témavezető: Takács Márton
helyszín (magyar oldal): BME Gyártástudomány és -technológia Tanszék helyszín rövidítés: GTT
A kutatási téma leírása:
Előzmények - Introduction
A 3D nyomtatási technológiák érthető térnyerése mellett a hagyományos forgácsleválasztási eljárások továbbra is megkerülhetetlen szereplői lesznek a korszerű gyártástechnológiának. Ennek oka a hatékony, nagy teljesítményű anyagleválasztás képessége tetszőleges anyagtípusok esetében, a kiváló pontosság és felületi minőség biztosítása, valamint a költséghatékony megmunkálás lehetősége. Az ipar számos területén mutatkozik igény olyan speciális anyagok megmunkálására, amiknél az átlagosnál nagyobb keménység számos kihívás elé állítja a forgácsolási folyamatot.
Ma már egyre több gyártó cég alkalmazza az Ipar 4.0 keretrendszerét, aminek alapja a gyártási folyamatok adatainak részletes regisztrálása, feldolgozása, valamint ezek alapján gépi tanulási módszereken alapuló, a gyártási folyamatot támogató prediktív és döntéstámogató rendszerek alkalmazása. Ezek segítségével lehetőség nyílik többek között az alkatrész tulajdonságainak, valamint a szerszám adott pillanatban érvényes várható éltartamának a becslésére.
Kemény anyagok korszerű eljárásokkal történő megmunkálásakor is elengedhetetlenül fontos az Ipar 4.0 keretrendszerébe történp integrálhatóság, ami alapján egy, a korábbinal költséghatékonyabb és jobb minőségű gyártási folyamat realizálható.
A kutatás célja – Aim of the research
A kutatási téma fő célkitűzése a kemény anyagok megmunkálási eljárásainak Ipar 4.0-ás környezetbe történő bevezethetősége, valamint hatékonyságának növelése az információs technológia korszerű eszközeinek támogatásával.
Az elvégzendő feladatok, azok fő elemei, időigénye – Tasks, time necessary
Irodalomkutatás a keménymegmunkálás témakörében. Anyagleválasztási modellek vizsgálata, értékelése. Az Ipar 4.0 sajátosságainak részletes megismerése. (1 szemeszter)
A szerszámfelügyelettel, a digitális ikerpárral és a gépi tanulási megoldásokkal kapcsolatos ismeretek feltérképezése és összefoglalása. (2. szemeszter).
Mérési és adatgyűjtési rendszer megtervezése, összeállítása, szenzorok telepítése. Adatgyűjtés előkészítése. Kísérleti körülmények specifikálása. Kísérlettervezés. (3. szemeszter).
Keménymegmunkálási kísérletek elvégzése. Adatgyűjtés. Szerszámelhasználódás és megmunkálási minőség vizsgálata. (4. szemeszter)
Jelanalízis, adatelemzés. Modellalkotás előkészítése. (5. szemeszter)
A szerszámelhasználódás és a kialakított felületi minőség predikciós modelljeinek a létrehozása, gépi tanulási módszerek alkalmazásáva. (5., 6. és 7. szemeszterek)
A fejlesztett modellek valós gyártási környezetbe történő implementálása, validálás, hatékonyság elemzése. (7.szemeszter)
Eredmények publikálása (3-8. szemeszterek)
Disszertáció elkészítése (7. és 8. szemeszterek)
A szükséges berendezések - Necessary equipment
A kutatáshoz 5-tengelyes mikromegmunkáló központ, 4-tengelyes esztergaközpont, ultraprecíziós eszterga, erő- és rezgésmérési szenzorok, adatgyűjtő rendszer, digitális és konfokális mikroszkóp, felületi érdességmérő egység, kiértékelő szoftverek, végeselemes szoftver szükségesek, amik a tanszéken vagy a társtanszékeken rendelkezésre állnak.
Várható tudományos eredmények - Expected scientific results
A forgácsolási keménymegmunkálás sajátosságainak, valamint a megmunkálási minőséget és a hatékonyságot befolyásoló tényezőinek részletes leírása. A szerszámkopás és a felületi minőség predikciós modelljeinek rendelkezésre állása kemény anyagok megmunkálása esetén. Optimális szerszámcserével kapcsolatos döntéstámogató rendszer.
Irodalom - Literature
J C, Jáuregui ; J R, Reséndiz ; S, Thenozhi ; T, Szalay ; Á, Jacsó ; M, Takács: Frequency and Time-Frequency Analysis of Cutting Force and Vibration Signals for Tool Condition Monitoring, IEEE ACCESS 6 pp. 6400-6410., 11 p. (2018)
Balázs, B Z ; Takács, M, Finite element modelling of thin chip removal process, IOP CONFERENCE SERIES: MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING 426 Paper: 012002 (2018)
M, Takács ; B Z, Balázs ; J C, Jáuregui: Dynamical Aspects of Micro Milling Process, In: Tomaz, Pepelnja; Zlatan, Car; Jan, Kudlacek (szerk.) International Conference on Innovative Technologies : IN-TECH 2017, Faculty of Engineering University of Rijeka, (2017) pp. 181-184., 4 p.
Takács M, Verő B: Material Structural Aspects of Micro-Scale Chip Removal, MATERIALS SCIENCE FORUM 414-415, 2003, pp. 337-342.
M Takács, B Verő, I Mészáros: Micromilling of Metallic Materials, JOURNAL OF MATERIALS PROCESSING TECHNOLOGY 138, 2003, pp. 152-155.
Bejelentkezés
