Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effect of grinding conditions of gears made of 20MnCr5 steel after single-piece flow heat treatment on the condition of the surface layer of the tooth working surface

Stachurski W., Janica J., Januszewicz B., Pawłowski W., Sawicki J.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2023

|

Vol. 120, nr 2

60--69

EN

Purpose: The paper investigated the effect of selected processing conditions during gear grinding on the value and distribution of microhardness and residual stress formed in the technological surface layer of gears after thermochemical treatment (TCT) conducted by a continuous single-piece flow method. Design/methodology/approach: The gears were carburised with LPC at 920°C, then quenched in a 4D Quenching chamber at 7 bar and tempered at 190ºC for 3 hours. In the next step, the working surfaces of the gear teeth were ground by supplying grinding fluid (GF) to the grinding zone using the WET method and the MQL method with a minimum amount. Measurements were made on the distribution of microhardness and residual stress formed in the technological surface layer of gears after thermochemical treatment and after the grinding process. Findings: The results of the study showed the influence of workpiece speed vw and the method of delivery to the grinding zone GF on selected parameters describing the condition of the technological surface layer of the teeth of gears made of 20MnCr5 steel. The grinding process with a white aluminium oxide grinding wheel causes deterioration in the material's residual stress state. For each of the three analysed workpiece speeds vw, smaller changes in microhardness with respect to the microhardness of the material before grinding occur in the surface layer of samples ground with GF fed with the MQL method. Similarly, residual stress values are in the area of favourable compressive stresses. Research limitations/implications: Environmental considerations and the need to comply with increasingly stringent environmental protection and worker safety regulations are pushing researchers and entrepreneurs to completely eliminate or reduce the consumption of grinding fluids in the grinding process. Based on the research and analysis carried out in this study, it was concluded that applying minimum GF by the MQL method could be an alternative to the conventional WET method.Practical implications: In sustainable manufacturing, it is extremely important to produce high-quality items while reducing the cost of manufacturing and taking care of the environment and workers' health. This includes the manufacture of gears, a basic component used in gear transmissions in the automotive industry, for example. The research has established that it is possible to use the MQL method, which reduces the amount of GF used when grinding the working surfaces of gear teeth, as an alternative to the conventional WET method. Originality/value: The conducted research was the first to determine the most favourable conditions, in terms of the obtained residual stresses and microhardness, for grinding the working surface of gear teeth using the MQL method.

2

Innowacyjne mechanizmy wprowadzania napięcia wstępnego w układach łożysk skośnych

Sikorski J., Pawłowski W.

Mechanik

|

2018

|

R. 91, nr 2

138--140

PL

Przedstawiono projekty dwóch mechanizmów pozwalających na uproszczenie operacji wprowadzania napięcia wstępnego w układach łożysk skośnych podpierających wirujące wały maszyn. Zaproponowane systemy umożliwiają znaczne usprawnienie późniejszej regulacji łożysk podczas eksploatacji maszyny. W tych rozwiązaniach siłę napinającą łożyska wprowadza system odpowiednio ukształtowanych elementów mających powierzchnie obrotowo-klinowe, których obrót powoduje ich wzajemne rozsuwanie i w konsekwencji uzyskanie siły napinającej łożyska skośne.

EN

Presented are two mechanisms to simplify preloading operations in angular contact ball bearings systems supporting rotating machines’ shafts. The proposed systems also significantly improve its later adjustment during machine exploitation. In the presented solutions, the tensioning force of the bearing comes from a system of appropriately shaped elements with rotational-wedge surfaces, rotation of which makes them mutually extend and consequently obtain the tensioning force for the angular contact ball bearings.

3

Modyfikowanie HTPB (α,ω-dihydroksypolibutadienu) w reakcjach estryfikacji, silanizacji, epoksydacji i uwodornienia

Chmielarek M., Maksimowski P., Gołofit T., Cieślak K., Pawłowski W., Tomaszewski W.

Materiały Wysokoenergetyczne

|

2018

|

T. 10

30--45

PL

α,ω-Dihydroksypolibutadien (HTPB) jest cennym komonomerem do otrzymywania poliuretanów. Dzięki swoich specyficznym właściwościom, nadaje tym tworzywom mrozoodporność i świetne właściwości mechaniczne, szczególnie w niskich temperaturach. Tak otrzymywane poliuretany znajdują zastosowanie w produkcji stałych paliw rakietowych używanych w napędach rakiet kosmicznych i wojskowych, a także są podstawą mrozoodpornych klejów i lepiszcz oraz materiałów izolacyjnych. Współczesne badania nad doborem lepiszcza wskazują na zastosowanie polimerów wysokoenergetycznych lub modyfikacji dotychczas stosowanych polimerów polepszających ich właściwości. W nowoczesnych rakietowych materiałach pędnych polimerowe lepiszcze, może zostać zastąpione odpowiednim wysokoenergetycznym związkiem chemicznym, czyli polimerem z wbudowanymi grupami energetycznymi, takimi jak azydkowa lub nitrowa. W prezentowanym artykule przedstawione zostaną wyniki badań nad takimi sposobami modyfikacji HTPB, które zapewnią jego rozszerzoną aplikację.

EN

HTPB is a valuable comonomer for the preparation of polyurethanes. Thanks to its specific properties, it gives these materials frost resistance and excellent mechanical properties, especially at low temperatures. The polyurethanes thus obtained are used in the production of propellants used in space and military rocket propulsion, and are the basis for frost-resistant adhesives and insulating materials. Research on the selection of binder indicates the use of high energy polymers or modifications of previously used polymers improving their properties. The results of research on ways of changing the properties of HTPB through its modification and thus an increase of application possibilities will be presented.

4

"Niespodziewane" rezultaty badań tyreologicznych - czy reagować na nie w laboratorium?

Pawłowski W.

Laboratorium Medyczne

|

2018

|

nr 2

14--18

PL

Oznaczenia „hormonów tarczycy”, jak często w slangu klinicznym określa się badanie stężenia hormonu tyreotropowego (TSH), wolnej tyroksyny (FT4) i wolnej trijodotyroniny (FT3), należą do najczęściej wykonywanych badań immunochemicznych w laboratoriach medycznych. Prawdopodobnie właśnie ze względu na popularność tych analiz wielu klinicystom (i części diagnostów laboratoryjnych) wydaje się, że badania te są łatwe zarówno do wykonania, jak i interpretacji. Tymczasem stosunkowo często uzyskujemy zestaw rezultatów, które lekarz kategoryzuje automatycznie jako „błąd laboratoryjny”. Oczywiście sporadycznie zdarza się, że jest tak rzeczywiście, ale przyczyn otrzymania „dziwnych” wyników tarczycowych jest znacznie więcej. Celem artykułu jest zachęcenie Czytelników do racjonalnego podejścia do tego typu sytuacji.

5

The dynamics of wear of cutting inserts during turning of non-homogeneous material on the example of polymer concrete

Kępczak N., Rosik R., Pawłowski W., Sikora M., Witkowski B., Bechciński G., Stachurski W.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2018

|

Vol. 20, no. 3

478--483

EN

The article presents the results of studies on the dynamics of wear of five different cutting inserts (for machining difficult-to-cut materials, for finishing cast iron machining, for roughing cast iron machining, for steel machining and for stainless steel machining) during turning a non-homogeneous material such as polymer concrete. Polymer concrete is a difficult-to-cut, anisotropic, composite material. During the tests, a record of the components of the cutting force in real time was made. After each machining pass, the Ra and Rz surface roughness values were measured in the direction perpendicular to the machining marks and photos were taken under the microscope of the inserts corners, on the basis of which the width of major flank wear land and the width of minor flank wear land were measured. The view of each insert after the tests was also presented. Finally, the conclusions about the dynamics of wear of inserts taking part in the study as well as their applicability during polymer concrete turning were formulated.

PL

W niniejszym artykule zaprezentowano wyniki badań dynamiki zużycia pięciu różnych płytek skrawających (do obróbki materiałów trudnoobrabialnych, do wykończeniowej obróbki żeliwa, do zgrubnej obróbki żeliwa, do obróbki stali oraz do obróbki stali nierdzewnej) podczas toczenia niejednorodnego materiału, jakim jest polimerobeton. Polimerobeton jest trudnoobrabialnym, anizotropowym materiałem kompozytowym. Podczas wykonywania badań dokonywany był zapis składowych siły skrawania w czasie rzeczywistym. Po wykonaniu każdego przejścia obróbczego zostały zmierzone wartości parametrów chropowatości Ra oraz Rz obrobionej powierzchni w kierunku prostopadłym do śladów obróbki oraz zostały wykonane zdjęcia pod mikroskopem naroży płytek, na podstawie których zmierzono zużycie głównej powierzchni przyłożenia oraz pomocniczej powierzchni przyłożenia. Zaprezentowano również wygląd każdej z płytek po przeprowadzonych badaniach. Na koniec sformułowano wnioski na temat dynamiki zużycia płytek biorących udział w badaniu, a także stosowalności ich podczas toczenia polimerobetonu.

6

Ocena dokładności użytkowej tachimetrów elektronicznych według znowelizowanych procedur międzynarodowej organizacji normalizacyjnej ISO

Pawłowski W.

Przegląd Geodezyjny

|

2017

|

R. 89, nr 9

28--31

PL

Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna opracowuje i sukcesywnie nowelizuje dokumenty techniczne w postaci norm, których treść obejmuje m.in. zagadnienia geodezyjne i kartograficzne, mające związek z inwestycyjnym procesem budowlanym oraz ocenę dokładności instrumentów pomiarowych wykorzystywanych przez geodetów w praktyce zawodowej. Do inwestycyjnego procesu budowlanego w sposób bezpośredni odnosi się przede wszystkim norma ISO 4463, składająca się z trzech części pod wspólnym tytułem „Metody pomiarowe w budownictwie – Tyczenie i pomiar”, zaś tematyka oceny dokładności instrumentów pomiarowych stanowi treść normy ISO 17123, składającej się z dziewięciu części pod wspólnym tytułem „Optyka i instrumenty optyczne – terenowe procedury testowania instrumentów geodezyjnych i pomiarowych”. Część 5 normy ISO 17123 dokumentuje w ujęciu teoretycznym i praktycznym procedury testowe, dotyczące tachimetrów elektronicznych, które to procedury są sukcesywnie nowelizowane w kolejnych wydaniach normy, począwszy od roku 2005 (pierwsze wydanie ISO, wprowadzone do polskiej normalizacji jako PN-ISO w roku 2007).

EN

International Organization for Standardization develops and updates technical documentation in form of norms, whose content includes, among others, land surveying and cartography issues, which are in relation to investments processes and accuracy assessment of land surveying devices used by land surveying staff in their professional work. Investments process, among others, is covered directly by the ISO 4463 norm, consisting of three parts under a common title: „Measurements methods for building – setting-out and measurements” and the field of accuracy assessment is covered by the ISO17123 norm, consisting of nine parts under a common title „Optics and and optical instruments – Field procedures for testing geodetic and surveying instruments. The 5th part of ISO17123 norm deals with theory and practical use of test procedures for total station instruments, which are updated in successive editions of that norm, beginning in 2005 (first edition of ISO 17123-5, introduced into polish norm standards as PN-ISO in 2007).

7

Innowacyjny mechanizm otwierania tulei zaciskowej tokarki

Sikorski J., Pawłowski W.

Mechanik

|

2017

|

R. 90, nr 10

837--839

PL

Przedstawiono projekt innowacyjnego mechanizmu otwierania tulei zaciskowej tokarki. W zaproponowanym rozwiązaniu tuleja jest wkręcona we wrzeciono w sposób uniemożliwiający wzajemne przesuwanie się tych elementów. Dzięki takiemu zamocowaniu otwieranie i zamykanie tulei nie powoduje jej wzdłużnego ruchu względem obrabianego materiału, co zapewnia wysoką dokładność i powtarzalność mocowania obrabianego przedmiotu.

EN

Presented is an innovative lathe collet opener mechanism design. In the proposed solution collet is screwed into the spindle to prevent mutual sliding of these elements. By such attachment the opening and closing of the collet does not cause any longitudinal movement of the workpiece which enhances the accuracy and repeatability of the workpiece clamping.

