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NCplus — Effiziente Steuerung von Werkzeugmaschinen

Verbundprojektkoordinator
Projektpartner
  • Bosch Rexroth Electric Drives and Controls GmbH, Lohr am Main
  • CAMAIX GmbH, Eschweiler
  • Chr. Mayr GmbH & Co. KG, Mauerstetten
  • Franz Kessler GmbH, Bad Buchau
  • HYDAC International GmbH (assoziierter Partner), Sulzbach/Saar
  • KME Germany AG & Co. KG, Osnabrück
  • Leibniz Universität Hannover, Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW), Garbsen
  • perpendo Energie- und Verfahrenstechnik GmbH, Aachen
Projektwebsite
www.ncplus.de

Energiesparprogramm… sorgt für 30 Prozent mehr Effizienz beim Werkzeugmaschinenbetrieb.

Eine neuartige Strategie zum Energiesparen im Werkzeugmaschinenbau ist die bedarfsgerechte Ansteuerung und Abschaltung von Maschinenkomponenten. Denn je nach Maschinentyp und Bearbeitungsprozess werden nur 20 bis 80 Prozent der von der Maschine aufgenommenen Energie für die Zerspanung aufgewendet. Die übrige Energie wird für Nebenaufgaben eingesetzt. In diesem Bereich soll der Energieverbrauch mit Hilfe des Projekts NCplus minimiert werden. Ein integriertes Fluid- und Thermikkonzept fasst die Kühlkreisläufe der Maschine zusammen und ermöglicht eine prozessabhängige und bedarfsgerechte Kühlung. Durch Verbesserungen an der Hauptspindel wird es möglich, diese auf einem höheren Temperaturniveau zu betreiben. Ein weiterer Schwerpunkt ist die gezielte Ansteuerung der Achsen, um sie im Stillstand abzuschalten, sofern es der Prozess zulässt. Für diesen Zweck wird eine schnelle und spielfreie Bremse entwickelt. Ein übergeordnetes Energiemanagement, das auch die Peripherie-Komponenten intelligent ansteuert, rundet die Maßnahmen ab. Die Untersuchungen bauen auf Messungen der Energieflüsse bei typischen Prozessen auf. Die Wirksamkeit der Maßnahmen wird anhand eines Prototyps nachgewiesen. Die Ergebnisse können auf einen Großteil der Maschinen in der spanenden Fertigung direkt übertragen werden.

Lösungen

  • Effiziente Steuerung für Werkzeugmaschinen

    Im Projekt NCplus sind eine Vielzahl von Energieeinsparmaßnahmen erarbeitet worden, die eine neu entwickelte Steuerung intelligent zusammenführt. Mit ihr ist es möglich, die Kühlschmierstoff-Pumpen druck- oder volumenstromgeregelt zu fahren, das Kühlsystem bei Stillständen der Hauptspindel abzuschalten, eine Haltebremse während der Stillstände der vertikalen Achsen zu aktivieren, den Späneförderer über das Spanvolumen anzusteuern oder den Bildschirm und Licht gezielt abzuschalten. Diese Steuerung nutzt das Energieprofil sercos Energy und präsentiert die Ergebnisse auf einem Energie- und Leistungsmonitor.

    José Luiz Bittencourt, Bosch Rexroth AG, Tel.: 09352 181772, joseluiz.bittencourt@boschrexroth.de
    Präsentation NCplus, Effizienzfabrik-Treff „Energiemanagement in der Produktion“ am 13. September 2011
  • Effizientes Kühlwassersystem für Werkzeugmaschinen

    Die Kühlung der Motorspindel, eine der Hauptkomponenten der Werkzeugmaschine, trägt erheblich zum Gesamtenergieverbrauch bei. In NCplus wird eine neuartige Kühlstrategie entwickelt, bei der das Kühlaggregat auf Luft- statt wie bisher auf Kompressionskühlung setzt. Die intelligente Regelung erfolgt über thermische Modelle des Aggregates und der Verbraucher.

    Axel Grigoleit, Hydac International GmbH, Tel.: 06897 509-1113, axel.grigoleit@hydac.com; Dominik Dahlmann, Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW), Leibniz Universität Hannover, Tel.: 0511 762-18316, dahlmann@ifw.uni-hannover.de
    B. Denkena, H.-C. Möhring, F. Hackelöer, L. Hülsemeyer, D. Dahlmann, E. Augenstein, J. Nelles, A. Gri-goleit, Effiziente Fluidtechnik für Werkzeugmaschinen, wt Werkstatttechnik online, Jahrgang 101 (2011), Heft 5