Дослідження методу компенсації помилок термічної деформації для точності обробки NC точності дерев’яних дверей

Анотація: Попит на високу точність у обробці NC з дерев’яних отворів для вузлів для шарнірів потребує ідентифікації та пом'якшення факторів, що впливають на точність обробки. Помилка термічної деформації була визначена як критичний фактор, що впливає на точність верстатів. Це дослідження має на меті встановити модель компенсації помилок термічної деформації для дерев’яної обробки дервозних шарнірних отворів, використовуючи методи оптимізації на основі генетичного алгоритму. Запропонована модель має на меті досягти більш високої точності в обробці ЧПУ дерев'яних отворів для вузла шарнірів.

Традиційний метод обробки отворів та канавок на дерев’яних дверях для складання петель передбачає використання обладнання загального призначення, такого як маршрутизатори та машини для буріння деревообробки. Однак такий підхід страждає від декількох недоліків, включаючи низьку ефективність, складне коригування обладнання, погану взаємозамінність виробництва та низьку точність переробки. Для подолання цих обмежень методи обробки ЧПУ отримали видатність. Це тягне за собою використання спеціалізованих верстатів для обробки ЧПУ з шарнірних отворів та канавок, використовуючи пристрої для буріння та фрезерування багатоголів, а також використання графічних параметрів обробки ЧПУ, характерних для шарнірних канавок. Основна увага цього дослідження полягає у вирішенні основного фактора, що впливає на точність обробки цих верстатів, а саме: помилка термічної деформації.

Обробка ЧПУ з дерев’яних дверних петлі для вузла пази:

Дерев’яний шарнірний шарнірний шарнірний шарнір з числового керування, розроблений та виготовлений Університет Північно -Східного лісового господарства, служить основою для обробки ЧПУ дерев'яних отворів для вузлів для дверей. Машина керується високоточним сервомоторним двигуном і оснащений контролером, який інтегрує різні форми пазу для вузла з дерев’яного шарніра. За допомогою графічного діалогу параметри розміру канавок можуть бути модифіковані для задоволення конкретних вимог до обробки. На додаток до пазів для вузлів шарніри, ця машина також може обробляти блоки, замкові отвори та канавки для ручки. Модельна модель форми дерев’яної дверної панелі шарнірного отвору забезпечує візуальне зображення потрібного виходу.

Метод компенсації помилок для точності обробки:

Точність обробки заготовки на верстаті з ЧПУ залежить від відносної помилки переміщення між інструментом та заготовкою. Різні фактори сприяють цій помилці, включаючи геометричну помилку, помилку термічної деформації, помилку навантаження та помилку інструменту. Методи підвищення точності обробки можуть бути широко класифіковані на профілактику помилок (апаратне забезпечення) та компенсація помилок (програмне забезпечення). Хоча запобігання помилкам фокусується на підвищенні точності компонентів верстатів, зменшенню помилок, спричинених змінами навантаження, та підтримці постійного робочого середовища температури, компенсація помилок використовує програмуваність та інтелект машин CNC для досягнення високоточної обробки. Для обробки ЧПУ з дерев’яних пазів для вузлів для шарнірів дверей компенсація помилок відіграє життєво важливу роль у досягненні бажаної точності.

Метод моделювання компенсації теплової помилки:

Під час обробки з ЧПУ верстат генерує тепло через внутрішні джерела тепла, зміни градієнта температури, розсіювання тепла, наслідки різання рідини та коливання температури навколишнього середовища. Ці фактори в поєднанні з тепловим напруженням та гістерезисом сприяють помилкам термічної деформації. Охарактерування цієї помилки за допомогою математичних моделей є складним завданням через затримку часу, природу, що змінюється у часі, багатонаправлене з'єднання та складні нелінійні характеристики. Для вирішення цього було проведено широкі дослідження щодо компенсації теплової помилки та контролю для верстатів з ЧПУ. Одним із таких підходів є використання генетичних алгоритмів.

Генетичні алгоритми використовують самоорганізуючі та адаптивні технології штучного інтелекту для вирішення проблем оптимізації шляхом моделювання процесів біологічної еволюції. Ці алгоритми покладаються на генетичні механізми та поняття біологічної еволюції для пошуку оптимальних рішень. У цьому дослідженні застосовується генетичний алгоритм для встановлення моделі компенсації теплової помилки для обробки ЧПУ дерев'яних отворів для вузлів шарнірів. Об'єктивна функція оптимізована для пошуку оптимального рішення для невідомих коефіцієнтів. Кодування реальних чисел використовується для підвищення простору пошуку та досягнення більшої точності в моделі компенсації.

Обробка ЧПУ дерев'яних отворів для вузлів для шарнірів за допомогою технології компенсації теплової помилки стала ключовою технікою для підвищення точності обробки у високоточних, високоефективних верстатах з ЧПУ. Запропонована модель компенсації помилок термічної деформації на основі генетичного алгоритму має на меті мінімізувати помилки термічної деформації між шпинделем та інструментом у режимі реального часу, підвищуючи точність обробки. Цей просування має велику обіцянку для досягнення більшої точності та ефективності в обробці ЧПУ дерев'яних отворів для вузла для дверей.