Konfigurace technologie, CNC a pohonů pro produktivní obrábění

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21220%2F25%3A00388299" target="_blank" >RIV/68407700:21220/25:00388299 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="https://www.rcmt.cvut.cz/cs/success-stories" target="_blank" >https://www.rcmt.cvut.cz/cs/success-stories</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Konfigurace technologie, CNC a pohonů pro produktivní obrábění

Popis výsledku v původním jazyce

Moderní CNC obráběcí stroje disponují vysokou geometrickou přesností, dynamikou pohonů a pokročilými funkcemi řízení. Přesto se v průmyslové praxi často setkáváme s rozdílem mezi programovaným a skutečným průběhem obrábění, který se projevuje prodloužením výrobního času, zhoršením jakosti povrchu nebo vznikem tvarových odchylek. Jedním z klíčových faktorů ovlivňujících tyto jevy je nastavení interpolátoru CNC řídicího systému, jehož vliv bývá často podceňován. Příspěvek se zaměřuje na analýzu role interpolátoru CNC v procesu převodu NC dat do skutečného pohybu nástroje. Jsou popsány základní principy interpolace, vliv geometrických tolerancí, omezení zrychlení a ryvů, stejně jako využití pokročilých funkcí, jako jsou look-ahead algoritmy, filtrace nebo spline interpolace. Významná část práce je věnována využití digitálního dvojčete stroje pro simulaci vlivu nastavení CNC interpolátoru na přesnost obrábění, jakost povrchu a skutečný čas výroby. Na praktických příkladech pětiosého obrábění tvarových ploch a výroby forem je demonstrována možnost optimalizace strategie obrábění a parametrů CNC, vedoucí ke zkrácení času obrábění až o 50 % při zachování požadované přesnosti. Dále je prezentováno využití optimalizačních metod u robotických výrobních operací se zaměřením na snížení energetické náročnosti procesu. Výsledky potvrzují, že systematická práce s interpolátorem CNC představuje významný nástroj ke zvýšení produktivity a kvality moderní výroby.

Název v anglickém jazyce

Configuration of Technology, CNC Control, and Drives for Productive Machining

Popis výsledku anglicky

Modern CNC machine tools achieve high geometric accuracy, advanced drive dynamics, and sophisticated control functions. Nevertheless, industrial practice often reveals significant discrepancies between programmed and actual machining behavior, resulting in increased machining time, degraded surface quality, or geometric deviations. One of the key factors influencing these effects is the configuration of the CNC interpolator, whose impact is frequently underestimated. This paper focuses on the role of the CNC interpolator in transforming NC toolpath data into the actual motion of machine axes. Fundamental principles of interpolation are discussed, including the influence of geometric tolerances, acceleration and jerk limitations, as well as advanced control functions such as look-ahead algorithms, filtering, and spline interpolation. A major part of the contribution is dedicated to the application of machine digital twins for efficient simulation and evaluation of the CNC interpolator settings and their impact on machining accuracy, surface quality, and real machining time. Practical case studies of five-axis machining of free-form surfaces and mold manufacturing demonstrate the potential of optimizing machining strategies and CNC parameters, achieving machining time reductions of up to 50 % while maintaining the required accuracy. Furthermore, the application of optimization methods in robotic manufacturing operations is presented, with particular emphasis on reducing electrical energy consumption. The results confirm that a systematic and informed approach to CNC interpolator configuration represents a powerful tool for improving productivity, quality, and sustainability in advanced manufacturing systems.

Druh

O - Ostatní výsledky

CEP obor

—

OECD FORD obor

20302 - Applied mechanics

Projekt

<a href="/cs/project/TN02000018" target="_blank" >TN02000018: Národní Centrum Kompetence STROJÍRENSTVÍ</a><br>

Návaznosti

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

Rok uplatnění

2025

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů