1 REZENTACJA MOŻLIWOŚCI WSPÓŁPRACY W RAMACH PROJEKTU TANGO1/266350/NCBR/2015Zastosowanie wybranych rozwiązań mechatronicznych do nadzorowania procesu skrawania przedmiotów wielkogabarytowych na wieloosiowych centrach obróbkowych Prof. dr hab. inż. Krzysztof J. KALIŃSKI, prof. zw. PG Kierownik Zespołu Mechatroniki

2 Największa uczelnia techniczna Polski Północnej- powyżej studentów - 9 wydziałów - 7 studiów doktoranckich - 29 kierunków studiów - 40 studiów podyplomowych nauczycieli akademickich JM Rektor PG Prof. dr hab. inż. Henryk Krawczyk, prof. zw. PG Uniwersytet techniczny WYDZIAŁY Architektury Inżynierii Lądowej i Środowiska Chemiczny Mechaniczny Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki Oceanotechniki i Okrętownictwa Elektrotechniki i Automatyki Zarządzania i Ekonomii Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej 2

3 Środowiskowe Studium Doktoranckie Wydział Mechaniczny 250 absolwentów rocznie 6 kierunków studiów 3 kursy podyplomowe Środowiskowe Studium Doktoranckie 123 nauczycieli akademickich: - 10 profesorów - 18 doktorów habilitowanych 3

4 Prof. dr hab. inż. Jan Stąsiek prof. zw. PGWydział Mechaniczny Kierownictwo Wydziału: Dziekan Prodziekan ds. Nauki Prodziekan ds. Kształcenia Prodziekan ds. Organizacji Studiów Dyrektor Administracyjny Dziekan Prof. dr hab. inż. Jan Stąsiek prof. zw. PG Katedry: Energetyki i Aparatury Przemysłowej Inżynierii Materiałowej i Spajania Konstrukcji Maszyn i Pojazdów Mechaniki i Mechatroniki Technologii Maszyn i Automatyzacji Produkcji

5 Katedra Mechaniki i Mechatroniki – profesorowie i doktorzy habilitowani –Prof. dr hab. inż. Edmund Wittbrodt, prof. zw. PG Kierownik Katedry Kierownik Zespołu Mechaniki i Wytrzymałości Materiałów Prof. dr hab. inż. Krzysztof J. Kaliński, prof. zw. PG Kierownik Zespołu Mechatroniki Dr hab. inż. Tomasz Kucharski, prof. nadzw. PG Dr hab. inż. Krzysztof Lipiński Dr hab. inż. Leszek Osiecki Kierownik Zespołu Hydrauliki i Pneumatyki

6 Zespół Mechatroniki Prof. Krzysztof J. Kaliński, kierownik, mgr inż. mech. 1980, dr 1988, dr hab. 2002, tytuł prof. 2013, prof. zw. PG od Krajowe projekty badawcze: kierownik – 6, główny wykonawca – 2, wykonawca – 7 Projekty międzynarodowe: kierownik – 1, wykonawca – 4, wnioskodawca – 3 Projekty w ramach funduszy strukturalnych: kierownik/koordynator – 3, uczestnik/przedstawiciel – 2 Dr Franciszek L. Dziewanowski mgr inż. mech. – 1963, dr – 1975 Krajowe projekty badawcze: główny wykonawca – 3, Dr Marek Galewski mgr inż. elektron. – 2002, dr – 2007 Krajowe projekty badawcze: główny wykonawca – 3, wykonawca – 2 Projekty międzynarodowe: wykonawca – 1 Dr Michał Mazur mgr inż. mech. – 2005, dr – 2010 Krajowe projekty badawcze: wykonawca – 4 Projekty międzynarodowe: wykonawca – 2 Dr Marek Chodnicki mgr inż. mech. – 2003, dr – 2011 Krajowe projekty badawcze: wykonawca – 2 Mgr Bartłomiej Bondarczuk mgr inż. mech. – 2014, doktorant Krajowe projekty badawcze: wykonawca – 1 Mgr Jan Kapliński mgr inż. mechatr. – 2014, doktorant, krajowe projekty badawcze: wykonawca – 1 Mgr Barbara Kowalska mgr inż. mechatr. – 2015, doktorant

