Výzkumné centrum pro strojírenskou techniku a technologii

2.3.1 Výkonnost

vedoucí Ing. Miroslav Janota, Ph.D.

Cíle projektu


  1. Optimalizovat dynamické vlastnosti frézovacích vřeten již ve stádiu návrhu a dosáhnout špičkového řezného výkonu v dané kategorii po realizaci návrhu.
  2. Optimalizovat dynamické vlastnosti rámů soustružnických strojů na základě měření a dosáhnout špičkových řezných výkonů v dané kategorii stroje a obrobku. Aplikovat metody objektivní verifikace výpočtových modelů.
  3. Vyvinout specializovanou metodu a zařízení monitorující frézovací vřetena za účelem zvýšení jejich spolehlivosti.
  4. Vyvinout specializovaný expertní systém použitelný v provozu ke sledování stavu vřetena a nebo k rozhodnutí o jeho opravě.
  5. Pilotní projekty diagnostikovatelných, frézovacích vřeten pro výkonnostní i dokončovací obrábění.

Řešení projektu


2009

 

Cíle roku

 

Průběh řešení

V průběhu roku 2009 byla vytvořena třetí verze monitorovací jednotky vřeten obráběcích strojů. Dále byl dokončen a ověřen stand pro testování diagnostiky vřeten (SDV). Byl spuštěn pilotní provoz expertního systému vřeten (DES). Z celé řady měření a výpočtů vřeten a rámů obráběcích strojů byly sepsány výzkumné zprávy. Tyto zprávy shrnují poznatky získané mezi léty 2005 a 2009.

VaV výsledky

Publikace: 3
Oponované výzkumné práce: 8
Realizace v průmyslu: 2
Disertační práce: 1

2008

 

Cíle roku

Návrh diagnostikovatelného, výkonného frézovacího vřetena. Návrh dokončovacího vřetena. Ověření parametrů konstrukce simulačními výpočty. Zkoušky vřeten na standu.

Průběh řešení

Návrh diagnostikovatelného frézovacího vřetena uplatněn v průmyslu jako vysokootáčkové vřeteno pro dřevoobráběcí vícevřetenovou frézku. Vřeteno bylo navrženo a vyrobeno v několika altrenativách. Zkouškou na stroji byla vybrána nejlepší alternativa. Vypracována přehledová zpráva o nejzajímavějších výsledcích zkoušek komerčních vřeten instalovaných na strojích českých výrobců obráběcích strojů. Ukončena etapa vývoje monitorovací jednotky pro obráběcí stroje, která může sloužit také jako “černá skřínka” zaznamenávající nepřípustné zacházení s vřetenem. Jednotka byla představena partnerům z průmyslu na samostatném semináři. Byla dokončena stavba zkušebního, diagnostického stendu pro vřetena. Předpokládá se využití pro simulace poruch vřeten a vytvoření databáze diagnostických analýz odezev na simulované poruchy. Pilotní projekt frézovacího vřetena dynamicky a termoelasticky optimalizovaného. Uplatněna interaktivní metoda výpočtu termoelastického stavu hlavního uložení vřetena. Komplexní analýza výsledků výzkumu za léta 2007 až 2008 - zpráva shrnující nejdůležitější výsledky výzkumu ve vyznačeném období a sloužící jako východisko pro výzkum v r. 2009 a plán výzkumu na roky 2010 a 2011.

VaV výsledky

Publikace: 12
Oponované výzkumné práce: 6
Realizace v průmyslu: 1

2007

 

Cíle roku

Komplexní analýza výsledků výzkumu v období 2005 až 2007. Formulace směrnic pro konstrukci vřeten obráběcích strojů. Doplňková a korekční měření. Výroba a montáž standu. Ověřovací zkoušky.

Průběh řešení

Výzkum nové metody měření FRF za provozu stroje. Analýza příčin nestability obrábění na základě měření mnoha strojů v minulých letech. Modelování a návrhy vřeten. Směrnice pro konstrukci frézovacích a soustružnických vřeten na základě několika výzkumných prací. Řešení vybraných problémů stability obrábění, inspirovaných požadavky průmyslu. Vývoj monitorovacího zařízení specializovaného na podmínky obráběcích strojů. Stavba a ověřovací testy funkcí stendu pro výzkumu diagnostikovatelnosti provozních poruch vřeten obráběcích strojů.
Identifikace vlastních frekvencí ze signálu odezvy na sílu řezání při frézování. Statisticky podložený seznam hlavních příčin nestability frézovacích a soustružnických operací. Verifikované modely přesných vřetenových ložisek, nástrojových rozhraní a vřeten. Statické, dynamické a termální vlastnosti těchto součástí. Statisticky zdůvodněné hodnoty tuhosti vřetenových jednotek. Nová metodika návrhu vřeten obráběcích strojů. Pilotní návrhy laditelného soustružnického vřetena. Charakteristiky řezného výkonu a opotřebení HSS nástrojů při obrábění titanových slitin. Funkční vzorek speciální monitorovací jednotky (bude nasazena do provozu v 02/2008). Zařízení pro řízení inteligentního frézovacího vřetena . Plně funkční, inteligentní vřeteno.

VaV výsledky

Publikace: 14
Oponované výzkumné práce: 8
0bhájené nebo podané disertace: 1

2006

 

Cíle roku

Pilotní návrh soustružnického elektrovřetena. Návrh zkušebního standu elektrovřeten. Zkoušky monitorovací jednotky v průmyslu.

Průběh řešení

Výzkum stability obrábění titanových slitin. Dokumentace, výroba a montáž diagnostického vřetena. Částečná montáž řídícího systému diagnostického vřetena. Modelování vřeten vlastním SW. Výzkum měření frekvenčních přenosů stroje při obrábění. Vývoj diagnostické monitorovací jednotky pro obráběcí stroje. Vývoj expertního systému pro obráběcí stroje.

VaV výsledky

Publikace: 8
Oponované výzkumné práce: 8
Obhájené nebo podané disertace: 1

2005

 

Cíle roku

Rešerše vřetenových jednotek. Aplikace dynamických měření a výpočtů na vzorek frézovacích a soustružnických vřeten i rámů. Analýza výsledků. Zdokonalení monitorovací jednotky vřeten.

Průběh řešení

Činnosti, metody a postupy: rešeršní práce, měření stability, provozní modální analýza, diagnostická měření obráběcích strojů, stavba experimentálního standu, verifikace analytických modelů.

VaV výsledky

Publikace:
Oponované výzkumné zprávy:

© VCSVTT 2019
Kruhy
Technologie třískového obrábění Laserové technologie Řídicí a pohonová technika Vývoj strojů a elementů Zkoušení a diagnostika strojů Automatizace výrobních zařízení Programování CNC strojů