Wyniki prac badawczych dla zrealizowanego projektu

 

”Przeprowadzenie prac B+R przez firmę PPHU SOMET celem opracowania innowacji produktowej.” nr projektu RPDS.01.02.02-02-0004/19

w ramach

 

Oś priorytetowa 1
„Przedsiębiorstwa i innowacje”
 
Działanie 1.2
„Innowacyjne przedsiębiorstwa”
Poddziałanie 1.2.2
„Innowacyjne przedsiębiorstwa – ZIT WrOF”
Schemat 1.2 A
„Wsparcie dla przedsiębiorstw chcących rozpocząć lub rozwinąć działalność B+R”

 

W ramach realizacji „Przeprowadzenie prac B+R przez firmę PPHU SOMET celem opracowania innowacji produktowej”, zespół B+R PPHU SOMET w oparciu o przyjęte założenia przeprowadził w procesie trzy etapowym cykl badań i analiz, którego rezultatem było wytworzenie nowego produktu. Głównym założeniem przeprowadzenia procesu badawczo-rozwojowego było wykorzystanie własnego zaplecza technicznego oraz zasobów ludzkich, w tym wieloletniego doświadczenia kadry.

Zespół B+R założył wprowadzenie udoskonalenia obecnego procesu wytwarzania form poprzez skrócenie czasu produkcji oraz eliminację wybranych etapów w procesie, które pierwotnie obejmowały prace wykończeniowe i złożeniowe. Wytworzenie formy z uwzględnieniem ww. założeń przyczyniło się do poprawy właściwości wytrzymałościowych produktu. Przeanalizowano kilka materiałów kluczowych, w tym najbardziej popularnego gatunku stali 235JR.

Dzięki przeprowadzonym pracom badawczo-rozwojowym nad różnymi metodami optymalizacji procesu technologicznego, począwszy od aspektu organizacyjnego, poprzez parametry obróbkowe, konstrukcje i materiały narzędziowe, konstrukcje maszyn technologicznych, strategie obróbki, jakościowe aspekty technologii udało się znacząco zwiększyć efektywność procesową. W przypadku stanowisk obróbkowych istotnym czynnikiem jest dobór i optymalizacja parametrów obróbkowych, w tym również narzędzi. Właściwy dobór narzędzi, parametrów obróbkowych, strategii obróbkowej oraz ich optymalizacja miały korzystny wpływ na skrócenie czasu głównego obróbki aż o 30%. Prace dotyczące technologicznego przygotowania produkcji oraz samego procesu obróbkowego obejmowało zastosowanie metod szeregowych oraz metody analitycznej modelowania. Dzięki innowacyjnemu podejściu do techniki frezowania zoptymalizowano posuw roboczy przy frezowaniu czołowym, przyjmując, iż posuw roboczy ma szczególny wpływ na chropowatość powierzchni przedmiotu obrabianego. W ramach przeprowadzonych prac przeanalizowano wpływ błędów ustalenia płytek skrawających w oprawce narzędziowej oraz zmienności posuwu roboczego na dokładność geometryczną i właściwości warstwy wierzchniej (chropowatość). Opracowany został model przewidujący na podstawie błędów ustalenia płytek skrawających oraz parametrów obróbkowych chropowatość powierzchni obrabianej po zakończeniu operacji technologicznej. Dopasowano wartości posuwu roboczego w zależności od zmniejszania lub podwyższania warunków skrawania. Wyeliminowano błędy obróbki wynikające z nieoptymalnego przebiegu ścieżki narzędzia i niedokładnej interpolacji ruchu narzędzia. Po przeprowadzonej obróbce, która była krótsza niż przy zastosowaniu programu NC nieoptymalizowanego, sprawdzono dokładność geometryczną, która również okazała się lepsza. Optymalizację posuwu zastosowano w obróbce dużych elementów formy. Zaprojektowany nowy proces produkcyjny powinien skrócić czas obróbki formy o około 70-75% przy zwiększeniu tolerancji wykonania do 0.02 mm.

Zalety:

• Eliminacja wielu podzespołów i możliwości popełnienia błędu,

• Większa dokładność wykonania – do 0,02 mm,

• Wykonanie całości na 1 maszynie – ograniczenie procesów produkcyjnych do 1 zabiegu,

• Ograniczenie pracy technologa do 1/3,

• Eliminacja długotrwałej i uciążliwej obróbki ręcznej i procesów typu spawanie, skręcanie,

• Jednoczesna kontrola jakości wykonywanego elementu – wykonywana bezpośrednio na maszynie wykonującej detal,

• Ograniczenie czasu stygnięcia po wyjęciu z pieca,

• Sztywność konstrukcji min 15% w zależności od wyniku rozprowadzenia otworów (kanałów) chłodniczych.

Zwiększanie dynamiki obróbki i optymalizacja czasu pracy na podstawie wykonanej analizy wiąże się z wprowadzaniem obróbki z dużymi prędkościami przy jednoczesnym zmniejszeniu masy podzespołów ruchomych. W związku z tym klasyczne podejście do projektowania polegające na wykorzystaniu sprawdzonych rozwiązań konstrukcyjnych form należy zmienić na konstruowanie z wykorzystaniem symulacji MES. Etapem poprzedzającym proces optymalizacji jest analiza MES korpusu zaproponowanego przez konstruktora. Określono sztywność statyczną w oparciu o wyniki analizy przemieszczeń na trzech kierunkach.