Разом з Kennametal Inc. та DMG MORI було розроблено метод, за допомогою якого об'ємний потік охолоджуючої рідини (КСС) безпосередньо з CAM-планування виводиться на основі обсягу часу та інтегрується в NC-код. Адаптивне постачання охолоджуючої рідини (КСС), запрограмоване в hyperMILL, досягло економії енергії приблизно на 82 відсотки.
У дослідженні була розроблена методика планування потреб у рідині для охолодження та змащення (КСС) на основі часу циклу, специфічна для інструментів, безпосередньо в CAM-системі з виходом адаптованого NC-коду для фрезерних та свердлильних процесів. Це можна було реалізувати на існуючій технології адаптивної подачі КСС від DMG MORI. Проект включав моделювання потреб у КСС, інтеграцію в CAM-програмне забезпечення hyperMILL та валідацію на верстаті DMU 40 eVo linear від DMG MORI.
Моделювання
Моделювання потреби в охолоджуючому мастилі базувалося на припущенні, що зі збільшенням обсягу обробки зазвичай також зростає кількість тепла та стружки, які потрібно відводити з контактної зони. Це спрощене припущення дозволило здійснити надійний та специфічний для інструмента розрахунок потреби в охолоджуючому мастилі на основі загальнодоступних даних CAM. Референсні дані для максимального обсягу обробки на інструмент були надані компанією Kennametal. Тиск, об'ємний потік та електрична потужність насоса охолоджуючого мастила були зафіксовані, і були створені характеристичні криві для різних гідравлічних ситуацій залежно від інструмента.
Програмування
Для реалізації налаштування обсягу потоку вздовж траєкторії інструмента в CAM-програмному забезпеченні була використана Python-API (програмний інтерфейс) hyperMILL. У симуляції видалення матеріалу CAM-системи для кожного обробного рядка аналізуються параметри різання, і на їх основі в поєднанні з метаданими, специфічними для інструмента, розраховується обсяг часу різання. З цього в модулі IFW виводиться обсяг потоку, при цьому згладжування перед розширенням NC-даних набором команд для управління обсягом потоку забезпечує уникнення різких змін.
Верифікація
Для валідації був створений демонстратор з матеріалу 11SMn30+C, який оброблявся на DMG MORI DMU 40 eVo з типовими промисловими операціями, такими як фрезерування, свердління, нарізання різьби та рейковання. При цьому не використовувалося покрокове управління, а працювали з усередненим об'ємом потоку на кожен етап обробки, що виявилося ефективним. Споживання енергії насоса було зафіксовано через частотний перетворювач. Порівняння з традиційною обробкою показало економію приблизно 82 відсотки при такій же якості оброблених результатів. CAM-базоване рішення виявилося дуже гнучким. Воно пропонує можливість цілеспрямовано деактивувати адаптивний режим, коли, наприклад, під час свердління механічна дія охолоджувальної рідини необхідна для ефективного видалення стружки. Цей метод тепер планується подальшого розвитку та дослідження, а також для інших типів інструментів, технологій обробки та матеріалів.
Результати цього дослідження були опубліковані професором доктором інженерії Берендом Декеном, доктором інженерії хабілітованим Марком-Андре Дітріхом, доктором інженерії Клаасом Максиміліаном Хайде, доктором інженерії Александром Крьоделем-Ворбесом, Андреасом Лібером, дипломованим інженером (FH), а також Талашем Малеком, магістром наук, і Мартіном Вінклером, дипломованим інженером (FH) під заголовком «Планування потреб у KSS безпосередньо з CAM-системи» в номері 09/2025 журналу VDI-Z.
Контакт:
www.openmind-tech.com
