PROGETTI RICERCA ATTIVI - Le chiavi del MUSP 13.12.2016 - Hi-Score
←
→
Trascrizione del contenuto della pagina
Se il tuo browser non visualizza correttamente la pagina, ti preghiamo di leggere il contenuto della pagina quaggiù
1
PROGETTI RICERCA ATTIVI
Le chiavi del MUSP
13.12.2016
Prof. Michele Monno
Direttore Laboratorio MUSP
Progetto CLUSTER - MIUR
W.P.1: Monitoraggio e controllo indicatori tecnologici nelle lavorazioni per asportazione di truciolo.
• Stima real-time di forze di taglio e vibrazione in punta utensile sfruttando modello e dati sperimentali
• Controllo adattativo vibrazioni e indicatori tecnologici cutting force - X direction
1600 experimental
Sensori 1400
estimation
1200
Stima grandezze tecnologiche 1000
Macchina 800
N
600
-5
x 10 tool tip (point 2) vibration X direction- cutting test
7 400
experimental
estimation 200
6
0
5
9.42 9.44 9.46 9.48 9.5 9.52 9.54
controllo Osservatore 4 Stima real time forze taglio
[s]
Model-based
m
3
2
1
0
9.54 9.56 9.58
s
9.6 9.62 9.64
Stima real time vibrazioni utensili
Progetto CLUSTER FABBRICA INTELLIGENTE – high performance manufacturing- MIUR
• W.P.2: Sviluppare centri di lavoro e componenti ad elevate prestazioni e costi ridotti
Lobes Diagramm
diagr lobi frf num damping fisico
Schiume metalliche
Depth of Cut [mm]
5 diagr lobi frf sperimentale
4
utilizzate per
migliorare le
3
performance di taglio
2
OR2.A
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
60
Chatter frequency damping fisico
Progettazione ottima
della struttura del centro
50
Chatter Freq. [Hz]
Chatter frequency speriementale
40
30 di lavoro con l’impiego di
20 materiali avanzati
10
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Spindle Speed [rpm]
OR2.B OR2.C fornitori di tecnologia
Sviluppo di Sviluppo di sistemi
mandrini ad elevata di movimentazione Schema tradizionale:
flangia
spindle global efficiency increment -low velocity range ( g direct drive - g traditional) efficienza assi chiocciola asse vite
600
4
0
8
-2
6
2
550
500
450 0
X
2
400
8
6
4
L
Torque [Nm]
10 4
350
6
8
300 10
250
12
12
10
Vite fissa SMAI: flangia
chiocciola vite
200 14 14
asse
12
150 14
12
100 12
10
50
150 200
8
250
10
300 350 400 450 500
8
550 600
X L-X
Spindle Speed [rpm]
L
Progetto CLUSTER FABBRICA INTELLIGENTE - MIUR
W.P.3 - Data Fusion per la Supervisione di Sistemi Flessibili
• OR 3.A/B Architettura di monitoraggio basata su data fusion + sviluppo sistema monitoraggio on-line delle condizioni dell’utensile
• OR 3.B/C Sviluppo sistema monitoraggio on-line delle condizioni macchina e integrazione con supervisore
Misura laser FUSIONE di:
Segnale potenza
• segnale in-process
(stima usura indiretta ma
continua)
• Misura raggio utensile via
laser in macchina
(stima diretta ma a tempi
discreti)
lavorazione lavorazione lavorazione lavorazione
Tempo
• Determinare lo stato di salute della macchina attraverso analisi di segnali I/O e stati
PLC
• Estrazione di informazione da grandi quantità di dati binari per la caratterizzazione
della «firma» dei segnali in condizioni in-controllo attraverso ripetizione di cicli di
operazioni
• Sviluppo di un servizio per il monitoraggio continuo della macchina ed il rapido
