Împreună cu Kennametal Inc. și DMG MORI a fost dezvoltat un proces prin care debitul de KSS este derivat direct din planificarea CAM pe baza volumului de timp și integrat în codul NC. Alimentarea adaptivă a lubrifiantului de răcire (KSS) programată în hyperMILL a realizat economii de energie de aproximativ 82 la sută.
În studiu a fost dezvoltată o metodă pentru planificarea cerințelor KSS bazată pe timpul de ciclu, specifică uneltelor, direct în sistemul CAM, cu generarea unui cod NC adaptat pentru procesele de frezare și forare. Aceasta a putut fi implementată practic pe tehnologia existentă de alimentare adaptivă KSS de la DMG MORI. Proiectul a inclus modelarea cerințelor KSS, integrarea în software-ul CAM hyperMILL și validarea pe mașina-uneltă DMU 40 eVo linear de la DMG MORI.
Modelare
Modelarea cerințelor de lubrifiant de răcire s-a bazat pe considerația că, odată cu creșterea volumului de timp, de obicei, crește și cantitatea de căldură și așchii care trebuie evacuate din zona de contact. Această presupunere simplificatoare a permis o calculare robustă și scalabilă specifică uneltelor a cerințelor KSS pe baza datelor CAM disponibile în mod general. Datele de referință pentru volumul maxim de timp pe unealtă au fost furnizate de Kennametal. Presiunea, debitul și consumul de energie electrică al pompei KSS au fost înregistrate și au fost create curbe caracteristice pentru situațiile hidraulice diferite în funcție de unealtă.
Programare
Pentru a implementa ajustarea debitului pe parcursul traiectoriei uneltei în software-ul CAM, a fost utilizată API-ul Python (interfața de programare a aplicațiilor) de la hyperMILL. În simularea de îndepărtare a materialului din sistemul CAM, pentru fiecare linie de prelucrare, parametrii de tăiere sunt analizați și din aceștia, în combinație cu metadatele specifice uneltelor, se calculează volumul de timp. Din acesta, într-un modul al IFW, se derivă debitul, având în vedere o netezire înainte de extinderea datelor NC cu setul de comenzi pentru controlul debitului, pentru a evita schimbările bruște.
Verificare
Pentru validare, a fost prelucrat un demonstrator din materialul 11SMn30+C cu operațiuni industriale tipice, cum ar fi frezare, forare, tăiere de filete și strunjire pe o DMG MORI DMU 40 eVo linear. În acest caz, nu s-a lucrat cu un control pe linii, ci cu un debit mediat pe fiecare pas de prelucrare, ceea ce s-a dovedit a fi eficient. Consumului de energie al pompei a fost înregistrat prin intermediul convertorului de frecvență. Compararea cu o prelucrare convențională a arătat o economie de aproximativ 82 la sută, menținând aceeași calitate a rezultatelor prelucrării. Soluția bazată pe CAM se dovedește a fi foarte flexibilă. Aceasta oferă posibilitatea de a dezactiva în mod specific modul adaptiv, atunci când, de exemplu, în timpul forării, efectul mecanic al KSS este necesar pentru transportul eficient al așchiilor. Metoda urmează să fie dezvoltată și cercetată în continuare, precum și disponibilizată pentru alte tipuri de unelte, procese de prelucrare și materiale.
Rezultatele acestui studiu au fost publicate de 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) și Talash Malek, M. Sc. și Martin Winkler, Dipl.-Ing. (FH) sub titlul „Planificarea cerințelor KSS direct din sistemul CAM” în ediția 09/2025 a revistei VDI-Z.
Contact:
