Forskning på termisk deformasjonsfeilkompensasjonsmetode for NC -maskineringsnøyaktighet av tredør HI1

ABSTRAKT: Presisjonen av NC -maskinering for tre -hengslene på tre dør er avgjørende for å sikre den generelle kvaliteten på hengslene. En av hovedfaktorene som påvirker maskineringsnøyaktighet er den termiske deformasjonsfeilen i maskinverktøyet. Denne artikkelen foreslår en genetisk algoritmebasert termisk deformasjonsfeilkompensasjonsmodell for NC-maskinering av tre-hengsleledningshull, med sikte på å oppnå høyere presisjon CNC-maskinering.

Tradisjonelt behandles hull og spor på tredører for montering av hengsler ved hjelp av generelt utstyr som rutere og trebearbeiding og fresemaskiner. Effektiviteten til disse maskinene er imidlertid lav, justering av utstyret er vanskelig, produksjonsutskiftbarhet er dårlig, og behandlingsnøyaktigheten er ofte utilstrekkelig. For å overvinne disse utfordringene blir en moderne avansert prosesseringsteknologi, den numeriske kontrollbehandlingsmetoden, tatt i bruk. Denne metoden bruker et spesielt maskinverktøy utstyrt med en hodeborings- og freseanordning for å behandle hengslene og sporene basert på CNC-maskinering av grafiske parametere.

Hovedfaktoren som påvirker maskineringsnøyaktigheten til denne metoden er selve maskinverktøyet, som refererer til dens behandlingsevne. Den termiske deformasjonsfeilen til maskinverktøyet, som utgjør omtrent 28% av den totale feilen, skiller seg ut som en nøkkelfaktor som påvirker maskineringsnøyaktigheten. Derfor er det viktig å utvikle en termisk feilkompensasjonsmetode for å forbedre presisjonen for CNC -maskinering for tre -hengslene med tre dør.

CNC -maskinverktøyet som brukes til å bearbeide tre -hengslene og sporene er vist i figur 1. Det er utviklet og produsert av Northeast Forestry University. Drevet i y-retningen drives maskinverktøyet av en høypresisjonsservodotor med en rask responsrate. Kontrolleren integrerer forskjellige former av tre -hengslene på tre dørhengsel, noe som muliggjør modifisering av størrelsesparametere gjennom grafisk dialog. Dette maskinverktøyet kan behandle ikke bare hengslene på hullsporene, men også låse spor, låse hull og håndtere hullspor. Figur 2 demonstrerer simuleringsmodellen for formen på et tre -hengslende hullspor.

Når du maskinerer et arbeidsstykke på et CNC -maskinverktøy, bestemmer den relative forskyvningsfeilen mellom verktøyet og arbeidsstykket maskineringsnøyaktigheten. Geometrisk feil, termisk deformasjonsfeil, belastningsfeil og verktøyfeil i maskinverktøyet er de primære faktorene som påvirker maskineringsnøyaktigheten. For å forbedre maskineringsnøyaktigheten, brukes to hovedmetoder ofte: feilforebyggende metode (maskinvaremetode) og feilkompensasjonsmetode (programvaremetode). Feilforebyggende metoden fokuserer på å forbedre behandlings- og monteringsnøyaktigheten til maskinverktøykomponenter, redusere feil forårsaket av belastningsendringer og opprettholde et arbeidsmiljø med konstant temperatur. På den annen side bruker feilkompensasjonsmetoden programmerbarheten og intelligensen til CNC-maskinverktøy for å oppnå "lavpresisjonsmaskinverktøy prosesser med høy presisjonsarbeid" -effekt. Med den økende spesialiseringen og standardiseringen av CNC -maskinverktøy, har feilkompensasjon blitt en integrert del av å styrke deres maskineringsnøyaktighet.

Den termiske feilkompensasjonsmodelleringsmetoden foreslått i denne artikkelen er basert på genetisk algoritme. Genetisk algoritme er en selvorganiserende og adaptiv kunstig intelligensteknologi som imiterer den biologiske evolusjonsprosessen for å løse ekstreme verdiproblemer. Ved å simulere den genetiske mekanismen for natur og biologisk evolusjonsteori, etablerer genetisk algoritme en effektiv prosesssøk optimal løsningsalgoritme. Med et solid biologisk fundament viser genetisk algoritme verdifull for å løse ikke-lineære og flerdimensjonale romoptimaliseringsproblemer.

For å etablere den termiske feilkompensasjonsmodellen for NC -maskinering av trdørhengslene, blir den genetiske algoritmen først brukt. Det starter med å definere objektivfunksjonen og optimalisere nøkkelpunktene for termisk feilkompensasjon for å oppnå den optimale løsningen for de ukjente koeffisientene for objektivfunksjonen. Realtallkoding brukes til å representere koeffisientene i desimalform, utvide søkeområdet og forbedre nøyaktigheten. Den termiske feilmodellen til den genetiske algoritmen kan skrives i følgende form (ligning 2):

I den faktiske kompensasjonsprosessen blir termiske feilkompensasjonspunkter fordelt på verktøymekanismen til spindelenheten 1 på tre -døren Hinge Assembly Hole Groove CNC Machining Machine Tool. Nøkkelpunkter for termisk feilkompensasjon er valgt for optimalisering, og den tilsvarende kompensasjonsmodellens analytiske formler for aksial og radial termisk feilkompensasjon oppnås.

Avslutningsvis kan ved å bruke tretørens hengselmasse hullspor numerisk kontrollmaskineringsmaskinverktøy med termisk feilkompensasjonsteknologi effektivt korrigere termiske deformasjonsfeil, noe som sikrer høye presisjonsmaskinering. Denne teknologien spiller en avgjørende rolle i å oppnå høy presisjon og effektivitet i CNC -maskinering av tre -hengslene med tre dør og riller.