7 Prace doktorskie

8 Projekty badawcze PROJEKT BAZOWY

9 The ICM Conference MAY 11-13, 2015 – GDAŃSK, POLANDOrganising committee 9

10 Tango1 Projekt TANGO1/266350/NCBR/2015Zastosowanie wybranych rozwiązań mechatronicznych do nadzorowania procesu skrawania przedmiotów wielkogabarytowych na wieloosiowych centrach obróbkowych * Tokarka karuzelowa FKD 80/60 Feichter. Energomontaż-Północ Gdynia 10

11 1. Mapa optymalnych prędkości obrotowych wrzeciona frezarkiFrezowanie próbki podatnej półwalcowej materiał: brąz CC331G (BA1032) wymiary: 150x100x5 mm frezarka: Deckel Maho DMU 50eVo Linear Cel: minimalizacja poziomu drgań narzędzie-przedmiot obrabiany

12 1. Mapa optymalnych prędkości obrotowych wrzeciona frezarkiWyznaczanie postaci drgań dominujących w wybranych punktach na powierzchni przedmiotu obrabianego Określenie prędkości optymalnej dla danej postaci drgań Określenie obszarów o stałej prędkości obrotowej wrzeciona

13 1. Mapa optymalnych prędkości obrotowych wrzeciona frezarkiFragment mapy optymalnych prędkości # Grid X Y Z Mapa_1 Mapa_2 Freq_1 Freq_2 Freq_3 . Na podstawie mapy, postprocesor programu MasterCAM modyfikuje program sterujący dla obrabiarki, umieszczając w nim instrukcje zmiany prędkości prędkości obrotowej wrzeciona

14 1. Mapa optymalnych prędkości obrotowych wrzeciona frezarkiGeometria Kinematyka Programowanie obrabiarki Oprogramowanie biurowe MASTERCAM NCI Oprogramowanie MP.DLL (cechy obrabiarki) Oprogramowanie użytkowe postprocesor (mapa optymalnych prędkości obrotowych) NC – kod zmodyfikowany NC – frezowanie normatywne System sterowania obrabiarką Heidenhain iTNC Deckel Maho DMU 50V eVo linear

15 1. Mapa optymalnych prędkości obrotowych wrzeciona frezarkiDrgania chatter B1_o1 obszar 1 wyeliminowane Pozostają rezonanse związane z wymuszeniem od wirującego freza

16 2. Optymalizacja zamocowania przedmiotu w procesie frezowaniaUchwyt przedmiotu obrabianego z regulowaną sztywnością zamocowania i przegubem o 1 stopniu swobody. Model metody elementów skończonych (MES) przedmiotu Wrzeciono z narzędziem Przedmiot obrabiany Przegub o 1 stopniu swobody n=const. Akcelerometr Sztywność regulowana Uchwyt Optymalna prędkość obrotowa zależy od dominującej częstotliwości drgań własnych układu uchwyt podatny-przedmiot obrabiany Częstotliwość drgań własnych zależy od własności dynamicznych przedmiotu obrabianego. Dzięki możliwości regulacji sztywności zamocowania istnieje możliwość modyfikacji własności dynamicznych całego układu, tak aby spełniony był warunek optymalnej prędkości obrotowej wrzeciona, bez potrzeby zmiany prędkości.

17 2. Optymalizacja zamocowania przedmiotu w procesie frezowaniaPrzemieszczenie (a) i widmo amplitudowe(b) w przypadku optymalnym: n=15745 obr/min i sztywność zamocowania N/mm. chatter Przemieszczenie (a) i widmo amplitudowe(b) w przypadku nieoptymalnym: n=14745 obr/min i sztywność zamocowania N/mm

18 2. Optymalizacja zamocowania przedmiotu w procesie frezowaniachatter Przemieszczenie (a) i widmo amplitudowe(b) w przypadku nieoptymalnym: n=16745 obr/min i sztywność zamocowania N/mm Przemieszczenie (a) i widmo amplitudowe(b) w przypadku nieoptymalnym:n=15745 obr/min i sztywność zamocowania 8500 N/mm.

19 2. Optymalizacja zamocowania przedmiotu w procesie frezowaniachatter Przemieszczenie (a) i widmo amplitudowe(b) w przypadku nieoptymalnym: n=15745 obr/min i sztywność zamocowania N/mm

20 Projekt TANGO1 warunki rozpoczęcia fazy B+RPorozumienie w sprawie współpracy w ramach konkursu „TANGO” Oświadczenie Przedsiębiorstwa o zobowiązaniu do wniesienia udziału własnego Gotowość Przedsiębiorstwa do wdrożenia wyników projektu w praktyce Ponadto: Należy określić zasady podziału własności intelektualnej