Skip to main content

Self-Learning Control System for Freeform Milling with High Energy Fluid Jets

Article Category

Article available in the folowing languages:

Steuerung alternativer maschineller Bearbeitungsverfahren

Die Suche nach immer fortschrittlicheren und komplexeren Teilen aus schwer zu bearbeitenden Werkstoffen fördert die Entwicklung neuartiger Technologien. Ein fortschrittliches Steuersystem, das die Möglichkeiten eines aufkommenden Verarbeitungsverfahrens erweitert, wird die EU in dieser Hinsicht in eine Führungsposition versetzen.

Industrielle Technologien

Das Entfernen von Material von einem Werkstück mithilfe hochenergetischer Flüssigkeitsstrahlen ist eine sich schnell ausbreitende alternative Bearbeitungstechnologie. Die Anwendungsbereiche erstrecken sich von der maschinellen Bearbeitung schwierig zu schneidender Werkstoffe bis zur Ultra-Präzisionspolitur optischer Linsen. Bis heute erforderte diese Bearbeitungstechnik aufgrund ihrer hohen Komplexität jedoch noch immer viel Handarbeit. Ihre Anwendung zur Herstellung von Freiformstücken aus fortgeschrittenen Werkstoffen für hochwertschöpfende Produkte war durch den Mangel an Steuerstrategien begrenzt. Durch das Projekt "Self-learning control system for freeform milling with high energy fluid jets" (CONFORM-JET) konnte dieses bedeutende Problem gelöst werden. Die Mitglieder von CONFORM-JET entwickelten und demonstrierten ein neuartiges Steuersystem für Hochenergie-Strahlfräsen zur Herstellung mehrfach geneigter Oberflächen. Solche Freiformoberflächen werden häufig bei computergestützten Konstruktionssystemen verwendet, um die Oberflächen maschinell bearbeiteter Teile zu definieren. Die Wissenschaftler integrierten Modelle hochenergetischer Flüssigkeitsstrahlen und weitere Verfahrensparameter in die Multisensoren, um die angewandten Lösungen zu überwachen. Somit wurde es dem Projektteam ermöglicht, die Geometrie der geglätteten Basisfläche vorauszuberechnen und zu steuern. Diese Konstellation wurde anschließend genutzt, um eine grundlegend neue Strategie zur Steuerung der Hochenergie-Fräsverfahren zu entwickeln, die neuartige Einsatzmöglichkeiten bietet. Sie demonstrierten erstmals ein selbstlernendes Steuersystem zur hochenergetischen Flüssigkeitsstrahlbearbeitung zur Herstellung von Freiformteilen. Wenn das System mit einem neuen Szenario konfrontiert wird, werden vom Modellvorhersagecontroller aktualisierte Modelle eingesetzt. Die selbstadaptive Prozessteuerung verwendet Sensorsignale, um auf Prozessveränderungen zu reagieren, indem sie auf die Daten zugreift, die in der Datenbank verfügbar sind. Die Technologie reduzierte die erforderliche Beaufsichtigung der Maschinen um beinahe 80 % und die Entwicklungszeiten um etwa 20 %, was sich in bedeutenden Zeit- und Kostenersparnissen niederschlägt. Der Erfolg von CONFORM-JET verbessert die Fertigungstechnik zur Produktion fortschrittlicher Freiformteile für die Luft- und Raumfahrt, die Medizin und die angewandte Optik, die aus schwer zu schneidenden Werkstoffen hergestellt werden. Die Möglichkeiten übersteigen die der außereuropäischen Konkurrenz bei weitem, wodurch Produktivität, Wirtschaftswachstum und Arbeitsplatzbildung auf dem ganzen Kontinent sichergestellt werden.

Schlüsselbegriffe

Maschinelle Bearbeitung, Steuersystem, Flüssigkeitsstrahlen, Freiform, selbstlernend, Freiformfräsen, Strahlfräsen, Multisensoren

Entdecken Sie Artikel in demselben Anwendungsbereich