Forskning om termisk deformationsfelkompensationsmetod för NC -bearbetningsnoggrannhet för trädörr HI1

Sammanfattning: Precisionen för NC -bearbetning för hål i trädörrens gångjärn är avgörande för att säkerställa den totala kvaliteten på gångjärnen. En av de viktigaste faktorerna som påverkar bearbetningsnoggrannhet är det termiska deformationsfelet i maskinverktyget. Detta dokument föreslår en genetisk algoritmbaserad termisk deformationsfelkompensationsmodell för NC-bearbetning av hål i trädörrens gångjärn, som syftar till att uppnå högre precision CNC-bearbetning.

Traditionellt bearbetas hål och spår på trädörrar för montering av gångjärer med hjälp av allmän utrustning som routrar och träbearbetningsborrning och fräsmaskiner. Emellertid är effektiviteten hos dessa maskiner låg, utrustningens justering är svår, produktionens utbytbarhet är dålig och bearbetningsnoggrannheten är ofta otillräcklig. För att övervinna dessa utmaningar antas en modern avancerad bearbetningsteknik, den numeriska kontrollbehandlingsmetoden. Denna metod använder ett speciellt maskinverktyg utrustat med en flerhuvudborrning och fräsenhet för att bearbeta hålen för gångjärnsmontering och spår baserat på CNC-bearbetning av grafiska parametrar.

Den huvudsakliga faktorn som påverkar bearbetningsnoggrannheten för denna metod är kvaliteten på själva maskinverktyget, som hänvisar till dess bearbetningsförmåga. Det termiska deformationsfelet för maskinverktyget, som står för cirka 28% av det totala felet, framträder som en nyckelfaktor som påverkar bearbetningsnoggrannheten. Därför är att utveckla en termisk felkompensationsmetod avgörande för att förbättra precisionen för CNC -bearbetning för hål i trädörrens gångjärn.

CNC -maskinverktyget som används för bearbetning av hål i trädörrens gångjärn och spår visas i figur 1. Det är utvecklat och tillverkat av Northeast Forestry University. Drivet i Y-riktningen drivs maskinverktyget av en servomotor med hög precision med en snabb svarsfrekvens. Styrenheten integrerar olika former av trädörrens gångjärnshålspår, vilket möjliggör modifiering av deras storleksparametrar genom grafisk dialog. Det här maskinverktyget kan bearbeta inte bara gångjärnsmonteringshålspår utan också låsa spår, låsa hål och hantera hålspår. Figur 2 visar simuleringsmodellen för formen på ett trädriftsgångshålspår.

Vid bearbetning av ett arbetsstycke på ett CNC -maskinverktyg bestämmer det relativa förskjutningsfelet mellan verktyget och arbetsstycket bearbetningsnoggrannheten. Geometriska fel, termisk deformationsfel, belastningsfel och verktygsfel för maskinverktyget är de primära faktorerna som påverkar bearbetningsnoggrannheten. För att förbättra bearbetningsnoggrannheten används ofta två huvudmetoder: Metod för förebyggande av felförebyggande (hårdvarumetod) och felkompensationsmetod (mjukvarumetod). Felförebyggande metoden fokuserar på att förbättra bearbetning och monteringsnoggrannhet för maskinverktygskomponenter, minska fel orsakade av belastningsändringar och upprätthålla en konstant temperatur arbetsmiljö. Å andra sidan använder felkompensationsmetoden programmerbarhet och intelligens för CNC-maskinverktyg för att uppnå "lågprecisionsmaskinverktygsprocess med hög precision arbetsstycken" -effekt. Med den ökande specialiseringen och standardiseringen av CNC -maskinverktyg har felkompensation blivit en integrerad del av att förbättra deras bearbetningsnoggrannhet.

Den termiska felkompensationsmodelleringsmetoden som föreslås i detta dokument är baserad på genetisk algoritm. Genetisk algoritm är en självorganiserande och adaptiv konstgjord intelligensteknik som imiterar den biologiska utvecklingsprocessen för att lösa problem med extrema värde. Genom att simulera den genetiska mekanismen för natur- och biologisk evolutionsteori upprättar genetisk algoritm en effektiv processsökningsoptimal lösningsalgoritm. Med en solid biologisk grund visar genetisk algoritm värdefull för att lösa icke-linjära och flerdimensionella rymdoptimeringsproblem.

För att fastställa den termiska felkompensationsmodellen för NC -bearbetning av hål och spår av trädörr, används den genetiska algoritmen först. Det börjar med att definiera objektivfunktionen och optimera de viktigaste punkterna för termisk felkompensation för att erhålla den optimala lösningen för de okända koefficienterna för objektivfunktionen. Verkligt antal kodning används för att representera koefficienterna i decimalform, utvidga sökutrymmet och förbättra noggrannheten. Den termiska felmodellen för den genetiska algoritmen kan skrivas i följande form (ekvation 2):

I den faktiska kompensationsprocessen distribueras termiska felkompensationspunkter på verktygsmekanismen för spindelmonteringen 1 i trädörrens gångjärnsmonteringshål Groove CNC Machining Machine Tool. Viktiga punkter för termisk felkompensation väljs för optimering, och motsvarande kompensationsmodellanalytiska formler för axiell och radiell termisk felkompensation erhålls.

Sammanfattningsvis kan du effektivt att använda trämivalens gångjärnsgroove -numeriska kontrollmaskinverktyg med termisk felkompensationsteknik effektivt korrigera termiska deformationsfel, vilket säkerställer hög precisionsbearbetning. Denna teknik spelar en avgörande roll för att uppnå hög precision och effektivitet i CNC -bearbetning av hål i trädrift och spår.