Optimering af fræseproces

Fremstilling af tyndvæggede aluminiumkomponenter til blandt andre flyindustrien udfordrer dygtige CNC operatører da procesvibrationer kan medføre både ødelagte komponenter og unødig slidtage på skæreværktøjerne.

Ved at kombinere simuleringer, eksperimenter og optimeringsmetoder er det muligt at bestemme procesparametere som maksimerer produktiviteten mens procesvibrationerne holdes på acceptable niveauer.

Ved at kombinere Tech Invents kompetencer idenfor simuleringsværktøjer, dataopsamling og eksperimentielt arbejde med den gode grundlæggende mekanikforståele er det muligt at simplificere selv avancerede produktionsprocesser til et niveau hvor man effektivt og præcist kan maksimere produktiviteren ved hjælp af simuleringer.

Produktiviteten af en del-fræseproces for emnet vist th. blev forøget med mere end 50%.

Finite Element modellering blev anvendt til at forudsige egenskaberne af den fleksible komponent, mens modellering af fræseprocessen håndteredes med analytiske modeller fra literaturen. Modellerne blev valideret og opdateret ved anvendelse af eksperimentiel og operationel modal analyse (EMA, OMA).

Stabilitet og udbøjning under fræseprocessen blev monitoreret gennem måling af lyd, skærekræfter, accelerationer og tøjninger som analyseredes i frekvensdomænet og blev sammenholdt med simuleringer og overfladerne på det færdige emne.

Simuleringer af fræseprocesser involverer tidvariende dynamik, ulineære kræfter og ustabilitetsfænomener. Derfor kan generelle optimeringsmetoder ikke anvendes direkte. Derfor var en del af opgaven i dette tilfælde at udvælge og udvikle strategier til at formulere optimeringsproblemet og derefter at løse det. Optimeringsproblemet blev formuleret gennem inspiration fra kontrolteori, mens løsning af problemet blev håndteret med resampling og parallel computing.

Arbejdet med at kombinere de mange beregningsværktøjer, håndtere store mængder eksperimentiel data, validere modeller og udivkle nye optimeringsstrategier kræver en høj grad af præcision, grundighed og dokumentation – Alt sammen noget som kendetegner hvordan ingeniørerne ved Tech Invent arbejder.