Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Ứng dụng phương pháp mặt phẳng phản hồi để tối ưu hóa các tham số của quy trình khoan cứng
Tóm tắt
Chức năng khoan cứng của máy CNC có thể chế tạo ren một cách nhanh chóng và nhằm mục đích giảm thời gian khoan và sai số đồng bộ nhỏ. Sai số đồng bộ nhỏ đại diện cho độ chính xác cao và tuổi thọ dụng cụ dài, nhưng thời gian khoan ngắn lại ảnh hưởng đến độ chính xác. Do đó, mục tiêu của nghiên cứu này là sử dụng các sai số đồng bộ cố định để đạt được thời gian gia công ngắn nhất. Trong quá trình điều chỉnh tham số của nghiên cứu này, phản hồi tần số được điều chỉnh cho trục Z trước tiên, và tần số cộng hưởng đã được loại bỏ từ ba tham số lọc, đó là tần số, băng thông và độ giảm chấn. Hơn nữa, giá trị của lợi ích vị trí đã được tăng cường bằng cách tăng cường lợi ích tốc độ, và phản hồi tần số được điều chỉnh đến điều kiện tối ưu. Phương pháp mặt phẳng phản hồi đã được sử dụng để phân tích ảnh hưởng của các yếu tố biến đổi đến khoan cứng, cũng như các yếu tố quan trọng và không quan trọng. Các yếu tố quan trọng bao gồm lợi ích vị trí và hằng số thời gian gia tốc/giảm tốc. Sau khi phương trình mô hình dự đoán được tạo ra, cài đặt tham số tối ưu có thể được tìm thấy. Khi máy công cụ được đưa về để xác minh cắt, sai số đồng bộ đã giảm 621 xung (92%), thời gian khoan đã được rút ngắn 2 giây (7,7%), và độ chính xác của sự khác biệt kích thước đã được tăng lên 0,216 mm (26%). Phương pháp điều chỉnh tham số của nghiên cứu này có thể tạo ra quá trình xử lý ren hiệu quả cao.
Từ khóa
#khoan cứng #máy CNC #sai số đồng bộ #chỉnh sửa tham số #phương pháp mặt phẳng phản hồiTài liệu tham khảo
Chen S L, Pan CI, Chou CY (2012) Reduction of synchronous errors in rigid tapping by iterative learning control, IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics July 11–14, Kaohsiung, Taiwan. https://doi.org/10.1109/AIM.2012.6265949
Shengwu Du, Jinchun Hu, Zhu Yu, Chuxiong Hu (2017) Analysis and compensation of synchronous measurement error for multi-channel laser interferometer. Meas Sci Technol 28:055201
Yoshinori YAMAOL, Yoshiaki KAKINO, Tomonori SATO, Yasuhiko SUZUKI (2001) High speed, high productive tapping by intelligent machine tools (2nd report). J Japan Soc Precision Eng 67(8):P1338–P1342
Chen SL, Wen CC, Zhao RL (2018) Performance enhancement for rigid tapping by iterative learning control. Asian J Control 20(4):1413–1426
Ahn JH, Lee DJ, Kim SH, Kim HY, Cha KK (2003) Effects of synchronizing errors on cutting performance in the ultra-high-speed tapping. CIRP Ann Manuf Technol 52(1):53–56
Polvorosa R, de Lacalle LL, Egea AJS et al (2020) Cutting edge control by monitoring the tapping torque of new and resharpened tapping tools in Inconel 718. Int J Adv Manuf Technol 106:3799–3808
Gil-Del-Val AA, Diguez PM, Arizmendi M, Estrems M (2015) Experimental study of tapping wear mechanisms on nodular cast iron. Procedia Eng 132:190–196
Yeh SS, Lee JI (2015) Optimal tuning of control gains for rigid tapping processes using a learning automata methodology. IEEE Congress Evol Comput (CEC) 15440750. https://doi.org/10.1109/CEC.2015.7257296
Bezerra AA, Coelho RT (2008) Tool wear aspects when applying high-speed tapping on grey cast iron. Proc Inst Mech Eng Part B: J Eng Manuf 222(2):129–136
Yin B, Han R (2005) Investigation of the torque characteristics in vibration tapping of hardened steel. Int J Mach Tools Manuf 46(6):623–630
Chang PY, Yang PY, Chen SH, Chou JH (2021) Hybrid optimization method for correcting synchronization errors in tapping center machines. Appl. Sci. 11:3441. https://doi.org/10.3390/app11083441
Adachi K, Aspinwall D, Sakurai K, Hiratsuka A (2004) A study on tapping viewed from eco-machining technology. Mater Forum 28:P184–P189
Liu TI, Lee J, Gill GS (2008) On-line monitoring and diagnosis of tapping process using neuro fuzzy systems, industrial electronics and applications. IEEE Conf Ind Electr Appl 1:P1–P5
Tengyun Cao, John W. Sutherland (2002) Investigation of thread tapping load characteristics through mechanistics modeling and experimentation. Int J Mach Tools Manuf NO42:P1527-P1538
Oh YT, Kwon WT, Chu CN (2004) Drilling torque control using spindle motor current and its effect on tool wear. Int J Adv Manuf Technol 24:327–334. https://doi.org/10.1007/s00170-002-1490-0
Guo R, Jang SH, Choi YH (2011) Torsional vibration analysis of lathe spindle system with unbalanced workpiece. J Cent South Univ Technol 18:171–176. https://doi.org/10.1007/s11771-011-0676-8
Li W, Li D, Ni J (2003) Diagnosis of tapping process using spindle motor. Int J Mach Tools Manuf 43:P73–P79
Puzović R, Kokotović B (2006) Prediction of thrust force and torque in tapping operations using computer simulation. FME Transactions 34:P1–P5
Fanuc Series Oi-Model D Connection manual (function)-64303en-1/01 P1101-P1111
Liu ZH, Zhang WM, Liu LB, Xiao BY (2017) Measuring and calculating the computer numerical control lathe’s cutting power and total electric power consumption based on servo parameters. Adv Mech Eng 9(9):1–11. https://doi.org/10.1177/1687814017723293
Li TJ, Zhao CY, Zhang YM (2021) Real-time thermal error prediction model for CNC lathes using a new one-dimension lumped capacity method. Int J Adv Manuf Technol 117:425–436. https://doi.org/10.1007/s00170-021-07692-1
Yu GL (2012) Multiple regression analysis. Wunan Books, Taipei City, pp 49–93
Fanuc technical manual, B-65270EN/07 (2007) Fanuc AC Servo Motor Alpha-i series Parameter Manual; Fanuc Corporation: Yamanashi, Japan
Fanuc technical manual, B-63950EN. (2004) Fanuc Series 30i/300i/ 300is -MODEL-A Parameter Manual; Fanuc Corporation: Yamanashi, Japan
Hsu CC, Yeh SS, Lee JI (2016) Effect analysis and optimal combination of cutting conditions on the cutting torque of tapping processes using Taguchi methods, IEEE International Conference on Automation Science and Engineering (CASE), INSPEC Accession Number: 16467486. https://doi.org/10.1109/COASE.2016.7743544
Cubas J, Mendoza JBL, Reyes D, Yeh S-S (2016) Cutting force monitoring and control system for CNC lathe machines, IEEE International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM), INSPEC Accession Number: 16340552. https://doi.org/10.1109/AIM.2016.7576764