The geometric accuracy analysis of polymer spiral bevel gears carried out in a measurement system based on the Industry 4.0 structure

• Autorzy: Pisula Jadwiga

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2019.5.6

Warianty tytułu

PL

Analiza dokładności geometrycznej polimerowych stożkowych kół zębatych realizowana w układzie pomiarowym opartym na strukturze Przemysł 4.0

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents geometrical accuracy tests of polymer spiral bevel gears. The change in geometry was quantified with reference to research models produced by incremental methods: FDM (fused deposition modeling), SLS (selective laser sintering), DLP (digital light processing) and PolyJet. Model geometry verification was made basing on the INDUSTRY 4.0 philosophy using the Klingelnberg P40 coordinate measuring machine (CMM) operating in an integrated network system. The graphs show deviations of selected parameters defining the geometry of the teeth. Analysis of the obtained results was used to select the appropriate printing technology and to improve the quality of the polymer gears. The highest 11th accuracy class of the spiral bevel gear teeth, determined according to DIN 3965, was obtained for models manufactured in PolyJet additive technology.

PL

Zbadano dokładność geometryczną polimerowych zębatych kół stożkowych o kołowej linii zęba. Oceniano ilościowo zmianę geometrii w odniesieniu do modeli badawczych wytwarzanych metodami przyrostowymi: osadzania topionego materiału FDM (ang. fused depositionmodeling), selektywnego spiekania laserowego SLS (ang. selective laser sintering), wykorzystania cyfrowej projekcji światła DLP (ang. digital light processing) oraz PolyJet. Weryfikację geometrii modeli wykonano, opierając się na filozofii Przemysł 4.0, z wykorzystaniem współrzędnościowej maszyny pomiarowej (CMM) P40 firmy Klingelnberg, pracującej w zintegrowanym układzie sieciowym. Na wykresach zilustrowano odchylenia wybranych parametrów definiujących geometrię uzębienia. Analiza otrzymanych wyników posłużyła do wyboru odpowiedniej technologii druku oraz poprawy jakości wykonania polimerowych kół. Najwyższą, 11 klasę dokładności uzębienia kół stożkowych o kołowej linii zęba, określoną wg normy DIN 3965, uzyskano w wypadku modeli wytworzonych w technologii przyrostowej PolyJet.

Słowa kluczowe

EN

polymer materials; gears models; coordinate measuring machine; geometrical accuracy

PL

materiały polimerowe; modele kół zębatych; współrzędnościowa maszyna pomiarowa; dokładność geometryczna

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2019
• Tom: T. 64, nr 5
• Strony: 353--360
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys. kolor.

Twórcy

autor

Pisula Jadwiga

• Rzeszow University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Al. Powstańców Warszawy 8, 35-959 Rzeszów, Poland

Bibliografia

• [1] Killi S.: “Additive Manufacturing. Design, Methods and Processes” (Ed. Killi S.), Pan Stanford Publishing Pte. Ltd., 2017, pp. 16–17.
• [2] Srivatsan T.S., Manigandan K., Sudarshan T.S.: “Additive Manufacturing. Innovations, Advances, and Applications” (Eds. Srivatsan T.S., Sudarshan T.S.), CRC Press, 2016, pp. 25–26.
• [3] Dziubek T.: Polimery 2018, 63, 49. http://dx.doi.org/10.14314/polimery.2018.1.8
• [4] Rokicki P., Budzik G., Kubiak K. et al.: Aircraft Engineering and Aerospace Technology: An International Journal 2016, 88 (3), 374. https://doi.org/10.1108/AEAT-01-2015-0018
• [5] Krolczyk G., Raos P., Legutko S.: Tehnički Vjesnik – Technical Gazette 2014, 21 (1), 217.
• [6] Gajdoš I., Slota J.: Tehnički Vjesnik – Technical Gazette 2013, 20 (2), 231.
• [7] Batsch M., Markowski T., Legutko S. et al.: Measurement 2018, 125, 516. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2018.04.095
• [8] Dadley D.W.: “Handbook of Practical Gear Design”, CRC Press LLC, 2002, p. 573.
• [9] Pisula J., Płocica M.: Acta Mechanica et Automatica 2014, 8 (2), 95.
• [10] Oleksy M., Budzik G., Sanocka-Zajdel A. et al.: Polimery 2018, 63, 531. http://dx.doi.org/10.14314/polimery.2018.7.7
• [11] Pisula J.: Advances in Manufacturing Science and Technology 2016, 40 (1), 20. http://dx.doi.org/10.2478/amst-2016-0002
• [12] Pisula J., Sobolewski B.: Mechanik 2014, 2, 128.
• [13] https://www.klingelnberg.com/en/business-divisions/precision-measuring-centers/bevel-gear-software/ (access date 28.07.2018)
• [14] https://www.klingelnberg.com/en/business-divisions/precision-measuring-centers/precision-measuring-centers/detail-page/product/p-40/ (access data 28.07.2018)
• [15] Goch G.: CIRP of Annals-Manufacturing Technology 2003, 52, 662.
• [16] “Bevel Gear. Fundamentals and Applications” (Ed. Klingelnberg J.), Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2016, p. 20.
• [17] Ratajczyk E.: “Coordinate measurement technique” The Warsaw University of Technology Publishing House, Warsaw 2005.
• [18] DIN 3965 “Toleranzen fur Kegelradverzahnungen”, Deutsche Norm, August 1986.
• [19] Pisula J., Dziubek T., Przeszłowski Ł.: Machine Dynamics Research 2016, 40 (3), 147. http://mdr.simr.pw.edu.pl/index.php/MDR/article/view/200/182

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).