Forskning om termisk deformationsfelkompensationsmetod för NC -bearbetningsnoggrannhet för trädörr HI

Sammanfattning: Efterfrågan på hög precision vid NC -bearbetning av hål i trädörrens gångjärn kräver identifiering och begränsning av faktorer som påverkar bearbetningsnoggrannheten. Termisk deformationsfel har identifierats som en kritisk faktor som påverkar precisionen hos maskinverktyg. Denna studie syftar till att upprätta en termisk deformationsfelkompensationsmodell för trägjärnhål CNC-bearbetning med hjälp av genetisk algoritmbaserad optimeringsteknik. Den föreslagna modellen syftar till att uppnå högre precision vid CNC -bearbetning av hål i trädörrens gångjärn.

Den traditionella metoden för att bearbeta hål och spår på trädörrar för montering av gångjärn involverar användning av allmän utrustning som routrar och träbearbetningsborrning och malningsmaskiner. Detta tillvägagångssätt lider emellertid av flera nackdelar, inklusive låg effektivitet, svår utrustningsjustering, dålig produktionsutbytbarhet och låg bearbetningsnoggrannhet. För att övervinna dessa begränsningar har CNC -behandlingsmetoder fått framträdande. Det innebär att man använder specialiserade maskinverktyg för CNC-bearbetning av hål i gångjärn och spår, använder flerhuvudborrning och fräsenheter och använder CNC-bearbetning av grafiska parametrar som är specifika för gångjärnspår. Fokus för denna studie är att hantera den huvudsakliga faktorn som påverkar behandlingsnoggrannheten för dessa maskinverktyg, nämligen termisk deformationsfel.

CNC -bearbetning av trädörransmonteringshålspår:

Trädörrens gångjärnsmonteringshål Groove Numerical Control Machine Tool, designat och tillverkat av Northeast Forestry University, fungerar som bas för CNC -bearbetning av hål i trädörrens gångjärn. Maskinen drivs av en servomotor med hög precision och har en styrenhet som integrerar olika trämyrets gångjärnshålspår. Genom grafisk dialog kan spårens storleksparametrar modifieras för att uppfylla specifika bearbetningskrav. Förutom gångjärnsmonteringshålspår kan denna maskin också bearbeta låsspår, lås hål och hantera hålspår. Simuleringsmodellen för formen på trädörrens gångjärnshålspår ger en visuell representation av den önskade utgången.

Felkompensationsmetod för bearbetningsnoggrannhet:

Bearbetningsnoggrannheten hos ett arbetsstycke på ett CNC -maskinverktyg beror på det relativa förskjutningsfelet mellan verktyget och arbetsstycket. Olika faktorer bidrar till detta fel, inklusive geometriska fel, termisk deformationsfel, lastfel och verktygsfel. Metoder för att förbättra bearbetningsnoggrannheten kan i stort sett kategoriseras i felförebyggande (hårdvara) och felkompensationsmetoder (programvara). Medan felförebyggande fokuserar på att förbättra noggrannheten hos maskinverktygskomponenter, minska fel som orsakas av belastningsändringar och upprätthålla en konstant temperatur arbetsmiljö, utnyttjar felkompensation programmerbarheten och intelligensen för CNC-maskinverktyg för att uppnå högprecisionsbearbetning. För CNC -bearbetning av trämårdjärnshålspår spelar felkompensation en viktig roll för att uppnå den önskade noggrannheten.

Modelleringsmetod för termisk felkompensation:

Under CNC -bearbetning genererar maskinverktyg värme på grund av inre värmekällor, temperaturgradientförändringar, värmeavledning, skärning av vätskekeffekter och omgivningstemperaturfluktuationer. Dessa faktorer, i kombination med termisk stress och hysteres, bidrar till termisk deformationsfel. Att beskriva detta fel med hjälp av matematiska modeller är utmanande på grund av dess tidsfördröjning, tidsvarierande karaktär, multidirektionell koppling och komplexa icke-linjära egenskaper. För att ta itu med detta har omfattande forskning genomförts om värmefelkompensation och kontroll för CNC -maskinverktyg. Ett sådant tillvägagångssätt är användningen av genetiska algoritmer.

Genetiska algoritmer använder självorganiserande och adaptiva tekniker för konstgjord intelligens för att lösa optimeringsproblem genom att simulera biologiska utvecklingsprocesser. Dessa algoritmer förlitar sig på genetiska mekanismer och begrepp för biologisk utveckling för att söka efter optimala lösningar. I denna studie används en genetisk algoritm för att upprätta en termisk felkompensationsmodell för CNC -bearbetning av hål i trädörrens gångjärn. Målfunktionen är optimerad för att hitta den optimala lösningen för okända koefficienter. Verkligt antal kodning används för att förbättra sökutrymmet och uppnå högre noggrannhet i kompensationsmodellen.

CNC-bearbetning av hål i trädörrens gångjärn med användning av termisk felkompensationsteknik har framkommit som en nyckelteknik för att förbättra bearbetningsnoggrannheten i högeffektiva CNC-maskinverktyg. Den föreslagna termiska deformationsfelkompensationsmodellen, baserad på en genetisk algoritm, syftar till att minimera termiska deformationsfel mellan spindeln och verktyget i realtid, förbättra bearbetningsnoggrannheten. Detta framsteg har ett stort löfte om att uppnå högre precision och effektivitet vid CNC -bearbetning av hål i trädörrens gångjärn.