Ponad jedna trzecia wszystkich maszyn tnących, stosowanych przez małe i średnie przedsiębiorstwa (MŚP), to tokarki. Dodanie trzeciej osi obrotu do konwencjonalnych maszyn dwuosiowych przyniesie istotne korzyści w postaci skrócenia czasu, obniżenia kosztów i ograniczenia zużycia materiałów.
W produkcji części przemysłowych wykorzystuje się szereg procesów, w tym frezowanie, wiercenie i toczenie. Toczenie może być szczególnie skomplikowane w przypadku części geometrycznie złożonych, takich jak tarcze wirnika turbiny czy obudowy, które dodatkowo często wykonywane są z materiałów trudnych w obróbce. Dodanie trzeciej osi obrotu (y) do dwóch osi x i z pozwoliłoby na znaczące zmniejszenie liczby narzędzi i uchwytów potrzebnych do wytwarzania różnorodnych części. Pomogłoby też w skróceniu czasu obróbki dzięki ograniczeniu konieczności wymiany narzędzi i uchwytów.
Naukowcy będący uczestnikami projektu
FLEXISTAT (Production flexibility and efficiency through simultaneous three axis turning), finansowanego ze środków UE, planują stworzenie odpowiedniego rozwiązania. Technologia ta wykorzystuje oś skrętną (oś b) w tokarkach i frezarkach. Ma ona zastosowanie do niemal wszystkich małych i średnich zakładów i będzie wprowadzana do istniejących maszyn, co pozwoli zminimalizować koszty inwestycyjne.
W pierwszym okresie sprawozdawczym zespół określił komponenty urządzenia demonstracyjnego, a także studium przypadku. Urządzenie demonstracyjne umożliwi ocenę kwestii technicznych poprzez wyprodukowanie trudnego, precyzyjnego elementu i komponentu do zaawansowanego toczenia. Studium przypadku z kolei pozwoli ocenić korzyści ekonomiczne związane z zastosowaniem toczenia trójosiowego.
Badacze zaprojektowali moduł CAD i rozpoczęli pisanie kodu, ale pierwszy prototyp ma powstać w 16. miesiącu projektu. Szeroko zakrojone prace doświadczalne dostarczyły danych, które są wykorzystywane do stworzenia modeli systemu i procesu obróbki, wraz z siłami obróbki, zużyciem narzędzi i powstawaniem powierzchni. Modele te będą nieodzowne przy opracowaniu zasad projektowania procesu toczenia trójosiowego. Zaprojektowano też uchwyty narzędzi i optyczny system pomiaru narzędzi, jak również przygotowano prototypowe stanowisko testowe.
Projekt FLEXISTAT przyczyni się w sposób istotny do poprawy konkurencyjności unijnych MŚP sektora obróbki. Toczenie trójosiowe jest możliwe w oparciu o modyfikacje istniejących systemów oraz moduł CAM, do bezkolizyjnego planowania ścieżki narzędzi oraz modułu optymalizacji produkcji. Technologia ta przyczyni się do minimalizacji zużycia narzędzi oraz ograniczenia odpadów, kosztów i czasu związanego z wytwarzaniem części przemysłowych, przynosząc liczne korzyści unijnym MŚP i całej gospodarce.
poleca:
