FB kontakt

23.11.2017

Strona główna Listopad 2017

Zawartość miesięcznika nr 11/2017

CAD/CAM

1052 Analiza statyczna naprężeń elementów sprzęgła z bezstopniową regulacją podatności skrętnej z wykorzystaniem MES * Static analysis of the stresses of clutch components with infinitely variable adjustment of the torsional flexibility using MES - Paweł Kołodziej, Marek Boryga

STRESZCZENIE: Przedstawiono zasadę działania, charakterystykę oraz analizę wytężenia elementów konstrukcji sprzęgła podatnego z możliwością bezstopniowej regulacji sztywności skrętnej przy obciążeniu występującym podczas eksploatacji układu napędowego maszyny. W analizie naprężeń elementów sprzęgła wykorzystano metodę elementów skończonych. Wyniki analizy potwierdzają poprawność konstrukcji sprzęgła pod względem wytrzymałościowym.

SŁOWA KLUCZOWE: sprzęgło podatne, zmienna sztywność skrętna, analiza wytężenia, metoda elementów skończonych

ABSTRACT: Principles, characterization and stress analysis of the clutch components with infinitely variable adjustment of the torsional flexibility at the load occurring during the operation of the machine drive system, are presented. The finite element method was used for the stress analysis of the clutch. Results of the analysis confirm the correctness of the clutch construction in terms of their strength.

KEYWORDS: flexibility clutch, variable torsional stiffness, stress analysis, finite element method

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.178

1055 Autodesk ArtCAM Standard 2018 jako oprogramowanie dla przemysłu (AUTODESK)

Inżynieria materiałowa

1057 Badania właściwości powłok na bazie chromu napawanych metodą TIG * Examination of chromium-based coating properties deposited by means of TIG - Dominik Dudek, Konrad Stefańczyk, Ewelina Skowron, Radosław Mijas

STRESZCZENIE: Artykuł zawiera wyniki badań polegających na napawaniu blach wykonanych ze stali X10CrMoNb9-1. Stalowa blacha była napawana metodą TIG z wykorzystaniem 2 różnych materiałów. Proces napawania przeprowadzono na urządzeniu Electric Invertec V270-T pulse. Materiałami, których użyto do napawania, były W CrMo2Si oraz W CrMo91. Po przeprowadzonym procesie z napawanych blach wycięto próbki, z których następnie wykonano zgłady metalograficzne. W artykule przedstawiono fotografie mikrostruktur zarejestrowanych podczas obserwacji zgładów pod mikroskopem odwróconym Nikon Eclipse MA 200.

SŁOWA KLUCZOWE: warstwa wierzchnia, napawanie, powłoka, napawanie TIG, mikrostruktura

ABSTRACT: The paper presents results of the deposition tests on the steel plates made of X10CrMoNb9-1. The steel sheet has been TIG-deposited using two different materials. Welding process has been performed applying Electric Invertec V270-T pulse device. The materials used for the deposition were W CrMo2Si and W CrMo91. After the process, samples have been cut from the deposited plates, from which the metallographic welds have been made. The paper presents photographs of microstructures recorded during observation of welds under Nikon Eclipse MA 200 inverted microscope.

KEYWORDS: superficial layer, hardfacing, coating, TIG welding, microstructure

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.179

1060 Wpływ parametrów spawania opornościowo-impulsowego superstopów niklu na wybrane właściwości połączenia * Influence of the resistive-pulse welding parameters of nickel super-alloys on selected properties of the connection - Sławomir Spadło, Wojciech Depczyński, Piotr Młynarczyk, Tadeusz Gajewski, Jarosław Dąbrowa

STRESZCZENIE: Zaprezentowano mikrostrukturę oraz badania mechaniczne spawów cienkich blach z superstopów na bazie niklu: Haynes 230 i Hastelloy X. Spoiny wykonano metodą mikrospawania opornościowo-impulsowego z wykorzystaniem urządzenia WS 7000S. Mikrotwardość złączy zmierzono twardościomierzem Matsuzawa Vickers MX 100 przy obciążeniu 100 G (0,98 N). Obserwacje metalograficzne przygotowanych zgładów przeprowadzono za pomocą mikroskopu optycznego Nikon Eclipse MA200 przy różnych powiększeniach. Badania mikrostruktury metalograficznej uzupełniono analizą liniową składu chemicznego. Wykorzystano do tego mikrosondę elektronową typu OXFORD X-MAX.

SŁOWA KLUCZOWE: mikrospawanie, inżynieria powierzchni, mikrostruktura, mikrotwardość

ABSTRACT: Microstructure and mechanical tests of welds of thin sheets made from nickel-based super-alloys (Haynes 230 and Hastelloy X) were presented. The welds were made using the resistive-pulse micro-welding method using the WS 7000S device. The micro-hardness of the joints was measured with a Matsuzawa Vickers MX 100 hardness tester at 100 G (0.98 N). Metallographic observations of the prepared micro-sections were performed using the Nikon Eclipse MA200 optical microscope at various magnifications. The metallographic microstructure studies were supplemented by linear analysis of the chemical composition, for which the OXFORD X-MAX electron microscope was applied.

KEYWORDS: microwelding, surface engineering, microstructure, microhardness

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.180

1063 Odporność zmęczeniowa stopu AlSi11 konsolidowanego plastycznie z wiórów * Fatigue resistance of AlSi11 alloy plastically wedged of chips - Łukasz Wzorek, Mateusz Wędrychowicz, Tomasz Skrzekut, Piotr Noga, Marcel Wiewióra, Mateusz Pacek

STRESZCZENIE: W procesie wyciskania współbieżnego wytworzono 2 prasówki ze stopu AlSi11: z litego wlewka oraz z wiórów z procesu toczenia. Przeprowadzono obserwację mikrostruktury, określono własności mechaniczne na podstawie próby 1-osiowego rozciągania oraz wykonano badania zmęczeniowe, dzięki którym wyznaczono odporność zmęczeniową stopu AlSi11.

SŁOWA KLUCZOWE: AlSi11, konsolidacja plastyczna, badania zmęczeniowe

ABSTRACT: Two extrudates made of AlSi11 alloy have been produced in the co-extrusion process: solid billet and machining chips from the rolling process. The microstructure was observed, mechanical properties were determined on the basis of the 1-axial stretch test, and the fatigue tests were performed to determine the fatigue resistance of the AlSi11 alloy.

KEYWORDS: AlSi11, plastic consolidation, fatigue test

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.181

1066 Właściwości spieków otrzymanych techniką prasowania na gorąco z proszków Fe, Cu i Ni * Properties of sinters obtained by Fe, Cu and Ni powders hot-pressing - Joanna Borowiecka-Jamrozek, Jan Lachowski

STRESZCZENIE: Przedstawiono wyniki badań własności spieków otrzymanych z mieszanek elementarnych proszków żelaza, miedzi i niklu, poddanych mieleniu w młynie kulowym przez 60 h. Spieki wykonano techniką prasowania na gorąco w grafitowej matrycy. Ich badania obejmowały pomiar gęstości i twardości oraz statyczną próbę rozciągania. Obserwowano również – za pomocą elektronowego mikroskopu skaningowego – mikrostrukturę i przełomy zerwanych próbek. Badania miały na celu określenie przydatności wytworzonych kompozytów do produkcji narzędzi metaliczno-diamentowych. Ich własności porównano z własnościami spieku wyprodukowanego z komercyjnej mieszanki proszków.

SŁOWA KLUCZOWE: narzędzia diamentowe, mieszanka proszków, spiek, osnowa

ABSTRACT: The results of studies upon properties of sinter obtained from elementary mixtures of iron, copper and nickel powders have been subjected to grinding in a ball mill for 60 hrs. The sinters have been made by hot-pressing technique in graphite matrix. Their studies included density and hardness measurements and static stretch test. Electron microscope has been also applied to observe the microstructure and breakthroughs of broken samples. The research has been aimed at determining the suitability of manufactured composites for the production of metallic-diamond tools. Their properties have been compared with those of sinter produced from a commercial blend of powders.

KEYWORDS: diamond tools, powder mixture, sinter, matrix

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.182

1069 Wybrane właściwości i mikrostruktura złącza ze stopu tytanu spawanego wiązką elektronów * Selected properties and microstructure of the titanium alloy connection made using EBW - Sławomir Spadło, Wojciech Depczyński, Piotr Młynarczyk, Wojciech Wójtowicz, Radosław Mijas

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono badania mikrostruktury oraz właściwości i parametrów technicznych spoin wykonanych metodą spawania wiązką elektronową (EBW). Spawanie wiązką elektronową jest procesem łączenia odpowiednim zwłaszcza w przypadku tytanu i innych materiałów podatnych na utlenianie, ponieważ musi się odbywać w próżni. Kwalifikacji spoiny pod względem integralności połączenia dokonano na podstawie badania właściwości mechanicznych i oceny mikrostruktury. Mikrotwardość spoiny zmierzono urządzeniem Matsuzawa-Vickers MX 100 – zastosowano obciążenie 100 G (0,98 N). Do zbadania mikrostruktury i określenia wielkości poszczególnych stref przegubowych użyto mikroskopu Nikon Eclipse MA200.

SŁOWA KLUCZOWE: spawanie wiązką elektronów, mikrostruktura, mikrotwardość

ABSTRACT: The paper presents microstructure investigations as well as properties and technical parameters of welds made using the electron beam welding method (EBW). Electron beam welding is a bonding process, especially suitable in the case of titanium and other oxidation-sensitive materials, because it must be carried out in a vacuum. Integrity of the joint was determined on the basis of mechanical properties and microstructure evaluation. The micro-hardness of the weld was measured with the Matsuzawa-Vickers MX 100 – a load of 100 G (0.98 N) was used. Nikon Eclipse MA200 microscope was used to examine the microstructure and determining the size of individual articulation zones.

KEYWORDS: electron beam welding, surface engineering, microstructure, microhardness

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.183

Metrologia techniczna

1016 Technologia pomiarów laserowych zdefiniowana na nowo – premiera systemu LC50-DIGILOG na targach EMO 2017 (BLUM-NOVOTEST)
1018 Multisensorowa optyczna maszyna pomiarowa Venture XT (ITA)
1020 Pomiar geometrii i ocena powierzchni narzędzi za pomocą mikroskopu różnicowania ogniskowego * Geometry measurement and tool surface evaluation using a focus-variation microscope - Dariusz Brzozowski, Michał Wieczorowski, Bartosz Gapiński

STRESZCZENIE: Zaprezentowano możliwości pomiaru cech geometrycznych narzędzi skrawających i chropowatości powierzchni za pomocą mikroskopu różnicowania ogniskowego. Technologia ta wspiera producentów w rozwoju nowych produktów oraz w kontroli stanu zużycia krawędzi skrawającej i geometrii. Wszystkie pomiary, niezależnie od miejsca aplikacji, cechują się wysoką rozdzielczością, powtarzalnością i identyfikowalnością. Co więcej, mikroskopia różnicowania ogniskowego pozwala mierzyć nierówności powierzchni i wykruszenia ostrzy, co daje szerokie możliwości przeprowadzania analizy numerycznej jakości krawędzi. Technologia gwarantuje także stabilność uzyskiwanych wyników pomiarów nawet w warunkach produkcyjnych.

SŁOWA KLUCZOWE: narzędzia skrawające, różnicowanie ogniskowe, pomiary wyszczerbień, chropowatość narzędzia

ABSTRACT: Possibility of measuring the geometrical features of cutting tools and surface roughness by means of a focus-variation microscope is presented. This technology supports manufacturers in the development of new products and in the quality control of cutting edges and geometry. All measurements, regardless of the application site, are characterized by high resolution, repeatability and traceability. Furthermore, focus-variation microscopy allows measurement of surface irregularities and edge chipping, giving a wide range of possibilities for numerical analysis of edge quality. The technology also provides the stability of measurement results obtained even under production conditions.

KEYWORDS: cutting tools, focus-variation, chipping measurement, tool roughness

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.167

1024 Analiza możliwości zastosowania wielosensorowej CMM do pomiarów elementów łożysk tocznych * Analysis of multi-sensory CMM use for the measurement of rolling bearing elements - Stanisław Adamczak, Jerzy Sładek, Jakub Kulpa, Jacek Świderski

STRESZCZENIE: Przedstawiono możliwości zastosowania wielosensorowej współrzędnościowej techniki pomiarowej do pomiaru wybranych elementów łożysk tocznych. Zaprezentowano wyniki pomiarów promienia czaszy kulistej rolki stożkowej i kąta pomiędzy bieżnią zasadniczą a bieżnią pomocniczą pierścienia wewnętrznego łożyska stożkowego.

SŁOWA KLUCZOWE: wielosensorowa współrzędnościowa maszyna pomiarowa, łożyska toczne, sensor konfokalny

ABSTRACT: The possibility of using the multi-sensory coordinate technology for measuring the selected elements of rolling bearings is presented. The results of spherical cap of conical roller radius and angle between the main and auxiliary track of the conical bearing inner ring measurements are also presented.

KEYWORDS: multi-sensory coordinate measuring machine, roller bearings, confocal sensor

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.169

1027 Assessment of impact of stylus length on measurement accuracy for 5-axis coordinate measuring systems * Analiza wpływu długości trzpienia na dokładność pomiaru 5-osiowym systemem współrzędnościowym - Piotr Gąska, Adam Gąska, Maciej Gruza, Ksenia Ostrowska, Jerzy Sładek

STRESZCZENIE: Długość trzpienia wykorzystywanego w trakcie pomiarów na współrzędnościowych maszynach pomiarowych należy do ważnych czynników oddziałujących na dokładność pomiaru. Autorzy postanowili sprawdzić, jaki wpływ ma na pomiary przeprowadzane w trybie 5-osiowym, w którym specjalna głowica obrotowo-uchylna pozwala na wykorzystanie 2 ruchów obrotowych w trakcie pomiaru. Badania oparto na znanej metodyce obejmującej pomiar obiektów wzorcowych. Oszacowano wpływ długości trzpienia na dokładność tego rodzaju pomiarów oraz przedstawiono wnioski.

SŁOWA KLUCZOWE: głowice obrotowo-uchylne, dokładność pomiaru

ABSTRACT: Length of stylus used during measurements performed on CMMs is one of the important factors which affect their accuracy. Authors decided to investigate how this factor affects the measurement done in 5-axis mode when articulated probe head is used for adding 2 supplementary rotary movements during measurements. Described research utilize well-known methodology based on measurement of material standards. The impact of the stylus length on obtained results was estimated and conclusions were drawn.

KEYWORDS: articulating probe head, measurement accuracy

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.170

1030 Optimization of measurement and analysis parameters of burnishing surfaces * Optymalizacja parametrów pomiaru i analizy powierzchni nagniatanych - Aneta Łętocha, Tatiana Miller, Janusz Kalisz

STRESZCZENIE: Przedstawiono badania związane z optymalizacją pomiarów chropowatości dla topografii powierzchni uzyskanych poprzez frezowanie, a następnie nagniatanie utwardzonego stopu aluminium. Pomiary wykonano profilometrem stykowym TOPO 01. Wybrano najlepsze parametry pomiaru. Wykonano także dodatkowe pomiary z wybraną konfiguracją, analizę struktury geometrycznej powierzchni oraz sporządzono statystykę parametrów chropowatości profilu.

SŁOWA KLUCZOWE: stykowe pomiary chropowatości, odstęp próbkowania, obszar pomiaru, analiza struktury geometrycznej powierzchni

ABSTRACT: Studies related to the optimization of roughness measurements for surface topography obtained by milling and subsequent burnishing of hardened aluminum alloys, are presented. The measurements were made using the TOPO 01 contact profilometer. The best measurement parameters were selected. Additional measurements were also made with selected configuration, geometric surface analysis, and profile roughness statistics.

KEYWORDS: contact roughness measurement, sampling interval, measurement area, surface texture analysis

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.171

1035 The accuracy of calculating form deviations of selected free-form surfaces * Dokładność obliczania odchyłek kształtu wybranych powierzchni swobodnych - Marek Magdziak, Andrzej Kawalec

STRESZCZENIE: Wskazano możliwą przyczynę błędów w obliczaniu odchyłek kształtu z wykorzystaniem algorytmu wybranego oprogramowania współrzędnościowej maszyny pomiarowej. Metoda ta jest dostępna w oprogramowaniu Calypso i bazuje na lokalnych odchyłkach kształtu obliczanych w punktach nominalnych. Analiza została przeprowadzona dla wybranych przykładów powierzchni swobodnych. Przedstawiono wyniki badań numerycznych, które polegały na symulacjach pomiarów współrzędnościowych wybranego przedmiotu. Punkty pomiarowe były generowane z określonymi wartościami rozrzutów względem profili nominalnych analizowanego wyrobu. Symulacje zrealizowano z użyciem 3 wybranych metod obliczania odchyłek kształtu oraz różnych odległości między punktami pomiarowymi. W celu weryfikacji wyników badań symulacyjnych przeprowadzono badania doświadczalne. Badania eksperymentalne zrealizowano z użyciem wybranego współrzędnościowego systemu pomiarowego oraz wybranych parametrów pomiaru. Wyniki pomiarów potwierdzają rezultaty symulacji.

SŁOWA KLUCZOWE: współrzędnościowa technika pomiarowa, powierzchnia swobodna, odchyłka kształtu

ABSTRACT: The possible reason for the incorrect form deviations calculated using an algorithm available in the selected software of coordinate measuring machine was identified. This method is available in the Calypso software and it is based on local deviations calculated at nominal points. The analysis was made for the selected examples of free-form surfaces. There are presented the results of numerical investigations based on simulations of coordinate measurements of selected object. The measured points were generated with assumed values of scatter in relation to the nominal profiles of the analyzed product. The simulations were made using 3 selected methods for computing the form deviations and various distances between the measured points. In order to verify the results of simulation studies there were made experimental investigations. The experimental investigations were done using selected coordinate measuring system and chosen measurement parameters. The results of performed measurements confirm the simulation results.

KEYWORDS: coordinate measuring technique, free-form surface, form deviation

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.172

1038 Software for visualisation and analysis of signals from devices for measurement of shape deviations * Oprogramowanie do wizualizacji i analizy sygnałów pomiarowych z urządzeń do pomiaru odchyłek kształtu - Maciej Sieniło, Julia Skrzeszewska, Marta Wiśniewska

STRESZCZENIE: Zaprezentowano oprogramowanie opracowane w Instytucie Metrologii i Inżynierii Biomedycznej, które może być wykorzystywane do analiz porównawczych profili obrotowych elementów mechanicznych mierzonych urządzeniami do pomiaru odchyłek kształtu (FMM). Cechą, która wyróżnia program na tle rozwiązań proponowanych przez producentów maszyn, jest możliwość porównywania profili zarejestrowanych z użyciem różnych maszyn pomiarowych i w różnym czasie. Ponadto oprogramowanie umożliwia oszacowanie wpływu najważniejszych składowych niepewności pomiaru. W rezultacie może być z powodzeniem stosowane do oceny zużycia elementów mechanicznych, np. tłoków silników.

SŁOWA KLUCZOWE: urządzenie do pomiaru odchyłek kształtu, oprogramowanie urządzeń FMM, odchyłka walcowości, odchyłka okrągłości

ABSTRACT: The software developed at the Institute of Metrology and Biomedical Engineering is presented, which can be used for comparative analysis of rotary profiles of mechanical elements measured with FMM. The distinguishing feature of the software amongst solutions offered by the machine manufacturers is the ability to compare profiles recorded applying different measuring machines and at different times. In addition, the software allows to estimate the impact of the most important components of measurement uncertainty. As a result, it can be successfully used to evaluate the wear of mechanical components, such as motor pistons.

KEYWORDS: form deviation measuring device, FMM software, cylindricity deviation, roundness deviation

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.173

1041 Obtaining characteristics of FMM displacement sensor by applying a flick standard * Wyznaczanie charakterystyk czujników przemieszczeń urządzeń FMM z użyciem wzorca ze ścięciem - Marta Wiśniewska, Sabina Żebrowska-Łucyk

STRESZCZENIE: Przedstawiono nową metodę wyznaczania charakterystyk czujników urządzeń FMM wykorzystującą szeroko rozpowszechnione wzorce ze ścięciem. Wskazano czynniki wpływające na niepewność wyznaczenia charakterystyki oraz oszacowano znaczenie wybranych czynników.

SŁOWA KLUCZOWE: FMM, wzorzec ze ścięciem, nieliniowość charakterystyki czujnika, wzorcowanie

ABSTRACT: A novel method for obtaining characteristics of displacement sensors applied to form measuring machines is presented. In order to find the characteristic curves of such sensors, flick standards are adopted. In the paper, besides the core idea of this calibration method, there is an influence of some of the most important factors affecting calibration uncertainty presented.

KEYWORDS: FMM, flick standard, sensor nonlinearity, calibration

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.174

1044 GPS na przykładzie autogenerującego modelu 3D z uwzględnieniem tolerowania swobodnego * GPS on the example of an auto-generating 3D model with free tolerance - Paweł Wieroński

STRESZCZENIE: GPS, czyli specyfikacja geometryczna wyrobu, to system graficzny złożony z symboli, zasad oraz definicji, które służą do opisu wymagań wobec wymiarów, kształtu, profilu, kierunku, a także położenia i bicia gotowego wyrobu w przestrzeni trójwymiarowej. W artykule skupiono się na grupie tolerancji z zakresu kształtu wyrobu, z uwzględnieniem tzw. tolerowania swobodnego. Na potrzeby pracy opracowano sparametryzowany, opisany zależnościami funkcyjnymi, model 3D walca, który służy do ilustracji idei GPS w przestrzeni trójwymiarowej. Wykorzystano w tym celu środowisko inżynierskie CATIA i każdemu z wymiarów gabarytowych oraz tolerancji przypisano odpowiedni parametr liczbowy. Użycie modelu autogenerującego w przestrzeni 3D ułatwia zilustrowanie idei GPS poprzez graficzne przedstawienie pola tolerancji wynikowej. Model autogenerujący wykorzystano do weryfikacji poprawności wymiarowania sprawdzianu tłoczkowego.

SŁOWA KLUCZOWE: GPS, tolerancje kształtu, tolerowanie swobodne, autogenerujący model 3D

ABSTRACT: GPS, i.e. geometric product specification, is a graphical system consisting of symbols, rules, and definitions that describe the requirements for dimensions, shapes, profiles, directions, and positioning and milling of a finished product in a three- -dimensional space. The paper focuses on the group of tolerances within the product shape, taking into account the so-called free tolerance. For the purposes of this work, a 3D model of the cylinder described using the functional dependencies, has been created, which is used to illustrate the concept of GPS in three-dimensional space. The CATIA engineering environment has been applied for this purpose and a suitable numerical parameters have been assigned to each of the dimensions and tolerances. The use of a self-generating 3D model makes it easier to illustrate the GPS concept by graphically displaying the resulting tolerance field. The autogenerating model has been used to verify the correctness of the piston gauge.

KEYWORDS: GPS, geometrical tolerance, free tolerancing, autogenerating 3D model

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.175

1046 Wpływ odchyłki płaskości powierzchni swobodnej na dopasowanie w procesie montażu * Influence of flatness distortion of free-form surface in a fitting process - Anna Zawada-Tomkiewicz, Dariusz Tomkiewicz

STRESZCZENIE: Głównym celem pracy było przedstawienie badań odchyłek płaskości w kontekście możliwości dopasowania 2 tafli szkła hartowanego w procesie łączenia szkła warstwowego. Omówiono przykład analizy dopasowania zapewniającego zamienność całkowitą i zamienność częściową.

SŁOWA KLUCZOWE: hartowane termicznie szkło sodowo-wapniowo-krzemianowe, wypukłość całkowita, wypukłość lokalna

ABSTRACT: The main objective of the study was to present a study of flatness deviation in the context of the possibility of matching 2 tempered glass panes in the lamination process. The paper presents an example of an analysis of the fit that provides total interchangeability and partial interchangeability.

KEYWORDS: thermally toughened soda lime silicate safety glass, overall bow, roller wave distortion, edge lift

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.176

Napędy i sterowanie

1048 Zastosowanie pasów płaskich w zaawansowanych konstrukcjach maszyn * Application of flat belts in advanced machine constructions - Grzegorz Domek, Michał Wilczyński, Tadeusz Woźniak

STRESZCZENIE: W pracy poruszono zagadnienie stosowania pasów płaskich w zaawansowanych konstrukcjach maszyn. Pasy te pozwalają na realizację najbardziej skomplikowanych rozwiązań napędowych i przenośnikowych oraz funkcji złożonych. W napędach pracują z największymi prędkościami, przenoszą największe momenty obrotowe, współpracują z kołami leżącymi w różnych płaszczyznach. Dzięki użyciu do produkcji pasów nowoczesnych materiałów można uzyskać przekładnie o szerokim spektrum zastosowań, co powinno je uczynić najpopularniejszymi w budowie maszyn.

SŁOWA KLUCZOWE: pasy płaskie, przekładnie pasowe

ABSTRACT: The paper presents some issues of flat belts use in advanced machine designs. These belts allow realizing for the most complex drive and conveyor solutions as well as complex functions. They work in the drives at the highest speed, carry the highest torque, work with wheels arranged in various planes. With the use of modern material for belts, it is possible to obtain gearboxes with a wide range of applications, which should make them the most popular in machine construction.

KEYWORDS: flat belts, belt drives

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.177

1051 Drylin ZLW Eco – napęd z pasem zębatym (IGUS)

Narzędzia

953 Oko w oko z przyszłością (WALTER)
956 Ręczny uchwyt tokarski ROTA-S plus: szybkie mocowanie nawet dużych detali (SCHUNK INTEC)
958 ANDRE: polska marka – nowe możliwości (ANDRE ABRASIVE ARTICLES)

Nowe technologie

1072 Badanie parametrów mechanicznych struktur drukowanych o różnym zagęszczeniu * Study of mechanical parameters of different densities printed structures - Jerzy Madej, Mateusz Śliwka

STRESZCZENIE: Na podstawie badań wytrzymałościowych próbek o porowatej strukturze, wydrukowanych w technologii FDM (fused deposition modeling) z filamentów PC/ABS, przeprowadzono symulację numeryczną belek sprężyście zginanych dla 2 różnych gęstości wypełnienia. Wyniki analiz numerycznych zostały zweryfikowane doświadczalnie i porównane z wynikami, jakie uzyskuje się w przypadku przyjęcia handlowych parametrów wytrzymałościowych surowca użytego do druku. Przeprowadzone i planowane badania pozwolą na opracowanie metodyki obliczania konstrukcji o strukturze porowatej, wytworzonych w technologii druku 3D.

SŁOWA KLUCZOWE: druk 3D, badania wytrzymałościowe, modelowanie numeryczne

ABSTRACT: Based on the strength tests of porous structure samples printed in FDM technology (fused deposition modeling) from PC/ABS filaments, numerical simulations of bending spring beams for two different filling densities, have been performed. The results of numerical analyzes have been verified experimentally and compared with those obtained with the commercial strength parameters of the raw material used for printing. Conducted and planned studies will allow to develop a methodology for calculating the porous structure created in 3D printing technology.

KEYWORDS: 3D printing, strength tests numerical methods

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.184

Nowości wydawnicze

1087 Robotyzacja procesów produkcyjnych (W. Kaczmarek, J. Panasiuk)

Obrabiarki

974 Liechti – obróbka łopatek (GF MACHINING SOLUTIONS)
976 TruLaser Weld – zrobotyzowany system spawania laserowego (TRUMPF)
978 Uniwersalne centra obróbkowe z serii CLX/CMX oraz przyszłościowe rozwiązania z zakresu automatyki od DMG MORI (DMG MORI)
980 Sodick na targach EMO 2018 (SODITRONIK)

Obróbka - inne rodzaje

994 Badania wpływu wielkości ziaren ściernych na jakość technologiczną w procesie przecinania AWJ stali S235JR * Studies upon the effect of abrasive grain size on technological quality during the AWJ cutting of S235JR steel - Sławomir Spadło, Tadeusz Gajewski, Daniel Krajcarz, Zbigniew Drabik

STRESZCZENIE: Przedstawiono wpływ wielkości ziaren ściernych na jakość technologiczną powierzchni przecięcia stali niestopowej konstrukcyjnej S235JR. Eksperyment przeprowadzono na obrabiarce do cięcia wysokociśnieniową strugą wodno-ścierną APW 2010BB, z wykorzystaniem ścierniwa garnet #80 i #120. Badania obejmowały ocenę makrostruktury powierzchni przecięcia: szerokości szczeliny cięcia, błędów kształtu i chropowatości powierzchni. Doświadczenie potwierdziło, że wielkość ziaren ściernych w istotny sposób wpływa na makrostrukturę powierzchni przecięcia. Za pomocą ziaren ściernych o mniejszej granulacji można wykonać gładsze cięcie, jednak drobniejsze cząstki ścierne mają mniejszą energię kinetyczną, co prowadzi do osłabienia zdolności erozyjnej strugi wodno- ściernej. Badania zrealizowano ze zmienną prędkością posuwu, dlatego możliwe było określenie wpływu prędkości posuwu na średnie kwadratowe odchylenie powierzchni. Zwiększenie prędkości posuwu skutkowało zmniejszeniem całej szerokości szczeliny cięcia – było to widoczne zwłaszcza w dolnej strefie cięcia obrabianego przedmiotu.

SŁOWA KLUCZOWE: cięcie stali, cięcie strugą wodno-ścierną, jakość technologiczna cięcia

ABSTRACT: The influence of the abrasive grain size on the technological quality of the intersection of non-alloy structural steel S235JR, is presented. The experiment was carried out on a high-pressure water-jet APW 2010BB abrasive cutting machine using the abrasive garnet #80 and #120. Studies included the assessment of intersection surface macrostructure: slit width, shape defects and surface roughness. Experiment has confirmed that the size of abrasive grains significantly influences the macrostructure of the intersection surface. Smoother cuts can be made with finer grains, but finer abrasive particles have less kinetic energy, leading to reduction in the erosion capacity of the water-jet. The study was carried out at variable feedrate, therefore it was possible to determine the influence of the feedrate on the average square surface deviation. Increasing the feedrate resulted in a decrease in the entire width of the cut slit, which was especially noticeable in the lower cut zone of the workpiece.

