Systém monitorování stavu procesu obrábění a životnosti nástroje

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21220%2F24%3A00381013" target="_blank" >RIV/68407700:21220/24:00381013 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Systém monitorování stavu procesu obrábění a životnosti nástroje

Popis výsledku v původním jazyce

Jedná se o funkční vzorek automatického systému pro monitorování zatížení a opotřebení nástroje využívající data z CNC řídícího systému a virtuálního modelu pro simulace obrábění. Systém je vyvinut pro stroje značky AXILE s řídícím systémem Heidenhain a umožní komunikaci s nadřazenými systémy (ART+). Na základě CNC dat a on-line simulace virtuálního obrábění jsou během procesu frézování automaticky vyhodnoceny koeficienty měrných řezných sil, jejichž nárůst v čase je projevem nárůstu opotřebení nástroje. Po dosažení stanované hranice relativního nárůstu koeficientů měrných řezných sil je možno automaticky identifikovat nutnost výměny nástroje. To umožňuje efektivnější správu nástrojového hospodářství a optimální využití nástrojů na základě jejich skutečného stavu.

Název v anglickém jazyce

System for monitoring the status of the machining process and tool life

Popis výsledku anglicky

The functional sample is an automatic system for monitoring tool load and tool wear using data from the CNC control system and a virtual model for machining simulation. The system is developed for AXILE machines with the Heidenhain control system and will enable communication with higher-level systems (ART+). Based on CNC data and on-line simulation of virtual machining, specific cutting force coefficients are automatically evaluated during the milling process, the increase in which over time relates to increased tool wear. After reaching a certain limit of the relative increase in specific cutting force coefficients, the need for tool replacement can be automatically identified. This allows for more effective management of tool management and optimal use of tools based on their actual condition.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

20301 - Mechanical engineering

Projekt

<a href="/cs/project/TM03000039" target="_blank" >TM03000039: Chytrý flexibilní systém plánování a monitorování výroby</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2024

Kód důvěrnosti údajů

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.

Interní identifikační kód produktu

TM03000039-V1

Číselná identifikace

V-24-033

Technické parametry

Systém umožnuje vyčítat z CNC řídícího systému inprocesní informace (počátek, resp. konec simulace, polohy strojních os, výkon na vřetenu), publikovat tato data na OPC UA serveru v jednotném, předem definovaném formátu, provádět na základě těchto dat v reálném čase simulaci úběru materiálu a počítat na základě takto získaných simulačních údajů proměnlivé koeficienty měrných řezných sil, které lze následně využít pro detekci stavu opotřebení nástroje. Představené řešení kombinuje pokročilé metody simulace úběru materiálu s nově vyvinutými matematickými modely identifikace řezných sil. Pro úspěšné fungování systému je zásadní schopnost provádět simulaci v reálném čase, čehož bylo dosaženo díky implementaci algoritmů metodami paralelního programování v jazyce C++. Systém zároveň umožňuje publikovat výsledky simulace v reálném čase na OPC UA server a zprostředkovat tak tyto výsledky externím aplikacím s využitím průmyslového komunikačního standardu. Toto unikátní řešení představuje digitální dvojče procesu, které je schopno vyhodnocovat stav opotřebení nástroje v reálném čase univerzálně pro libovolné procesy frézování bez nutnosti vybavení stroje externími senzory. Podmínky využití výsledku zahrnuje Smlouva o využití výsledků dosažených při řešení projektu výzkumu a vývoje číslo TM03000039 ze dne 31. 12. 2024, uzavřená mezi ČVUT v Praze (IČ 68407700), a TGS nástroje-stroje-technologické služby spol. s r.o. (IČ 64833500). Kontaktní osoba pro jednání: Ing. Matěj Sulitka, Ph.D., ČVUT v Praze, FS, Ú12135, Horská 3, 128 00 Praha 2; tel: 221 990 944; m.sulitka@rcmt.cvut.cz.

Ekonomické parametry

Na trhu není v současnosti obdobné řešení, které by umožňovalo vyhodnocovat stav opotřebení nástroje bez nutnosti vybavení stroje externími senzory a pro libovolné procesy frézování. Vyvinutý systém je unikátní a přináší významný potenciál pro průmyslové využití. Nástroje jsou v běžné praxi vyřazovány z obrábění předčasně, jejich odhadovaná reálná doba využití může být delší o cca 20 - 30 %. Podle velikosti firmy a obratu spotřeby nástrojů mohou úspory ve spotřebě nástrojů dosahovat řádově stovky tisíc a jednotky mil. Kč za rok.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

68407700

Název vlastníka

České vysoké učení technické v Praze / FS / ústav výrobních strojů a zařízení

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Požadavek na licenční poplatek

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

—