Model teplotního chování těžkých horizontálních frézovacích strojů

Teplotní deformace způsobují až 75 % celkové nepřesnosti obráběcích strojů, což vyžaduje nasazení pokročilých metod minimalizace příčin nebo kompenzace následků.

Jádrem řešení je vývoj tzv. teplotních digitálních dvojčat využívajících matematický aparát teplotních přenosových funkcí, které dokážou v reálném čase predikovat vzájemné posunutí mezi nástrojem a obrobkem.

Inovativní metodika, demonstrovaná na případové studii stroje WHT od výrobce TOS Varnsdorf a.s., kombinuje simulace metodou konečných prvků (MKP) pro rychlou identifikaci významných konfigurací strojních os s následným cíleným měřením za využití modulárního rámu z kompozitového materiálu s nulovou teplotní roztažností pro získání spolehlivých dat prostorově závislých teplotních deformací. Výsledné kompenzační strategie, zahrnující lineární extrapolaci nebo plynulé přepínání mezi sub-modely pomocí principů fuzzy logiky pro zajištění vysoké časově závislé volumetrické přesnosti stroje, jsou určeny k přímé implementaci do řídicích systémů (např. Siemens, Heidenhain, Fanuc).

Příklady úspěšných řešení jsou představeny v prezentaci, která vznikla v rámci projektu TN02000018 Národní centrum kompetence STROJÍRENSTVÍ (poskytovatel TAČR).