riconoscimento di stati degradati di funzionamento
Progetto CLUSTER FABBRICA INTELLIGENTE – high performance manufacturing- MIUR
Progetti attivi – Hi-Score – OR1 – Metodologie e soluzioni avanzate per la progettazione della macchina
Profondità di passata assiale [mm]
1 M0
K0
ELEMENTS
K0 SEP 6 2007
12:51:43
K0
M0
K0 M0
K0
K0
M0 K0
K0 M0
K0
K0
K0 M0
K0 M0
M0
K0
K0
M0 Z
Y
K0
K0 X
M0
K0
K0 K0
STATICA e DINAMICA STRUTTURALE 200 400 600 800 1000 1200 1400
Caratterizzazione smorzamento delle schiume e loro simulazione FEM
PROGETTAZIONE INTEGRATA
La prototipazione virtuale come strumento di supporto alla progettazione
0.02
0.015
Z [m]
0.01
0.005
PROCESSO DI TAGLIO 0.01
0
-0.01
0.035 0.04 0.045 0.05 0.055 0.06 0.065
0.03
Y [m]
X [m]
Stima della morfologia superficiale
Hi-Score – OR2 – Nuove soluzioni per la sensorizzazione ed il monitoraggio di macchina e processo
SENSORIZZAZIONE di MACCHINA e PROCESSO
Sensori multipli restituiscono informazioni attendibili, copertura spaziale e di differenti domini fisici
Sensore di forza
Sensore di coppia
Emissione Acustica
Sensore a contatto
Accelerometri
MONITORAGGIO con PIÙ SENSORI
Combinazioni di segnali da diverse fonti permettono una migliore comprensione dei fenomeni QDA - Pistone 1
200
3600
Pressure signal [bar]
Displacement [mm]
150
3550
DATA FUSION
180
3500
160
3450
PC2
140
100
Corsa cilindri [mm]
Pressione [bar]
3400 120
3350 100
80
3300
50
60
3250
40
3200
20
0
3150 0
1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9
3100 Data point 4
x 10
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 -200 -150 -100 -50 0 50
Data point (tempo)
PC1
Progetti attivi – Hi-Score – OR3 – Soluzioni per il controllo di componenti-macchina-processo
CONTROLLO DI PROCESSI DI ASPORTAZIONE DI TRUCIOLO
• Incrementare la robustezza delle strategie di controllo delle vibrazioni
per operazioni di fresatura su feature tecnologiche complesse.
50 4000
Spindle Speed [rpm]
Acceleration X [N]
0 2000
-50 0
0 5 10 15 20 25 30 35
Time [s]
COMPORTAMENTO ENERGETICO delle MACCHINE UTENSILI
• Sviuluppo di politiche di controllo orientate alla riduzione del consume
energetico (i.e. spegnimento macchina o sottocomponenti) che si
integrino con esigenze produttive.
Progetti attivi – Hi-Score – OR4 – Miglioramento tecnologico di processo
IMPIEGO di LUBRO-REFRIGERANTI CRIOGENICI
Realizzazione di setup sperimentali, ottimizzazione della configurazione utensile e del processo
MATERIALI TECNOLOGICO di PROCESSO
Sviluppo materiali e rivestimenti per massimizzare le prestazioni di taglio con fluidi criogenici
Progetti Attivi – Magnetocalorici
Fondi: POR-FESR 2014- CIRI EA
2020 1 Studio e realizzazione 4 Simulazione e CIDEA
MIST E-R
realizzazione
Obiettivo: prototipo di del materiale
magnetocalorico sorgente di campo 5 MUSP
Progettazione e
refrigeratore magnetico MIST E-R
magnetico
realizzazione
MUSP MIST E-R
Attività MUSP
DIMOSTRATORE
• Schiume di alluminio
• Supporto alla
prototipazione 1 ton
PROTOTIPO
2 Scale up del 3 Realizzazione del
rigeneratore CIDEA
materiale
magnetico attivo MUSP
MUSP
MBN Nanomaterialia SPIN JONIX
MATERIALI SIMULAZIONI PROTOTIPIPuoi anche leggere
