Sensory we współczesnych obrabiarkach sterowanych numerycznie *

Sensors in the contemporary CNC machine tools

Wacław Skoczyński, Marek Stembalski, Andrzej Roszkowski, Tomasz Jankowski, Paweł Turek, Paweł Piórkowski | 01-11-2016

Mechanik nr 11/2016 - XVI Krajowa VII Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna „Metrologia w technikach wytwarzania”

STRESZCZENIE: Celem pracy jest przedstawienie postępów w dziedzinie zastosowań różnych sensorów w obrabiarkach sterowanych numerycznie. Omówiono współczesne napędy obrabiarek i układy pomiaru położenia. Wskazano na przyczyny monitorowania nowoczesnych systemów wytwórczych i opisano stosowane układy diagnostyki i nadzoru. Przedstawiono wybrane inteligentne rozwiązania mechatroniczne w dziedzinie obrabiarek, których celem jest ograniczenie różnego rodzaju błędów obróbki.

SŁOWA KLUCZOWE: obrabiarka, diagnostyka, sensory, układy mechatroniczne

ABSTRACT: The aim of the study was to present the progress in the application of a variety of sensors and mechatronic systems in numerically controlled machine tools. Modern machine tools drives and position measurement systems were discussed. The reasons for modern manufacturing systems monitoring were indicated and diagnostic and supervision systems employed in machine tools were described. Some selected intelligent mechatronic solutions in the field of machine tools whose aim is to reduce various types of machining errors were presented.

KEYWORDS: machine tool, diagnostics, sensors, mechatronic systems

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

Altintas Y., Verl A., Brecher C., Uriarte L., Pritschow G. “Machine tool feed drives”. CIRP Annals – Manufacturing Technology. Vol. 60 (2011): pp. 779–796.
Angle Encoders without Integral Bearing http://www.heidenhain.de/de_EN/php/documentation-information/brochures/popup/media/media/file/view/file-0351/file.pdf (dostęp 17.07.2014).
„Bezprzewodowy system QC20-W ballbar firmy Renishaw do diagnostyki stanu technicznego obrabiarek”. http://resources.renishaw.com/download.aspx?lang=pl&data=27053&btn=1 (dostęp 14.05.2016).
Chrzanowski J. „Sonda narzędziowa z funkcją pomiaru zużycia ostrza”. Mechanik. R. 88, nr 12 (2015): s. 14–17, DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.12.591.
Denkena B., Götz, T. 2005, Rotierende Spannvorrichtung mit Aktorik zur Feinpositionierung, wt-online, 95/05: pp. 309–313.
Denkena B., Gϋmmer O., Sellmeier V. “Static and Dynamic Stabilisation of a Milling Process by an Adaptronic Spindle System for Milling Machines”. Proceedings of the Adaptronic Congress. Berlin. (2009): pp. 93–98.
Dornfeld D., Lee D.E. „Precision Manufacturing”. New York: Springer Science + Busines Media, 2008.
Gheorghe G.I. “What is Adaptronics?” The Scientific Bulletin of Valahia University – Materials and Mechanics. Vol. 10, No. 7 (2012): pp. 88–91. http://fsim.valahia.ro/sbmm.html/docs/2012/mechanics/6_Gheorghe_2012.pdf
Großmann K., Müller J., Schween A. “Mikro-Achse als Zusatzaggregat für Großdrehmaschinen”. Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb. Vol. 96, No. 9 (2001): pp. 470–473.
Honczarenko J. „Obrabiarki sterowane numerycznie”. Warszawa: WNT, 2008.
Jemielniak K. „Tendencje rozwojowe w diagnostyce stanu narzędzia i procesu skrawania”. http://www.zaoios.pw.edu.pl/kjemiel/docs/TendRozwDNIPS.pdf (dostęp 24.07.2014).
Jędrzejewski J. “Machine tool development from high level of holistic improvement to intelligence”. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. Vol. 73, Iss. 2 (2015): pp. 55–64.
Jędrzejewski J. „Znaczenie i rozwój inteligentnych obrabiarek”. Stal Metale & Nowe Technologie. Nr 5/6 (2015): s. 26–31.
Jędrzejewski J., Kwaśny W., Kowal Z., Winiarski Z. „Development of the modelling and numerical simulation of the thermal properties of machine tools”. Journal of Machine Engineering. Vol. 14, No. 3 (2014): pp. 5–20.
Moriwaki T. “Intelligent Machining”. Proc. Workshop on Tool Condition Monitoring. Vol. 1, Paris: Dornfeld D.A., Byrne G. eds. (1992).
Neugebauer R., Denkena B., Wegener K. „Mechatronic Systems for Machine Tools”. Annals of the CIRP. Vol. 56, No. 2 (2007): pp. 657–686.
„Nordmann Tool Monitoring”. http://www.toolmonitoring.com/praesentation.html (dostęp 14.05.2016 r.).
Pajor M., Zapłata J. „Zastosowanie metod sztucznej inteligencji do kompensacji odkształceń cieplnych śrub pociągowych obrabiarek CNC”. Modelowanie Inżynierskie. T. 20, nr 51 (2014): s. 70–76, http://www.kms.polsl.pl/mi/pelne_20/10_20_51.pdf.
“Probing systems for CNC machine tools”. Renishaw. 2001-2014. http://resources.renishaw.com/en/download/(848fe042bee049169175eaee78a939cb) (dostęp 22.05.2016).
“Rotary Encoders”. http://www.heidenhain.com/de_EN/php/documentation-information/brochures/popup/media/media/file/view/file-0035/file.pdf.
Rößner W. “Werkzeugmaschinen/NC”. Vorlesungsmanu-skript. Fakultät Maschinenbau. Hochschule Augsburg. http://www.hs-augsburg.de/~roessner/downloads/vwm06.pdf (dostęp 14.05.2016 r.).
Taniguchi N. “Nanotechnology: integrated processing systems for ultra-precision and ultra-fine products”. New York: Oxford University Press, 1996.
Teti R., Jemielniak K., O’Donnell G.O., Dornfeld D. “Advanced Monitoring of Machining Operations”. CIRP Annals – Manufacturing Technology. Vol. 59 (2010): pp. 717–739.
Tönshoff H.K., Inasaki I. “Sensors in Manufacturing”. Weinheim – New York – Chichester – Brisbane – Singapore – Toronto: Wiley-VCH Verlag, 2001.