Views
5 months ago

Technomarket industrie nr. 62

mașini unelte

mașini unelte Cercetări privind optimizarea prin simulare a procesului de aşchiere pe centre de prelucrare de tip „multitasking” – strunjire‐frezare integrate autor: ing. Marius Constantin SIMION Departamentul de aplicaţii tehnice MAZAROM Simularea reprezintă un instrument ce are la bază un sistem real transpus în mediul virtual asupra căruia se vor aplica diferiţi factori externi pentru a se putea observa comportamentul acestuia în diferite cazuri, astfel obţinând performanţele dorite. Simularea a devenit una dintre cele mai importante şi utilizate metode de verificare a sistemelor şi se poate aplica în orice domeniu ingineresc. Într‐o simulare se urmăresc diferiţi parametrii funcţie de care se vor modifica performanţele sistemelor analizate. Simularea procesului de aşchiere are ca scop verificarea în condiţii de laborator, într‐un mediu virtual a condiţiilor de aşchiere, astfel evitând coliziuni şi obţinerea de rebuturi care pot duce la daune economice considerabile sau chiar accidentări ale operatorilor. O simulare trebuie să conţină obligatoriu un model care să reprezinte piesa reala. Parametrii ce intervin în simulare sunt aleşi de către utili ‐ zator şi pot avea o complexitate foarte mare. Simularea se poate folosi în orice situaţii, însă de cele mai multe ori aceasta se foloseşte atunci când este aproape imposibilă rezolvarea problemei folosind simulatoarele maşinilor. Prin simularea unui proces de aşchiere rezultă un program de prelucrare ce urmează a fi încărcat şi rulat pe un CNC, un program optimizat astfel încât să se obţină reperul dorit la o calitate superioară şi într‐un timp cât mai scurt posibil. Înainte de încărcarea programelor pe maşina CNC, vom verifica traiectoriile obţinute. În vederea obţinerii unei simulări cât mai precise se are în vedere ca modelele sistemelor și proceselor să fie cât mai apropiate posibil de modelele/sistemele reale. Pentru acest lucru se pot măsura dimensiuni, se pot calcula parametrii, prin metode matematice, ceea ce duce la date de intrare ale problemei foarte precise. Acesta în lucru ne va asigura rezultate satisfăcătoare. Definirea optimizării Fig.1 ‐ Simularea procesului de aşchiere ‐ operaţii de găurire Optimizarea reprezintă o serie de caracteristici/parametrii incluşi în algoritmi logici care urmăresc minimizarea sau maximizarea unei funcţii, de la caz la caz. În procesul de optimizare sunt introduse seturi de valori de intrare, cât şi seturi de valori dorite la ieşire. Prin optimizare se vor obţine mai multe variante de rezolvare a unei probleme, din care, utilizatorul trebuie să o aleagă pe cea mai bună şi mai potrivită. 6 technomarket – iunie ‐ iulie 2017 Conceptul de optimizare include 3 elemente de bază: • Funcţia obiectiv; • Un set de necunoscute sau variabile; • Un set de condiţii; Optimizarea procesului de prelucrare pe CNC se foloseşte în: • Alegerea parametrilor de aşchiere pentru a obţine un cost cât mai redus; • Alegerea parametrilor de aşchiere pentru a obţine un timp cât mai redus; • Alegerea parametrilor pentru a obţine o calitate a produsului cât mai crescută; • Alegerea parametrilor optimi pentru a mari durata de viaţă a sculei; Pentru început, în cazul alegerii condiţiilor de aşchiere, de fiecare dată încep cu condiţiile propuse de către firmele producătoare de scule aşchietoare. Aceste firme pun la dispoziţie diferite tabele în care propun anumite regimuri de aşchiere pentru fiecare material în parte. După ce urmărim comportamentul sculelor sub aceste regimuri şi verificăm apoi calitatea suprafeţei obţinute, vom modifica după caz anumiţi parametrii astfel încât să obţinem rezultate mai bune. Simularea de proces Această simulare face referinţă la simularea unui proces de fabricare a unei piese. Fiecare piesă este la început un semifabricat, care urmează a fii prelucrată prin diferite operaţii pentru a se ajunge la produsul final dorit şi la o calitate prestabilită. Cu cât se doreşte o calitate mai crescută a produsului, cu atât timpul de lucru va fi mai mare deoarece şi numărul de operaţii prin care va fi trecută această piesă va fi mai mare. În simularea de proces sunt incluşi toţi parametrii de fabricaţie ai unui produs. În cazul unui CNC, trebuie sa se cunoască vitezele de aşchiere, viteza de rotaţie a arborelui, viteza de avans, adâncimea, ş.a. Toţi aceşti parametrii influenţează calitatea produsului final într‐o anumită măsură şi de asemenea interacţionează între ei pentru a oferi diferite rezultate. Însă orice metodă am alege sau orice am face, este foarte clar că atunci când dorim să obţinem un produs de o calitate superioară sau chiar excepţională, pentru tot procesul de fabricaţie va fi necesară alocarea unui timp mai lung. Prin intermediul programelor de simulare avansată, putem să realizăm o simulare de proces, încărcând în program modelul CAD al piesei pe care dorim să o obţinem şi modelul CAD al semifabricatului. După ce introducem fiecare etapă a procesului, cu parametrii specifici, programele ne permit să urmărim în timp real evoluţia procesului de prelucrare, etapă cu etapă, şi astfel putem sesiza unde apar erorile şi din ce cauze.

