Zawartość miesięcznika nr 03/2017

STRESZCZENIE: Przedstawiono wyniki badań mających na celu określenie wpływu nowych metod filtracji na chropowatość powierzchni wzorcowych – sinusoidalnej (typu C) i losowej (typu D). Wybrano trzy metody filtracji: odporny filtr Gaussa, filtr funkcjami sklejanymi i filtry morfologiczne. Badania przeprowadzono z zastosowaniem metody stykowej oraz profilowania konfokalnego (metody optycznej). Analizowano wybrane wysokościowe parametry chropowatości profilu i powierzchni.

SŁOWA KLUCZOWE: nowe metody filtracji, odporny filtr Gaussa, filtr funkcjami sklejanymi, filtry morfologiczne, struktura geometryczna powierzchni

ABSTRACT: Paper presents the results of research in order to determine the impact of selected new filtration methods on roughness results of standard surfaces – sinusoidal (C type) and random (D type). Three filtering methods were chosen: robust Gaussian filter, spline filter, morphological filters. Studies with use contact method and confocal profiling method (optical) were made. Results of selected height roughness profile and surface parameters were analysed.

KEYWORDS: new filtration methods, robust Gaussian filter, spline filter, morphological filters, surface texture

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.3.43

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono rozważania dotyczące zwiększenia efektywności technologii druku 3D poprzez wprowadzenie modyfikacji postaci materiału budulcowego (filamentu) oraz mechanizmu jego podawania w drukarkach typu FDM/FFF. Omówiono obecnie stosowane rozwiązania oraz innowacyjność proponowanych koncepcji, pozwalających m.in. na uzyskanie skalibrowanego przekroju filamentu oraz zredukowanie liczby części napędowych i tym samym masy ekstrudera, co przyczyni się do poprawy jakości drukowanego detalu i przyspieszy proces drukowania. W formie opisowej i graficznej zaprezentowano sposób modyfikacji postaci filamentu do druku w technologii FDM/FFF. Ponadto zaproponowano rozwiązania konstrukcyjne poszczególnych części składowych opatentowanego mechanizmu podawania filamentu wraz z opisem jego działania (patent PL 224144 B1, autorzy: Artur Szmidt, Szymon Kowalski, Krzysztof Sokołowski).

SŁOWA KLUCZOWE: szybkie prototypowanie, drukarki 3D, technologia FDM/FFF, filament, ekstruder

ABSTRACT: This article presents new approaches of increasing the efficiency of FDM/FFF printing technology through the introduction of modifications to the form of filament and to the feeding mechanism. Currently used solutions and innovativeness of proposed concepts are discussed in the paper. A new approach concerning the modification of the filament form was presented in descriptive and graphic way. Moreover, constructional solutions of individual components of the patented (patent PL 224144 B1) filament feeding mechanism including a description of its operation were proposed.

KEYWORDS: rapid prototyping, 3D printers, FDM/FFF technology, filament, extruder

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.3.46

STRESZCZENIE: Przedstawiono typy zmiennych występujące w układzie sterowania SINUMERIK Operate. Opisano zmienne systemowe i zmienne użytkownika: R-parametry, globalne R-parametry, zmienne GUD, zmienne PUD i zmienne LUD, wraz z przykładami programowania. Omówiono programowanie pośrednie z wykorzystaniem zmiennych. Opracowano program do frezowania gwintu, na którego przykładzie pokazano różnice wynikające ze stosowania różnych typów zmiennych oraz zalety tych rozwiązań.

SŁOWA KLUCZOWE: typy zmiennych, układ sterowania CNC, programowanie pośrednie, programowanie parametryczne

ABSTRACT: The types of variables occurring in the control system SINUMERIK Operate are presented. The system variables and user variables: R-parameters, global R parameters, GUD variables, PUD variables and LUD variables, with programming examples are described. The indirect programming with using of variables is discussed. The example of program for thread milling is prepared, which shows the differences of using of different variable types and advantages this solutions.

KEYWORDS: variable types, CNC control system, indirect programming, parametric programming

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.3.44

STRESZCZENIE: Do głównych problemów towarzyszących obróbce materiałów trudnoobrabialnych należy zużycie narzędzi. Może ono mieć duży udział w kosztach produkcji wyrobu. Stopy tytanu ze względu na swoje właściwości – niską przewodność cieplną, znaczną wytrzymałość i duży współczynnik tarcia – należą do materiałów trudnoobrabialnych. W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu średnicy frezu na jego trwałość w procesie frezowania stopu tytanu Ti6Al4V.

SŁOWA KLUCZOWE: trwałość ostrza, stopy tytanu, frezowanie

ABSTRACT: One of the main problems associated with machining of difficult-to-cut materials is tool wear. Tool wear may comprise a large proportion of production costs. Titanium alloys due to its properties – low thermal conductivity, high durability and a large coefficient of friction belong to difficult-to-cut materials. The paper presents the results of research on the impact of cutter diameter on tool wear during the milling process of titanium alloy Ti6Al4V.

KEYWORDS: tool wear, titanium alloys, milling

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.3.40

STRESZCZENIE: Przedstawiono dwie metody pomiaru temperatury podczas skrawania: metodę z wykorzystaniem termoelementu oraz termowizyjną. Opisano wpływ temperatury skrawania na intensywność zużycia narzędzi skrawających i ich trwałość. Zaprezentowano stanowisko pomiarowe, wykorzystane materiały i narzędzie skrawające. Zestawiono wyniki w postaci temperatury osiągniętej na ostrzu skrawającym przy zadanych parametrach obróbki podczas toczenia. Omówiono metody pomiaru temperatury ostrza za pomocą termoelementu oraz metodę radiacyjną – termowizję. Wyszczególniono zalety i wady każdej z metod.

SŁOWA KLUCZOWE: zużycie narzędzi, azotek boru, pomiar temperatury, temperatura skrawania, termoelement, termowizja, współczynnik emisyjności

ABSTRACT: The paper presents a method of measuring the temperature during cutting and its impact on the machining process. The influence of temperature on the intensity of the cutting tool wear cutting and durability. Shows the measuring position, the materials used and the cutting tool. We present the results of the processing parameters, during which the measurements are made. This paper presents methods for measuring the temperature of the blade using a thermocouple and methods of radiation. It lists the advantages and disadvantages of each method.

KEYWORDS: tool wear, boron nitride, temperature measurements, cutting temperature, thermocouple, thermography, emissivity

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.3.41

STRESZCZENIE: Porównano różne sposoby określania zużycia ostrza – z wykorzystaniem sieci neuronowych RBF, metody hierarchicznej oraz standardowego zliczania czasu pracy. Analizę sygnałów z procesu skrawania przeprowadzono dla trzech różnych zestawów badań doświadczalnych. Wyniki otrzymane w przypadku zespołu sieci neuronowych są zbliżone do wyników z algorytmu hierarchicznego – jest to potencjalnie bardzo skuteczna metoda szacowania zużycia ostrza.

SŁOWA KLUCZOWE: diagnostyka stanu narzędzia, sieci neuronowe RBF

ABSTRACT: Presented is a comparison of different methods of estimating tool wear – obtained for group of RBF neural networks, hierarchical methods and the standard time counting. The analysis of the signals from the machining process carried out for three different experiments, clearly demonstrating the effect of presented methods. The results obtained for group of RBF neural networks are similar to results obtained for hierarchical methods.

KEYWORDS: tool condition monitoring, RBF neural network

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.3.42

STRESZCZENIE: Omówiono przykładowe układy nadzorowania stanu procesu w obróbce skrawaniem, wykorzystujące drgania samowzbudne pojawiające się podczas pracy obrabiarki. W zaprezentowanych układach stosowane są techniki monitorowania oparte na zaawansowanej analizie sygnałów pochodzących z czujników siły, przyspieszenia lub emisji akustycznej. Współpraca układów nadzoru ze sterownikami CNC pozwala na skuteczne eliminowanie wykrytych drgań poprzez zmianę parametrów obróbki.

SŁOWA KLUCZOWE: drgania samowzbudne, monitorowanie i nadzorowanie obrabiarek CNC, EMO 2015

ABSTRACT: The paper illuminates and discusses some examples of process status monitoring systems in machining. The special techniques based on advanced signals analysis from force sensors, accelerometers, or acoustic emissions are used to detect of chatter vibrations. Monitoring systems could also co-operate with CNC controllers for effective vibration elimination by changing process parameters.

