Výzkumné centrum pro strojírenskou techniku a technologii

WP06 - Kompenzace a minimalizace teplotních deformací obráběcích strojů

Hlavním cílem WP6 je vývoj matematických modelů, experimentálních metod a zařízení, které díky potlačení teplotních deformací umožní zvýšení přesnosti a spolehlivosti obráběcích strojů. Jedná se zejména o návrh pokročilých SW teplotních kompenzací (lineárních složek teplotních chyb) na základě nepřímých měření. S výhodou lze uplatnit teplotní kompenzace na principu přenosových funkcí, které jsou na rozdíl od běžně používané lineární regrese dynamické a umožňují superpozici různých zdrojů nepřesností. Současně, aby bylo možné pokročilé SW teplotní kompenzace integrovat do strojů členů konsorcia (a tím jejich stroje inovovat), budou hledány vhodné možnosti jejich implementace do reálných řídicích systémů. Jelikož úhlové teplotní deformace nelze čistě SW kompenzovat, budou testovány způsoby eliminace úhlových deformací, které budou využívat kombinace různých zdrojů a propadů tepla (topné manžety, Peltierovy články, inteligentní kapalinové chlazení). Dále bude experimentálně zkoumán dopad technologického procesu na teplotní deformace strojů a bude provedena analýza negativních vlivů vznikajících při obrábění a stanovení jejich významnosti. Takto získané poznatky z výzkumu vlivu technologického procesu budou zahrnuty do SW kompenzačních algoritmů, čímž dojde k jejich zpřesnění. Z hlediska zvyšování přesnosti a spolehlivosti běžných strojů budou v rámci řešení WP6 vyvíjeny další měřicí a simulační metody pro analýzu teplotně-mechanického chování strojů. V případě experimentálních metod jde především o identifikaci zdrojů tepla v reálném čase a experimentální stanovení součinitelů přestupu tepla. Získaná data z těchto experimentálních metod pak mohou sloužit jednak pro stanovení okrajových podmínek do MKP modelů, ale jsou vhodné též pro diagnostiku teplotně-mechanického chování obráběcích strojů (např. stanovení meze provozuschopnosti a tak předejití poškození či destrukce). V případě simulačních metod jde především o topologickou optimalizaci konstrukce s cílem maximálně snížit citlivost stroje na změny teplotního pole. Metodu lze využít při vývoji nových prototypů a tak výrazně přispět k zlepšení jejich přesnosti. V neposlední řadě bude testován tepelný vliv na volumetrickou přesnost strojů a dále budou metody měření volumetrické přesnosti (výsledky z WP9) uplatněny při vývoji a verifikaci pokročilých SW kompenzačních algoritmů teplotních deformací. Řešením WP6 tak vznikne experimentálně ověřený soubor SW a HW prostředků potlačujících teplotní deformace.

© 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