KEYWORDS: steel cutting, abrasive water-jet cutting, technological quality of cutting

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.160

997 Badania wskaźników zdolności skrawnej wysokociśnieniowego strumienia wodno-ściernego przy cięciu krzywoliniowym stali * Study of high-pressure abrasive water jet capacity indices for steep cutting of steels - Rafał Kudelski

STRESZCZENIE: Zagadnienie jakości technologicznej części jest jednym z naczelnych problemów współczesnego wytwarzania maszyn. W wielu przypadkach komponenty produkowane są z nowych materiałów konstrukcyjnych o specyficznych właściwościach, które traktuje się jako trudno obrabialne tradycyjnymi technologiami. Stąd konieczność rozpoznania możliwości nowych technologii, w tym technologii cięcia wysokociśnieniowym strumieniem wodno-ściernym, w kontekście wykonywania elementów ze stali S355J2H, z zachowaniem wymagań jakościowych obróbki. Zaprezentowano wyniki badań dokładności wykonania elementów o złożonym kształcie ze stali S355J2H w zależności od ciśnienia strumienia wody, posuwu cięcia oraz ilości dozowanego ścierniwa, przy niezmiennej grubości elementu. Miarą dokładności wykonania – niezależnie od dokładności wymiarowej – była wielkość zukosowania powierzchni bocznej wycinanej części wynikająca ze specyficznego mechanizmu dekohezji materiału w technologii water jet.

SŁOWA KLUCZOWE: jakość technologiczna, stal S355J2H, przecinanie materiałów, strumień wodno-ścierny

ABSTRACT: Quality of the technological part is one of the major problems of modern machine manufacturing. In many cases, components are manufactured from new construction materials with specific properties that are considered difficult to machining applying conventional technologies. Hence, to search for new technologies, including high-pressure abrasive water jet cutting in the context of the S355J2H steel elements manufacture, while maintaining the quality requirements of the machining, is the need. The results of tests on the accuracy of components made of S355J2H steel are presented as dependent on the water jet pressure, cutting feedrate and the amount of abrasive dozed, with constant element thickness. The accuracy of the design measure – regardless of dimensional accuracy – was the magnitude of the lateral sagging of the cut workpiece resulting from the specific mechanism of water jet removal mechanism.

KEYWORDS: technological quality, steel S355J2H, workpiece cutting, abrasive jet

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.161

1000 Dokładność obróbki w procesie wycinania elektroerozyjnego elektrodami o różnych średnicach * The accuracy of machining during electro-discharge cutting process using different-diameter electrodes - Jan Burek, Robert Babiarz, Jarosław Buk, Marcin Płodzień, Paweł Sułkowicz

STRESZCZENIE: Przedstawiono badania dokładności obróbki elektroerozyjnej WEDM (wire electrical discharge machining). Wykorzystano elektrody o różnych średnicach, którymi wycinano profil zamka łopatki silnika lotniczego wykonanego z żarowytrzymałego stopu Inconel 718.

SŁOWA KLUCZOWE: WEDM, odchyłka kształtu, chropowatość powierzchni, wydajność obróbki

ABSTRACT: The WEDM (wire electrical discharge machining) accuracy tests were performed. Electrodes of different diameters were used to cut the blade lock profile of an aircraft engine made from the heat-resistant alloy Inconel 718.

KEYWORDS: WEDM, profile deviation, surface roughness, machining efficiency

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.162

1003 Historia i perspektywy rozwoju ścierniw * History and prospects of abrasive development - Czesław Niżankowski

STRESZCZENIE: Dokonano podziału i klasyfikacji okresów rozwoju ścierniw. Przedstawiono ścierniwa pochodzenia naturalnego oraz aktualnie stosowane w przemyśle syntetyczne ścierniwa twarde i supertwarde. Wskazano perspektywę pojawienia się ultratwardych ścierniw w postaci heksagonalnego lonsdaleitu i metalicznego wodoru.

SŁOWA KLUCZOWE: ścierniwa naturalne, ścierniwa syntetyczne, rozwój

ABSTRACT: Division and classification of abrasives development periods is discussed. Abrasives of natural origin and hard and super hard synthetic abrasive currently used in the industry, are presented. The prospects of the appearance of ultra-hard abrasives in the form of hexagonal lonsdaleite and metallic hydrogen, are indicated.

KEYWORDS: natural abrasives, synthetic abrasives, development

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.163

1006 Wpływ parametrów szlifowania na chropowatość powierzchni stali 1.0562 w stanie zmiękczonym * Influence of grinding parameters on the surface roughness of steel 1.0562 in the softened state - Mariusz Deja, Piotr Waszczur, Karolina Wszelak

STRESZCZENIE: Przedstawiono wyniki badań procesu szlifowania elementów konstrukcyjnych ze stali stopowej 1.0562 w stanie zmiękczonym. Przeanalizowano wpływ głębokości szlifowania ae i prędkości posuwu wzdłużnego przedmiotu vft na chropowatość powierzchni. Zaprezentowano wartości parametrów chropowatości Ra, Rz i Rt możliwe do uzyskania w przyjętych warunkach badań.

SŁOWA KLUCZOWE: szlifowanie płaszczyzn, prędkość posuwu wzdłużnego, głębokość szlifowania, parametry chropowatości powierzchni

ABSTRACT: Results from testing the grinding process of structural elements made of alloy steel 1.0562 in the softened state are presented. Influence of the grinding depth ae and the longitudinal feedrate of the workpiece vft on the surface roughness is analyzed. Roughness values of Ra, Rz and Rt were considered available to obtain under accepted test conditions.

KEYWORDS: surface grinding, feed speed, depth of grinding, surface roughness parameters

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.164

1009 Zastosowanie indukcji elektromagnetycznej w przetwórstwie i obróbce termicznej metali – wdrożone, zautomatyzowane procesy technologiczne * Application of electromagnetic induction in processing and heat machining of metals – implemented automated technological processes - Krzysztof Konopka, Zdzisław Konopka

STRESZCZENIE: Artykuł prezentuje 4 wdrożone zautomatyzowane systemy technologiczne dotyczące termicznej obróbki i przetwarzania metali z zastosowaniem nagrzewania indukcyjnego, w których istotną rolę odgrywa precyzyjne sterowanie licznymi parametrami procesu.

SŁOWA KLUCZOWE: nagrzewanie indukcyjne, hartowanie indukcyjne, lutowanie indukcyjne, odlewanie ciągłe, automatyzacja procesów grzania indukcyjnego

ABSTRACT: The paper presents four implemented automated systems for thermal machining and processing of metals using induction heating, where precise control of numerous process parameters plays an important role.

KEYWORDS: induction heating, induction hardening, induction brazing, continuous casting, automation of induction heating processes

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.165

1012 Badania obróbki wykończeniowej elementów wykrawanych z wykorzystaniem luźnych kształtek * Tests of finishing work of parts cut using loose fittings - Sławomir Spadło, Damian Bańkowski, Mieczysław Mamla

STRESZCZENIE: Artykuł zawiera przykład zastosowania niekonwencjonalnej metody wykończeniowej z użyciem luźnych kształtek ściernych, zwanej obróbką wibrościerną. Jako przedmioty do obróbki przyjęto typowe części maszyn w postaci metalowych podkładek. Szczególną uwagę zwrócono na zaokrąglenie krawędzi oraz zmniejszenie chropowatości powierzchni i poprawę jej refleksyjności. Określono wpływ podstawowych parametrów procesu na uzyskiwane rezultaty. W wyniku badań wyznaczono ubytek masy w funkcji czasu trwania obróbki. Dzięki obserwacjom na profilometrze optycznym Taylor Hobson Talysurf CCI Lite możliwe było zgromadzenie i przeanalizowanie wyników w postaci podstawowych parametrów struktury geometrycznej powierzchni.

SŁOWA KLUCZOWE: obróbka wykończeniowa, obróbka wibrościerna, chropowatość powierzchni, warstwa wierzchnia

ABSTRACT: The paper presents an example of an unconventional finishing method using loose abrasive fittings known as vibration machining. Typical machine parts in the form of metal supports have been the workpieces. Particular attention has been paid to rounding the edges, reducing the roughness of the surface, and improving its reflectivity. The influence of basic process parameters on the achieved results has been determined. Tests allowed to determine the mass loss as a function of machining time. Due to observations using the Taylor Hobson Talysurf CCI Lite optical profilometer, it was possible to accumulate and to analyze results in a form of basic parameters of surface geometric structure.