KEYWORDS: vibrations, CNC machine-tools monitoring and supervision, EMO 2015

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.3.37

STRESZCZENIE: Przedstawiono analizę statystyczną wyników badań doświadczalnych obróbki EDM stali w roztworze nafty z płatkami grafenowymi oraz w dielektryku na bazie nafty. Wyznaczono równania regresji opisujące wpływ parametrów i warunków obróbki na wybrane parametry chropowatości powierzchni.

SŁOWA KLUCZOWE: obróbka elektroerozyjna, płatki grafenowe w dielektryku, chropowatość powierzchni

ABSTRACT: The article presents statistical analysis of results experimental investigation of EDM process with graphene flakes in dielectric. The relations between surface roughness and process parameters have been determined.

KEYWORDS: electrical discharge machining (EDM), graphene flakes, surface roughness

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.3.38

STRESZCZENIE: Aby uzyskać wysoką jakość elementów maszyn czy narzędzi, coraz częściej stosuje się materiały ceramiczne oraz kompozytowe na osnowie metalicznej lub ceramicznej. Efektywne kształtowanie tych materiałów obróbką skrawaniem czy szlifowaniem klasycznym jest utrudnione z uwagi na ich bardzo dobre właściwości mechaniczne. Racjonalnym rozwiązaniem jest zastosowanie metod niekonwencjonalnych, takich jak obróbka elektrochemiczna, elektroerozyjna czy elektroerozyjno-elektrochemiczna (ECDM) w przypadku materiałów przynajmniej częściowo przewodzących prąd elektryczny. Materiały ceramiczne nieprzewodzące prądu elektrycznego można kształtować z zastosowaniem odmiany procesu ECDM nazywanej spark assisted chemical engraving (SACE).

SŁOWA KLUCZOWE: obróbka niekonwencjonalna, materiały ceramiczne, materiały kompozytowe

ABSTRACT: In order to reach the high quality parts of machines or tools very often ceramic or composite materials on metalic or ceramic base are being applied. Efficient shaping above mentioned materials using cutting or classical grinding is difficult because of their high mechanical properties. Rational solution is application of unconventional machining methods as: electrochemical, electrodischarge or electrochemical – electrodischarge (ECDM) in case when machined materials are at least partly conductive of electrical current. In case of shaping ceramic materials unconductive for electrical current the rational solution can be application of Spark Assisted Chemical Engraving (SACE) process – the special kind of ECDM process.

KEYWORDS: unconventional machining processes, ceramic materials, composite materials

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.3.39

STRESZCZENIE: W pracy przedstawiono analizę możliwości zastosowania absorpcyjnych pomp ciepła (APC) do zwiększenia efektywności wykorzystania energii pierwotnej w bloku parowym elektrociepłowni zawodowej poprzez odzysk ciepła odpadowego z układu chłodzenia oleju. W analizowanym przykładzie zastosowanie APC służyło ograniczeniu liczby uruchomień szczytowych kotłów wodnych. Uzyskane wyniki potwierdziły, że istnieje możliwość wykorzystania ciepła odpadowego w okresie największego zapotrzebowania i tym samym możliwość opóźnienia lub nawet wyeliminowania konieczności uruchamiania szczytowego źródła ciepła.

SŁOWA KLUCZOWE: odzysk ciepła, pompy ciepła, poprawa efektywności, kogeneracja

ABSTRACT: The paper shows the analysis of potential of absorption heat pump (APC) application to increase the efficiency of source energy conversion in the cogeneration power plant, by recuperation of waste heat from oil cooling system. In the presented case, the purpose of APC implementation was to eliminate the number of start up of pick hot water boilers. Obtained results showed that the waste heat may be utilised during the highest heat demand which may lead to delay or even avoiding the pick boiler start up, owing to absorption heat pump implementation.

KEYWORDS: heat recuperation, heat pumps, efficiency increase, cogeneration

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.3.45

STRESZCZENIE: Podczas wiercenia otworów często powstają szkodliwe zadziory na krawędzi wylotowej, które muszą być usuwane w oddzielnych zabiegach. Nowa metoda ssąco-ściernego usuwania zadziorów znacznie ułatwia ten proces.