Výzkumné centrum pro strojírenskou techniku a technologii

IMPULS

FI-IM5/081

Seismicky vyvážený obráběcí stroj

Poskytovatel: Ministerstvo průmyslu a obchodu
Účastníci projektu:
  • TAJMAC-ZPS, a.s.
Doba trvání: 2008, 2009, 2010
Hlavní řešitel za RCMT: Ing. Smolík Jan, Ph.D.
Řešitelé za účastníky: Ing. Šoustek Pavel | odpovědný řešitel za účastníka projektu
Ing. Zbožínek Radomír | odpovědný řešitel za účastníka projektu
Řešitelé za RCMT: Ing. Horejš Otakar, Ph.D. | řešitel pokročilých teplotních kompenzací
Ing. Hudec Jan, Ph.D. | konstrukce nosných dílců stroje
Ing. Lysák Pavel | konstrukce nosných dílců stroje
Ing. Mareš Martin, Ph.D. | řešitel pokročilých teplotních kompenzací
Ing. Novotný Lukáš, Ph.D. | návrh a řízení aktivního tlumení vibrací
Ing. Ondráček Miroslav, Ph.D. | odborný vedoucí projektu
Ing. Smolík Jan, Ph.D. | odpovědný řešitel za dalšího účastníka projektu

Anotace

Náplní projektu je:

  • pokračovat ve výzkumu a vývoji plovoucího principu a konceptu seismicky vyváženého obráběcího stroje, navázat na úspěšný projekt "Horizontální stroj s vysokou dynamikou" (1H-PK/60), ve kterém bylo řešení problematiky zahájeno;
  • vyvinout, realizovat a podrobit testování prototyp horizontálního frézovacího stroje velikosti 80 s uplatněním konceptu seismicky vyváženého obráběcího stroje a s uplatněním nekonvenčních a nových technologií řízení a konstrukčních řešení;
  • vyvinout a realizovat prototyp stroje velikosti 80 konvenční koncepce jako etalon pro porovnání dosažitelných vlastností na obrobku při všech standardních způsobech obrábění.

Podrobný popis

Základní významné znaky projektu u prototypu H 80DD:

  • užití koncepce DoubleDrive (DD) umožní vytvoření stroje velikosti H 80 (X=1200, Y=900) na půdorysu stroje velikosti H 50 (2400x4500) neboť je využito efektu relativní změny polohy obrobku vůči vřetenu v příčné ose X, kde konají inverzní pohyb dva pohony (X1 a X2 - stůl i stojan, každý by měl poloviční zdvih a poloviční rychlosti). Tím by se dosáhlo významného zmenšení půdorysu stroje a kleslo by buzení stroje posuvovými silamy osy X;
  • v ose X bude možné alternativně aplikován i plnohodnotný plovoucí princip (v případě rovnosti hmotností stojanu a stolu s obrobkem bez omezení pracovního zdvihu X a při různosti hmotností s nižším pracovním zdvihem v ose X);
  • užití metody aktivního tlumení vibrací na ose X1 (stojan se vřeteníkem) – významné zlepšení dynamiky osy X;
  • konstrukce stojanové a vřeteníkové skupiny plně topologicky a materiálově optimalizované - nižší hmotnost a vyšší 1.vl.frekvence ve směru osy X o 20-35%;
  • aplikace pohonu s průvlakovým motorem (elektromaticí) na ose Z s cílem dosažení maximálních dynamických vlastností pohonu;
  • plná konstrukční příprava prototypu stroje pro „mokré“ obrábění tak aby bylo možné realizovat testy obráběním za stejných podmínek jako u standardního reálného stroje;
  • výzkum a experimenty v oblasti pokročilých metod kompenzací teplotních deformací na bázi využití inverzní teplotní funkce;
  • výzkum, optimalizace a technické řešení nekonvenčního řízení stroje kombinujícího plovoucí princip v ose Z a zdvojený pohon v ose X včetně řešení problému zcela nestandardního zpracování signálů polohy;
  • speciální uložení stroje k základu umožňující minimalizovat parazitní účinky reakčních momentových sil mezi základem a rámem stroje;
  • maximální využití stavby pohybové osy X prototypu stroje H50Float vyvinutého v rámci projektu 1H-PK/60.

Základní významné znaky projektu u prototypu H 80:

  • standardní kinematická koncepce skeletu stroje se základovým rámem kotveným k zemi a s konvenčním provedením pohonů kde jsou reakční síly zaváděny do rámu stroje;
  • provedení nosných dílců tradičními technologiemi a s užitím tradičních materiálů;
  • uplatnění konvenčních pohonů s kuličkovými šrouby;
  • plná konstrukční příprava prototypu stroje pro „mokré“ obrábění tak aby bylo možné realizovat testy obráběním za stejných podmínek jako u standardního reálného stroje.

Tento projekt byl realizován za finanční podpory z prostředků státního rozpočtu prostřednictvím Ministerstva průmyslu a obchodu ČR | výzva IMPULS | číslo projektu FI-IM5/081.

Výsledky

© VCSVTT 2017
Kruhy
Technologie třískového obrábění Laserové technologie Řídicí a pohonová technika Vývoj strojů a elementů Zkoušení a diagnostika strojů Automatizace výrobních zařízení Programování CNC strojů