mașini unelte controlul sunt greu de utilizat în comparaţie cu un calculator modern. Un alt lucru important îl reprezintă lipsa feedback‐ului pe care l‐ar oferi un program de simulare dedicat pentru PC. De asemenea o simulare de acest tip ar dura mult mai mult, luând în calcul timpii pentru încărcarea maşinii cu semifabricat cât şi timpii pentru rezolvarea problemelor de tip mecanic apărute în timpul simulării în urma unor coliziuni. Fig.2 Realizarea programului ISO într‐un mediu CAD/CAM şi optimizarea acestuia prin simulare Fig.3 Procesul de aşchiere, utilizând programul generat şi optimizat din mediul CAD/CAM Ordinea de lucru Fig. 5 ‐ Simulare on‐line direct pe controllerul maşinii Mai jos este prezentată ordinea de lucru pentru efectuarea unei simulări de proces de aşchiere: • Se generează modelul 3D al piesei; • Se defineşte sistemul de coordonate piesă‐maşină; • Se generează traiectoriile; • Se simulează procesul; Fig.4 ‐ Reper obţinut în urma prelucrării pe un centru vertical Mazak Simulare ON‐LINE În cazul CNC‐urilor, al roboţilor industriali sau a altor mecanisme, simulările se pot face direct fizic, şi nu virtual. Desigur mai întâi, se lucrează în interfaţa de lucru cu utilizatorul pentru a încărca piesele şi pentru a pregăti maşina în vederea prelucrării produsului. De asemenea utilizatorul poate efectua o pre‐vizualizare a piesei ce urmează a fi obţinută. Acest tip de simulare se numeşte şi simularea on‐line, unde codul este introdus prin intermediul tastaturii maşinii. Vorbind la modul general, nu este foarte eficient să stai în faţa CNC‐ului şi să scrii un program pentru prelucrarea unei piese. În primul rând tastatura şi Fig.6 ‐ Modelul 3D al reperului şi definirea sistemului de coordonate piesă‐maşină iunie ‐ iulie 2017 – technomarket 7

Descarcă în format PDF - Camera de Comert si Industrie a Romaniei
Descarcă în format PDF - Camera de Comert si Industrie a Romaniei
2010, iunie (PDF) - Biblioteca judeţeană "Petre Dulfu"
Anul II, Nr. 7(9), Iunie 2012 - Revista de Cultura Universala Regatul ...
Nr. 23 / aprilie - iunie 2009 - Romdidac SA.
Nr. 2 (23) anul VII / aprilie - iunie 2009 - ROMDIDAC
Insemnari iesene, nr 2 2012 - Liviu Ioan Stoiciu