KEYWORDS: vibratory machining, finishing, surface roughness, surface layer

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.166

Obróbka plastyczna

982 Analiza procesu wytłaczania narzędziem elastycznym * Analysis of the extrusion process using a flexible tool - Mariusz Krakowski, Jarosław Bartnicki

STRESZCZENIE: Przedstawiono wyniki prac dotyczących budowy modelu numerycznego procesu wytłaczania narzędziem elastycznym. W praktyce przemysłowej najczęściej spotyka się przekładki gumowe oraz elastomerowe, których zastosowanie wydatnie obniża koszty przygotowania narzędzi w porównaniu z tradycyjnymi, stalowymi tłocznikami. W artykule zaprezentowano rezultaty symulacji numerycznych zestawionych z procesem odkształcania narzędzia gumowego w specjalnie przygotowanym do tego przyrządzie modelowym. Wykorzystanie oprogramowania do modelowania numerycznego w połączeniu z przeprowadzeniem eksperymentu w warunkach laboratoryjnych pozwoliło na wstępne opracowanie modelu materiałowego do dalszych analiz procesów kształtowania narzędziami elastycznymi.

SŁOWA KLUCZOWE: narzędzia elastyczne, MES

ABSTRACT: Results of the works on the numerical modeling of the extrusion process using elastic tool are presented. In industrial practice, rubber and elastomer spacers are most commonly used, which significantly reduces the tool preparation costs as compared to traditional steel dies. The paper presents results of numerical simulations along with the process of rubber tool deformation in a specially prepared model device. The use of the software for numerical modeling in conjunction with laboratory experiments allows the initial development of a material model for further analysis of shaping processes using elastic tools.

KEYWORDS: elastic tools, FEM

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.156

985 Kształtowanie wytłoczki płytki ustalającej w tłoczniku progresywnym * Forming of fixing plate in a progressive die - Jarosław Świtacz, Jarosław Bartnicki

STRESZCZENIE: Przedstawiono proces wytłaczania wyrobu w postaci płytki ustalającej, kształtowanej w tłoczniku progresywnym. Analizą numeryczną objęto wybrane takty wytłaczania. Wykorzystano oprogramowanie Simufact Forming, w którym wykonano obliczenia metodą elementów skończonych. W toku symulacji wyznaczono rozkłady naprężeń oraz odkształceń zastępczych, występujących w półwyrobie w wybranych taktach procesu. Ponadto określono przebiegi parametrów siłowych, niezbędne do prawidłowej realizacji procesu wytłaczania. Na podstawie obliczeń numerycznych zrealizowano rzeczywisty proces wytłaczania w tłoczniku progresywnym. Uzyskane wytłoczki zmierzono za pomocą urządzenia pomiarowego 3D. Nałożone na siebie modele ze skanera oraz obliczeń numerycznych posłużyły do rzeczywistego porównania uzyskiwanych odchyłek wymiarowych. Potwierdzono wysoką przydatność oprogramowania numerycznego do projektowania narzędzi stosowanych w obróbce plastycznej.

SŁOWA KLUCZOWE: tłocznik progresywny, MES

ABSTRACT: The paper describes the extrusion process of the product in the form of a fixing plate formed in a progressive die. Numerical analysis included selected extrusion cycles. The Simufact Forming software was used to perform finite element calculations. In the course of the simulation, stress distributions and substitute deformations found in semi-product during selected process cycles, were determined. In addition, strength parameters were determined, which is necessary for the correct extrusion process. Based on numerical calculations, the actual extrusion process was performed in a progressive die. Obtained extrudates were measured using a 3D measuring device. Overlapping models from the scanner and numerical calculations were used to make a real comparison of the resulting dimensional deviations. A high usefulness of the software for designing tools used in plastic processing, has been proved.

KEYWORDS: progressive drawing tool, FEM

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.157

988 Konstrukcja i możliwości technologiczne uniwersalnej walcarki kuźniczej * Design and technological capabilities of a universal forging mill - Janusz Tomczak, Arkadiusz Tofil

STRESZCZENIE: Przedstawiono wybrane wyniki prac badawczych związanych z opracowaniem i weryfikacją konstrukcji wielozadaniowej walcarki kuźniczej, przeznaczonej do realizacji takich procesów, jak: walcowanie kuźnicze wzdłużne, walcowanie poprzeczno-klinowe oraz dzielenie bezodpadowe prętów. W trakcie prac konstrukcyjnych wykorzystano nowoczesne narzędzia numeryczne CAD/CAE, ułatwiające projektowanie i analizę konstrukcji. Zaprojektowana walcarka charakteryzuje się dużą uniwersalnością – z uwagi na możliwość realizacji 2 odmiennych kinematycznie procesów walcowania kuźniczego (wzdłużnego i poprzecznego) oraz dzielenia bezodpadowego półfabrykatów. Jej możliwości technologiczne są znacznie większe w porównaniu z maszynami stosowanymi obecnie w przemyśle. Weryfikację przyjętych rozwiązań konstrukcyjnych przeprowadzono podczas prób uruchomieniowych. Uzyskane wyniki w pełni potwierdziły przydatność wielozadaniowej walcarki kuźniczej do kształtowania odkuwek i przedkuwek oraz dzielenia prętów.

SŁOWA KLUCZOWE: walcarki kuźnicze, walcowanie kuźnicze, walcowanie poprzeczno-klinowe, dzielenie bezodpadowe

ABSTRACT: The paper presents selected results of the research related to the development and verification of a multi-purpose construction of forging mill suitable for the following processes: longitudinal roll forging, cross-wedge rolling, and steel bar cropping. Modern CAD/CAE numerical tools have been used to facilitate the design and analysis of the construction. The designed forging mill is characterized by high versatility due to the possibility of two different kinematic processes of roll forging (longitudinal and transverse) as well as semi-products waste-free cropping. Its technological capabilities are considerably higher as compared to the machines currently used in industry. Verification of adopted construction solutions was made during the commissioning tests. The achieved results have fully confirmed the usefulness of multi-task forging mill for rolling forgings and preforms as well as cropping process.

KEYWORDS: roll forging mills, longitudinal rolling, cross wedge rolling, bar cropping processes

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.158

991 Symulacje procesów tłoczenia na gorąco wytłoczek o zmiennej grubości * Simulations of hot forming processes of variable thicknesses workpieces - Ireneusz Wróbel, Damian Firganek

STRESZCZENIE: Przedstawiono metodykę analizy procesu wytwarzania – metodą tłoczenia na gorąco – wytłoczek o zmiennej grubości. Wykorzystano symulacje metodą elementów skończonych, przeprowadzone za pomocą specjalistycznego oprogramowania dla typowego elementu karoserii – podłużnicy. Zaprezentowano i omówiono wyniki symulacji. Sformułowano wnioski i zalecenia.

SŁOWA KLUCZOWE: tłoczenie blach, symulacja MES, tłoczenie na gorąco, zmienna grubość wytłoczki

ABSTRACT: Methodology of production process analysis – by means of hot forming – using workpieces of variable thickness, was presented. Finite element simulations were performed using specialized software for the typical car body element – the longitudinal longeron. The simulation results were presented and discussed as well as conclusions and recommendations were formulated.

KEYWORDS: hot forming, FEM simulation, variable thickness draw pieces

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.159

Obróbka skrawaniem

962 Wpływ kąta pochylenia krawędzi skrawającej frezu na proces odprowadzania wiórów ze strefy skrawania * The effect of the cutting edge helix angle of the cutter on the process of chips removing from the cutting zone - Jan Burek, Łukasz Żyłka, Marcin Płodzień, Paweł Sułkowicz, Jarosław Buk

STRESZCZENIE: Przedstawiono wpływ kąta pochylenia krawędzi skrawającej frezu walcowo-czołowego na proces odprowadzania (kąt i prędkość) wiórów ze strefy skrawania podczas wysoko wydajnego frezowania stopu aluminium AlZn5.5MgCu.

SŁOWA KLUCZOWE: frez, kąt pochylenia, aluminium, obróbka wysokowydajna

ABSTRACT: The influence of the cutting edge helix angle of the end milling cutter on the chips removal process (angle and velocity) from the cutting zone during high-performance milling of AlZn5.5MgCu aluminum alloy is presented.

KEYWORDS: end mill, helix angle, aluminum, high performance cutting

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.152

965 Doświadczalne i symulacyjne badania stabilności frezowania * Experimental and simulated milling stability tests - Piotr Andrzej Bąk, Krzysztof Jemielniak

STRESZCZENIE: Drgania samowzbudne istotnie zmniejszają wydajność obróbki frezowaniem, pogarszają jakość powierzchni obrobionej oraz trwałość narzędzi. Jednym ze sposobów uniknięcia tych drgań jest modyfikacja parametrów skrawania w oparciu o wyniki analizy stabilności. W tym celu można wykorzystać metodę symulacji numerycznej drgań samowzbudnych w dziedzinie czasu. Zaprezentowano porównanie wyników symulacji numerycznej z wynikami badań doświadczalnych przeprowadzonych na frezarce. Wyniki te potwierdzają poprawność zastosowanego modelowania.

SŁOWA KLUCZOWE: symulacja numeryczna, drgania samowzbudne, frezowanie

ABSTRACT: Self-excited vibrations significantly reduce the milling productivity, deteriorate the quality of machined surface and tool life. One of the ways to avoid these vibrations is to modify the cutting parameters based on the stability analysis results. A method of numerical simulation of self-excited vibrations in the time domain can be used for this purpose. A comparison of numerical simulation results with those from experiments conducted using a milling machine is presented. The results confirm the correctness of applied modeling.

KEYWORDS: simulation numerical, vibration self-excited, milling

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.153

968 Uproszczone modele deformacji frezu walcowego poddanego obciążeniom pochodzącym od sił skrawania podczas frezowania stopu aluminium Al 7075 * Simplified deformation models of the plain milling cutter subjected to cutting forces loads when milling the aluminum alloy Al 7075 - Andrzej Kawalec, Konrad Szałęga

STRESZCZENIE: Omówiono zagadnienie geometrycznego modelowania frezu walcowego oraz obliczania jego ugięć pod wpływem obciążeń odwzorowujących siły skrawania występujące podczas frezowania powierzchni wyrobu ze stopu Al 7075. W modelowaniu uwzględniono 2 modele przestrzenne frezu walcowego: z prostoliniowymi krawędziami skrawającymi oraz ze śrubowymi krawędziami skrawającymi. Wzięto pod uwagę oddziaływanie sił skupionych i różnych rozkładów obciążeń odwzorowujących siły skrawania. Wyciągnięto wnioski dotyczące wpływu kąta nachylenia sił względem wybranej osi układu współrzędnych na generowane naprężenia zredukowane i deformacje frezu. Do obliczenia pól przemieszczeń, odkształceń i naprężeń wykorzystano metodę elementów skończonych.

SŁOWA KLUCZOWE: frezowanie, frez walcowy, metoda elementów skończonych, przemieszczenia, odkształcenia, naprężenia

ABSTRACT: The problem of geometric modeling of the plain milling cutter and its deflection under the influence of loads mapping forces occurring during the milling of the Al 7075 alloy surface is discussed. In modeling, 2 types of plain milling cutters are included: with rectilinear cutting edges and with helical cutting edges. The influence of concentrated forces and different distributions of loads mapping the cutting forces, is considered. Conclusions are drawn regarding the influence of the force inclination angles relative to the selected axis of the coordinate system on the generated effective stresses and cutter deformations. The finite element method was used to calculate the displacements, deformations and stresses.

KEYWORDS: milling, plain milling cutter, finite element method, displacements, strains, stresses

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.154

971 Wpływ kąta pochylenia krawędzi skrawającej frezu na składowe siły skrawania i amplitudy przyspieszenia drgań * The effect of the cutting edge helix angle of the cutter on the cutting force components and vibration acceleration amplitude - Jan Burek, Łukasz Żyłka, Marcin Płodzień, Paweł Sułkowicz, Jarosław Buk

STRESZCZENIE: Przedstawiono wpływ kąta pochylenia krawędzi skrawającej frezu na składowe siły skrawania oraz amplitudy przyspieszenia drgań w układzie przedmiotu obrabianego w procesie frezowania wysokowydajnego stopu aluminium frezem o falistym zarysie krawędzi skrawającej.

SŁOWA KLUCZOWE: frez, kąt pochylenia, aluminium, obróbka wysokowydajna

ABSTRACT: The influence of the cutting edge helix angle of the end milling cutter on the cutting force components and vibration acceleration amplitude in the workpiece coordinate system was determined during the high performance milling of aluminum alloy using the cutter with a corrugated cuttingedge.

KEYWORDS: cutter, helix angle, aluminum, high performance milling

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.155

Przetwórstwo tworzyw sztucznych

942 Specjalna konstrukcja ślimaka do przetwórstwa tworzyw sztucznych * Special construction of the screw for plastics processing - Tadeusz Nieszporek, Paweł Palutkiewicz, Włodzimierz Baranowski

STRESZCZENIE: Przedstawiono innowacyjne rozwiązanie konstrukcji ślimaka do przetwórstwa tworzyw sztucznych. Opisywany ślimak jest przedmiotem wynalazku zgłoszonego w Polskim Urzędzie Patentowym. Jest to ślimak do przetwórstwa tworzyw sztucznych, zwłaszcza barwionych, oraz tworzyw napełnianych i tworzyw charakteryzujących się małą różnicą pomiędzy temperaturą uplastyczniania i temperaturą degradacji. W artykule omówiono cechy charakterystyczne ślimaka oraz sposób jego wykonania.

SŁOWA KLUCZOWE: wytłaczanie, przetwórstwo tworzyw, ślimak do przetwórstwa tworzyw, uplastycznianie

ABSTRACT: An innovative solution to the construction of the screw for plastics processing has been presented. The described screw is the object of the invention reported in the Polish Patent Office. It is a screw for the processing of plastics, especially the stained ones, as well as filled materials and plastics with a small difference between the plasticization and degradation temperatures. The paper discusses the characteristics of the screw and methods for its manufacturing.

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.150

948 Optymalizacja topologiczna projektowania wyrobów wytwarzanych metodą wtryskiwania tworzyw sztucznych * Topological optimization of the design of products manufactured by injection molding of plastics - Przemysław Poszwa, Marek Szostak

STRESZCZENIE: Przedstawiono zastosowanie tzw. optymalizacji topologicznej do wyrobów produkowanych poprzez wtryskiwanie tworzyw sztucznych. Jest to metoda obliczeniowa pozwalająca na uzyskanie maksymalnej sztywności geometrii wypraski, a jednocześnie redukcję jej masy. Zaprezentowano możliwości wybranych narzędzi numerycznych wykorzystujących optymalizację topologiczną i ograniczenia w kontekście procesu wtryskiwania.

SŁOWA KLUCZOWE: optymalizacja topologiczna, wtryskiwanie, tworzywa sztuczne

ABSTRACT: The use of so-called topological optimization for products manufactured by means of injection molding of plastics, is presented. This is a computational method that allows for maximum rigidity of the mold geometry, while reducing its mass. Possibilities of selected numerical tools using topological optimization and constraints in the context of injection molding process, are presented.

