Minimalizace teplotních chyb obráběcích strojů pomocí softwarových kompenzačních algoritmů
Type of document
habilitační prácehabilitation thesis
Author
Horejš, Otakar
Metadata
Show full item recordAbstract
Existuje mnoho příčin nepřesnosti obrobků. Avšak teplotní chyby obráběcích strojů jsou zpravidla tou nejvýznamnější příčinou, která ovlivňuje přesnost obrobků a to i přes prudký vývoj v oblasti obráběcích strojů trvající již několik desetiletí. Navíc teplotní dopad na přesnost strojů (potažmo obrobků) se neustále zvyšuje díky současným trendům v oblasti třískového obrábění (zvyšování úběru třísky, obrábění těžko obrobitelných materiálů, stále častěji používané suché či MQL obrábění, které je ekologicky přívětivé atd.). Softwarové (SW) kompenzace teplotně vyvolaných posunutí v místě nástroje jsou velmi perspektivní metodou pro minimalizaci těchto teplotních chyb díky své nákladové efektivnosti a snadnosti implementace do CNC řídicích systémů. Avšak dosahovaná přesnost a robustnost dostupných modelů SW teplotních kompenzací je velmi sporná a stále zde existují značné rezervy pro zlepšení těchto modelů. Jedním z hlavních důvodů nepřesné predikce teplotně vyvolaných posunutí je, že tyto modely neuvažují při jejich tvorbě všechny zdroje a propady tepla a zanedbávají vliv samotného řezného procesu, jenž je velkým zdrojem nepřesností a má významný dopad na výsledné teplotní chování strojů a nepřesnost obrobků na nich vyrobených.
Tato habilitační práce představuje techniku, jak efektivně přistupovat ke tvorbě SW teplotních kompenzací tak, aby tyto modely nepostrádaly vliv technologického (řezného) procesu a byla zaručena jejich dostatečná přesnost a robustnost při reálném třískovém obrábění. K tomu je nutné jednak vyvinout vhodnou experimentální metodu a následně pak použít robustní matematickou metodu pro tvorbu kompenzačního algoritmu.
Výsledky výzkumu potvrzují, že k tomuto účelu může být použita perspektivní metoda SW teplotních kompenzací, která je založená na dynamickém modelování pomocí přenosových funkcí. Těmito kompenzačními algoritmy lze dosáhnout výrazně lepších přesností strojů pro široká pásma pracovních režimů v porovnání s jinými metodami SW teplotních kompenzací. Nespornou výhodou je navíc to, že lze různé negativní vlivy, ovlivňují výsledné teplotní chyby stroje, superponovat. Lze takto poměrně snadno již existující modely na principu přenosových funkcí rozšířit o vlivy řezného procesu či rozšířit jejich platnost pro celý pracovní prostor stroje.
Collections
The following license files are associated with this item: