A Kennametal Inc. és a DMG MORI közreműködésével egy olyan eljárást fejlesztettek ki, amellyel a hűtő-kenőanyag (KSS) térfogatárama közvetlenül a CAM-tervezésből származtatható és integrálható az NC-kódba. A hyperMILL-ben programozott adaptív hűtő-kenőanyag-ellátás körülbelül 82%-os energia-megtakarítást ért el.
A tanulmányban egy ciklusidő-alapú, szerszám-specifikus KSS-igénytervezési módszert fejlesztettek ki közvetlenül a CAM-rendszerben, amely a marási és fúrási folyamatokhoz egy testreszabott NC-kódot generál. Ezt a gyakorlati megvalósítás során a DMG MORI adaptív KSS-ellátási technológiájára alapozva valósították meg. A projekt magában foglalta a KSS-igény modellezését, a hyperMILL CAM-szoftverbe való integrálását, valamint a DMG MORI DMU 40 eVo lineáris szerszámgépen való validálását.
Modellezés
A hűtő-kenőanyag igényének modellezése azon a megfontoláson alapult, hogy a növekvő időtartamú térfogat mellett jellemzően a hő és a forgács mennyisége is nő, amelyet el kell távolítani a kontaktzónából. Ez az egyszerűsítő feltételezés lehetővé tette a KSS-igény robusztus és szerszám-specifikusan skálázható számítását általánosan elérhető CAM-adatok alapján. A maximális időtartamú térfogat referenciaadatait a Kennametal biztosította. A KSS-szivattyú nyomását, térfogatáramát és elektromos teljesítményfelvételét rögzítették, és karakterisztikákat készítettek a szerszámtól függő különböző hidraulikus helyzetekhez.
Programozás
A CAM-szoftverben a szerszámút mentén a térfogatáram beállításának megvalósításához a hyperMILL Python-API-ját (programozási interfész) használták. A CAM-rendszer eltávolítási szimulációjában minden megmunkálási sorhoz a vágási paramétereket elemzik, és ezek kombinációjából a szerszámra vonatkozó metaadatokkal együtt kiszámítják az időbeli térfogatot. Ebből az IFW egyik moduljában a térfogatáram származik, ahol a NC-adatok térfogatáram-vezérléshez szükséges utasításkészlettel való kiterjesztése előtt simítást végeznek, hogy elkerüljék a hirtelen váltásokat.
Verifikáció
A validáláshoz egy demonstrátort készítettek az 11SMn30+C anyagból, tipikus ipari műveletekkel, mint például marás, fúrás, menetvágás és köszörülés, egy DMG MORI DMU 40 eVo lineáris megmunkáló gépen. Itt nem soronkénti vezérlést alkalmaztak, hanem egy átlagolt térfogatáramot használtak a megmunkálási lépéseknél, ami bevált. A szivattyú energiafogyasztását a frekvenciaváltón keresztül mérték. A hagyományos megmunkálással való összehasonlítás körülbelül 82 százalékos megtakarítást mutatott azonos minőségű megmunkálási eredmények mellett. A CAM-alapú megoldás nagyon rugalmasnak bizonyul. Lehetőséget biztosít az adaptív mód célzott letiltására is, például fúráskor, amikor a KSS mechanikai hatására van szükség a hatékony forgácseltávolításhoz. A módszert most továbbfejlesztik és kutatják, valamint más szerszám típusok, megmunkálási eljárások és anyagok számára is elérhetővé teszik.
A tanulmány eredményeit Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena, Dr.-Ing. habil. Marc-André Dittrich, Dr.-Ing. Klaas Maximilian Heide, Dr.-Ing. Alexander Krödel-Worbes, Andreas Lieber, Dipl.-Ing. (FH) valamint Talash Malek, M. Sc. és Martin Winkler, Dipl.-Ing. (FH) „KSS-igénytervezés közvetlenül a CAM-rendszerből” címmel a VDI-Z folyóirat 2025. 09. számában publikálták.
Kapcsolat:
www.openmind-tech.com
