Skupaj s podjetjema Kennametal Inc. in DMG MORI je bila razvita metoda, s katero se prostorninski pretok KSS na podlagi časovnega volumna neposredno izpelje iz CAM-načrtovanja in integrira v NC-kodo. Prilagodljiva oskrba s hladilno mazivom (KSS), programirana v hyperMILL, je dosegla prihranke energije v višini približno 82 odstotkov.
V študiji je bila razvita metoda za načrtovanje potreb KSS, specifična za orodje, ki temelji na časovnih ciklih, neposredno v CAM-sistemu z izhodom prilagojene NC-kode za postopke frezanja in vrtanja. Ta je lahko v praktični izvedbi temeljila na obstoječi tehnologiji prilagodljive oskrbe KSS podjetja DMG MORI. Projekt je zajemal modeliranje potreb KSS, integracijo v CAM-program hyperMILL in validacijo na obdelovalnem stroju DMU 40 eVo linear podjetja DMG MORI.
Modeliranje
Modeliranje potreb po hladilnem mazivu je temeljilo na razmišljanju, da se s povečanjem časovnega volumna običajno povečuje tudi količina toplote in chips, ki jih je treba odvesti iz kontaktne cone. Ta poenostavljena predpostavka je omogočila robustno in orodju specifično skalabilno izračunavanje potreb KSS na podlagi splošno dostopnih CAM-podatkov. Referenčni podatki za največji časovni volumen na orodje so bili zagotovljeni s strani Kennametal. Tlak, prostorninski pretok in električna moč črpalke KSS so bili zabeleženi in ustvarjene so bile karakteristike za različne hidravlične situacije, odvisno od orodja.
Programiranje
Za prilagoditev prostorninskega pretoka vzdolž orodne poti v CAM-programu je bila uporabljena Python-API (programski vmesnik) hyperMILL. V simulaciji odstranjevanja CAM-sistema se za vsako obdelovalno vrstico analizirajo parametri rezanja in iz njih v kombinaciji s specifičnimi metapodatki orodja izračuna časovni volumen. Iz tega se v modulu IFW izpelje prostorninski pretok, pri čemer gladitev pred razširitvijo NC-podatkov z nizom ukazov za nadzor prostorninskega pretoka zagotavlja, da se izogibamo nenadnim spremembam.
Verifikacija
Za validacijo je bil obdelan demonstrator iz materiala 11SMn30+C s tipičnimi industrijskimi operacijami, kot so frezanje, vrtanje, rezanje navojev in struženje na DMG MORI DMU 40 eVo linear. Pri tem ni bila uporabljena vrstična kontrola, temveč povprečen prostorninski pretok na obdelovalni korak, kar se je izkazalo za učinkovito. Poraba energije črpalke je bila zabeležena preko frekvenčnega pretvornika. Primerjava s konvencionalno obdelavo je pokazala prihranek približno 82 odstotkov pri enaki kakovosti obdelovalnih rezultatov. Rešitev, ki temelji na CAM, se izkaže za zelo fleksibilno. Tako ponuja možnost, da se prilagodljivi način tudi ciljno onemogoči, kadar je na primer pri vrtanju potrebna mehanska učinkovitost KSS za učinkovito odvajanje chips. Metoda bo sedaj nadalje razvijana in raziskovana ter na voljo za druge vrste orodij, obdelovalne postopke in materiale.
Rezultati te študije so bili objavljeni s strani prof. dr. inž. Berenda Denkena, dr. inž. habil. Marca-André Dittricha, dr. inž. Klaasa Maximiliana Heideja, dr. inž. Aleksandra Krödel-Worbesa, Andreasa Lieberja, dipl. inž. (FH) ter Talasha Maleka, mag. inž. in Martina Winklerja, dipl. inž. (FH) pod naslovom „Načrtovanje potreb KSS neposredno iz CAM-sistema“ v izdaji 09/2025 revije VDI-Z.
Kontakt:
