiem faktoriem, kas ietekmē apstrādes precizitāti, ir termiskās deformācijas kļūda darbgaldā. Šajā dokumentā ir ierosināts ģenētiskā algoritmā balstīta termiskās deformācijas kļūdas kompensācijas modelis koka durvju eņģu montāžas caurumu NC apstrādei, kura mērķis ir sasniegt augstāku precīzu CNC apstrādi.

Tradicionāli caurumi un rievas uz koka durvīm eņģu salikšanai tiek apstrādāti, izmantojot vispārējas nozīmes aprīkojumu, piemēram, maršrutētājus un kokapstrādes urbšanas un frēzēšanas mašīnas. Tomēr šo mašīnu efektivitāte ir zema, aprīkojuma pielāgošana ir sarežģīta, ražošanas savstarpēja aizstāšana ir slikta, un apstrādes precizitāte bieži ir nepietiekama. Lai pārvarētu šos izaicinājumus, tiek izmantota moderna progresīva apstrādes tehnoloģija, skaitliskās kontroles apstrādes metode. Šī metode izmanto īpašu darbgaldu, kas aprīkots ar vairāku galvu urbšanas un frēzēšanas ierīci, lai apstrādātu eņģu montāžas caurumus un rievas, pamatojoties uz CNC apstrādes grafiskajiem parametriem.

Galvenais faktors, kas ietekmē šīs metodes apstrādes precizitāti, ir paša darbgalda kvalitāte, kas attiecas uz tā apstrādes iespējām. Vadītāja rīka termiskās deformācijas kļūda, kas veido aptuveni 28% no kopējās kļūdas, izceļas kā galvenais faktors, kas ietekmē apstrādes precizitāti. Tāpēc termiskās kļūdas kompensācijas metodes izstrāde ir būtiska, lai uzlabotu CNC apstrādes precizitāti koka durvju eņģu montāžas caurumiem.

CNC darbgaldu rīks, ko izmanto koka durvju eņģu montāžas caurumu un rievu apstrādei, ir parādīts 1. attēlā. To izstrādā un ražo Ziemeļaustrumu mežsaimniecības universitāte. Vadītā Y virzienā darbgaldu darbina ar augstas precizitātes servo motoru ar ātru reakcijas ātrumu. Kontrolieris integrē dažādas koka durvju eņģu montāžas caurumu rievas formas, ļaujot modificēt to lieluma parametrus, izmantojot grafisko dialogu. Šis darbgaldu rīks var apstrādāt ne tikai eņģu montāžas caurumu rievas, bet arī bloķēt rievas, bloķēt caurumus un apstrādāt caurumu rievas. 2. attēlā parādīts koka durvju eņģu montāžas cauruma rievas formas modeļa modelis.

Izstrādājot sagatavi CNC darbgalda rīkam, relatīvā pārvietojuma kļūda starp rīku un sagatavi nosaka apstrādes precizitāti. Galvenie faktori, kas ietekmē apstrādes precizitāti, ir ģeometriskā kļūda, termiskās deformācijas kļūda, slodzes kļūda un darbgalda kļūda. Lai uzlabotu apstrādes precizitāti, parasti tiek izmantotas divas galvenās metodes: kļūdu novēršanas metode (aparatūras metode) un kļūdu kompensācijas metode (programmatūras metode). Kļūdu novēršanas metode ir vērsta uz darbgaldu komponentu apstrādes un montāžas precizitātes uzlabošanu, kļūdu samazināšanu, ko izraisa slodzes izmaiņas, un pastāvīgas temperatūras darba vides uzturēšanu. No otras puses, kļūdu kompensācijas metodē tiek izmantota CNC darbgaldu programmējamība un inteliģence, lai sasniegtu "zemas precizitātes darbgaldu procesu augstas precizitātes darba" efektu ". Pieaugot CNC darbgaldu specializācijai un standartizēšanai, kļūdu kompensācija ir kļuvusi par neatņemamu to apstrādes precizitātes uzlabošanas sastāvdaļu.

Šajā dokumentā piedāvātā termiskās kļūdas kompensācijas modelēšanas metode ir balstīta uz ģenētisko algoritmu. Ģenētiskais algoritms ir pašorganizējoša un adaptīva mākslīgā intelekta tehnoloģija, kas atdarina bioloģiskās evolūcijas procesu, lai atrisinātu ārkārtas vērtības problēmas. Imitējot dabas un bioloģiskās evolūcijas teorijas ģenētisko mehānismu, ģenētiskais algoritms izveido efektīvu procesa meklēšanas optimālu risinājumu algoritmu. Ar cietu bioloģisko pamatu ģenētiskais algoritms izrādās vērtīgs nelineāru un daudzdimensionālu telpas optimizācijas problēmu risināšanā.

Lai izveidotu termiskās kļūdas kompensācijas modeli koka durvju eņģu montāžas caurumu un rievu NC apstrādei, vispirms tiek izmantots ģenētiskais algoritms. Tas sākas ar objektīvās funkcijas definēšanu un termiskās kļūdas kompensācijas galveno punktu optimizēšanu, lai iegūtu optimālu risinājumu objektīvās funkcijas nezināmajiem koeficientiem. Reālo skaitļu kodēšanu izmanto, lai attēlotu koeficientus decimāldaļā, paplašinot meklēšanas vietu un uzlabojot precizitāti. Ģenētiskā algoritma termiskās kļūdas modeli var uzrakstīt šādā formā (2. vienādojums):

Faktiskā kompensācijas procesā termiskās kļūdas kompensācijas punkti tiek sadalīti uz vārpstas komplekta instrumenta montāžas 1 no koka durvju eņģes montāžas cauruma rievas CNC apstrādes darbgalda. Optimizēšanai ir atlasīti galvenie termiskās kļūdas kompensācijas punkti, un tiek iegūtas atbilstošās kompensācijas modeļa analītiskās formulas aksiālās un radiālās termiskās kļūdas kompensācijai.

Noslēgumā jāsaka, ka, izmantojot koka durvju eņģu montāžas cauruma rievu skaitliskās vadības apstrādes darbgaldu ar termiskās kļūdu kompensācijas tehnoloģiju, var efektīvi labot termiskās deformācijas kļūdas, nodrošinot augstas precizitātes apstrādi. Šai tehnoloģijai ir izšķiroša loma, lai sasniegtu augstas precizitātes un efektivitāti koka durvju eņģu montāžas caurumu un rievu CNC apstrādē.