KEYWORDS: topology optimization, injection molding, plastics

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.151

Różne

1075 Projekt i badania wstępne mobilnej modułowej platformy pływającej o regulowanej wyporności * Design and pre-testing of a mobile modular floating platform with adjustable displacement - Wiesław Krasoń, Paweł Sławek

STRESZCZENIE: Współczesne systemy przeprawowe stosowane przez wojsko i służby kryzysowe są nieustannie doskonalone i muszą spełniać wiele wymagań. W związku z tym zaproponowano modyfikacje prototypowego segmentu mostu pontonowego o regulowanej wyporności. Zmieniono system łączenia kaset pływających, uwzględniono dodatkowe moduły wypornościowe oraz szereg rozwiązań obejmujących osprzęt i wyposażenie systemu pływającego. Modyfikacje i opracowane konstrukcje pozwalają na zestawianie nie tylko tradycyjnych mostów wstęgowych, ale także mobilnych platform pływających z własnym napędem. Skupiono się na założeniach i rozwiązaniach zastosowanych w promie budowanym z kaset o regulowanej wyporności. Omówiono także koncepcję promu w podstawowej konfiguracji i wybrane warianty badań wytrzymałości modułu brzegowego takiego promu.

SŁOWA KLUCZOWE: kaseta prototypowa, platforma pływająca, wyporność regulowana, rozwiązania konstrukcyjne innowacyjne, analiza numeryczna

ABSTRACT: Contemporary emergency crossing systems used by military and crisis service systems are constantly evolving and have to meet many requirements. As a result, modifications to the prototype pontoon bridge segment with adjustable displacement, are proposed. The floating cradle system has been upgraded, additional displacement modules have been supported and a number of solutions including floating equipment and fittings have been added. Modifications and developed constructions allow not only to combine traditional ribbon bridges, but also mobile floating platforms with self propulsion. Assumptions and solutions used in the ferry built from adjustable displacement cassettes, have been focused on. Concept of the ferry in basic configuration and selected variants of strength tests of the shore module of such ferry, is also discussed.

KEYWORDS: prototype cassette, floating platform, adjustable displacement, innovative construction solutions, numerical analysis

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.185

1081 Zastosowanie termografii w diagnozowaniu i przewidywaniu uszkodzeń w elementach konstrukcyjnych maszyn i urządzeń * Use of thermography in diagnosing and predicting defects in structural components of machines and devices - Andrzej Sucheta, Krzysztof Sikora

STRESZCZENIE: Przedstawiono zastosowanie termografii biernej (pasywnej) w diagnozowaniu błędów połączeń żeber z rurkami w grzejnikach konwekcyjnych, a także wykorzystanie kamery termowizyjnej do prognozowania miejsca wystąpienia zerwania elementu konstrukcyjnego poddanego działaniu naprężeń rozciągających.

SŁOWA KLUCZOWE: termografia pasywna, diagnostyka termowizyjna

ABSTRACT: The use of passive thermography to diagnose defects in the connection of ribs with tubes in convection heaters, has been reported, as well as the use of thermal imaging cameras to predict the occurrence of breakage of a structural element subjected to tensile stress.

KEYWORDS: passive thermography, thermal imaging

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.186

1084 Analysis of the reasons of double suction centrifugal pump’s failure * Analiza przyczyn awarii dwustrumieniowej pompy odśrodkowej - Witold Lorenz, Marcin Janczak

STRESZCZENIE: Wyjaśniono problem pracy pompy poza zalecanym zakresem, wymaganymi warunkami napływu cieczy do króćca ssawnego i w konsekwencji ulegania awarii przez 2-strumieniową pompę wirową. Przedstawiono zagadnienie zwiększonego poziomu drgań, niewłaściwej konfiguracji zabudowy rurociągu ssawnego oraz zastosowanej armatury. Zilustrowano sposób diagnozowania i rozwiązywania problemu, który po wdrożeniu w docelowym miejscu pracy potwierdził słuszność wprowadzonych rozwiązań konstrukcyjnych.

SŁOWA KLUCZOWE: pompa odśrodkowa, pompa 2-strumieniowa, drgania pomp, kawitacja, obliczenia CFD

ABSTRACT: The issue of a pump operation beyond its recommended range and required flow conditions to the suction flange and consequently failure of double suction axially split centrifugal pump was explained. The increased vibration level, improper configuration of the suction pipeline and used hydraulics were presented. It was also illustrated how to diagnose and solve a problem which after implementation at the target workplace has confirmed the correctness of implemented design solutions.

KEYWORDS: centrifugal pump, double suction axially split centrifugal pump, pump’s vibration, caviation, CFD simulations

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.187

1088 Przegląd patentów odnoszących się do problematyki miesięcznika Mechanik - S. Adamczak
1090 Wybrane prace doktorskie dotyczące problematyki miesięcznika Mechanik - S. Adamczak

Wydarzenia i aktualności

940 Panorama
954 TOOLEX 2017 – jubileuszowy sukces
960 Bezpieczeństwo współpracy człowieka z systemem robotycznym

STRESZCZENIE: Czy roboty są bezpieczne dla ludzi? Wielu przedsiębiorców żywi takie obawy i zastanawia się nad tym, jak kosztowne jest dostosowanie obszaru, w którym operują roboty, do wymogów bezpieczeństwa. Universal Robots przykłada dużą wagę do tego zagadnienia. W firmie działa specjalny zespół współpracujący z partnerami technologicznymi i ekspertami ds. bezpieczeństwa, którego rolą jest identyfikowanie potencjalnych usprawnień niezbędnych do rozwoju produktów.

1056 Premiera Solidworks 2018
1065 Nieustanny rozwój – 8. edycja targów KOMPOZYT-EXPO
1092 Nominacje profesorskie – Adam Barylski

Z działalności CIRP

1015 Przemysłowe zastosowania druku 3D - Krzysztof Jemielniak

STRESZCZENIE: Zastosowania przemysłowe określonych technologii wynikają przede wszystkim z generowanych przez nie kosztów oraz oferowanych możliwości. Druk trójwymiarowy (3D, wytwarzanie przyrostowe) wprowadził do łańcucha produkcyjnego dodatkową korzyść – niemal nieograniczoną swobodę projektowania.

* Artykuły recenzowane

Spis reklam

Andre Abrasive Articles 959
Blum-Novotest 1017
Dormer Pramet 951, 961
Faba 941
FANUC III okł.
Faro 939
GF Machining Solutions II okł.
Igus 1051
ITA 1019
Kipp IV okł.
Mitsubishi Materials 955
narzedziownia.org 1050
Schunk Intec 957
staleo.pl 946
Targi ITM Polska, Poznań 947
Targi STOM, Kielce 1059
Walter I okł., 952

Mechanik nr 11/2017

Listopad 2017

Nasze propozycje

Robotyzacja procesów produkcyjnych
Wojciech Kaczmarek, Jarosław Panasiuk

Robotyzacja procesów produkcyjnych

Wydawnictwo Naukowe PWN

Kolejna książka z serii ROBOTYKA, która w przystępny sposób przedstawia praktyczne wykorzystanie...

AutoCAD 2018/LT2018/360+. Kurs projektowania parametrycznego i nieparametrycznego 2D i 3D
Andrzej Jaskulski

AutoCAD 2018/LT2018/360+. Kurs projektowania parametrycznego i nieparametrycznego 2D i 3D

Wydawnictwo Naukowe PWN

Podręcznik zawiera kompletny kurs projektowania parametrycznego i nieparametrycznego 2D/3D oraz drukowania...

Środowiska programowania robotów
Wojciech Kaczmarek, Jarosław Panasiuk

Środowiska programowania robotów

Wydawnictwo Naukowe PWN

To pierwsza książka z przygotowanego przez wydawnictwo naukowe PWN cyklu ROBOTYKA, wprowadzająca...

Edgecam – Wieloosiowe toczenie CNC
Przemysław Kochan

Edgecam – Wieloosiowe toczenie CNC

Helion

Książka autorstwa Przemysława Kochana – Product Managera w firmie Edgecam Polska, jest przeznaczona...

Nasi partnerzy