8

Modal identification of dynamic properties of the cylindrical grinder

Pawłowski W., Kępczak N.

Mechanics and Mechanical Engineering

|

2017

|

Vol. 21, nr 1

147--156

EN

In the paper the method of model identification of the cylindrical grinder dynamic properties by means of experimental modal test was described. The method application, hardware solution as well as the procedure of carrying out the identification modal test of the cylindrical grinder was presented. The experiment was performed in order to acquire the frequency response function (FRF) of the cylindrical grinder. Having obtained the experimental FRF, the mathematical model of the response function was created. That mathematical model of the machine tool dynamic behavior can be applied in grinder and grinding holistic model. The conclusions regarding the application aspects of experimental modal analysis in order to identify dynamic properties of the machine tool were drawn.

9

Biogazownia jako element mający pozytywny wpływ na zmiany środowiskowe przestrzeni wiejskich

Pawłowski W.

Inżynieria Ekologiczna

|

2017

|

Vol. 18, nr 5

157--169

PL

We współczesnym krajobrazie wsi, coraz częstszym elementem instalacji rolniczych jest biogazownia rolnicza. Należy zadać sobie istotne pytanie, czy nowe technologicznie obiekty, jakimi są biogazownie rolnicza o średniej mocy 1 MW, wyszczególnione jako inwestycje mogące znacząco oddziaływać na środowisko, w rozwoju ruralistycznym stają się jego integralną częścią jako nowa forma zabudowy wiejskiej. Nieuchronne dziś zmiany w krajobrazie wiejskim i sposób prowadzenia działalności rolniczej mają zarówno pozytywny jak i negatywny wpływ na środowisko przestrzeni wiejskiej. Biogazownie jako nowe obiekty w rozwijającym się przemyśle wiejskim stanowią niewątpliwe ważny element na drodze pozyskiwania zielonej energii. Najważniejszym dla powodzenia powstania i funkcjonowania biogazowni jest jej lokalizacja, ma to znaczenie nie tylko ze względów ekonomicznych ale również społeczno-środowiskowych jak również krajobrazowych.

EN

In the contemporary rural landscape, an agricultural biogas plant is becoming an increasingly frequent element of agricultural installations. There is a need to ask an important question: is a new technology, such as biogas plants with medium power of 1 MW, listed as investments which can have significant environmental impacts? This question is becoming an integral part of rural space as a new form of village buildings. The inevitable changes in the rural landscape and the way of carrying out farming have both a positive and negative impact on the rural environment. Biogas plants, as new objects in developing country industries, are undoubtedly an important element in the way of obtaining green energy. Location is the most important factor for the success of the establishment and operation of the biogas plant, which is important not only for economic reasons, but also socio-environmental and landscape reasons.

10

Teoretyczna i eksperymentalna analiza modalna hybrydowego łoża obrabiarki

Kępczak N., Pawłowski W.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 8-9

1074--1075

PL

Artykuł przedstawia teoretyczną i eksperymentalną analizę modalną hybrydowego łoża obrabiarki. Konstrukcję hybrydową uzyskano przez połączenie żeliwnego korpusu łoża z odlewem mineralnym. Analizę przeprowadzono w celu porównania wyników otrzymanych na drodze symulacji z wynikami uzyskanymi podczas modalnego eksperymentu identyfikacyjnego.

EN

The paper presents theoretical and experimental modal analysis of hybrid machine’s tool bed. Hybrid construction was created by connecting of iron cast machine tool bed with mineral cast. The analysis was conducted to compare results from simulation with experimental data.

11

New Gasostatic Borehole Bearings - Construction and Research

Oryński F., Pawłowski W., Kawczyński S.

Mechanics and Mechanical Engineering

|

2016

|

Vol. 20, nr 1

33--41

EN

In the article the origin of creation, construction as well as the research of the novel gasostatic borehole bearings are presented. In the rst part of the paper the information on the construction of the bearing is outlined whereas in the second part the methodology of the experimental and numerical research as well as obtained results are described. The paper is summarized with the conclusions of the research and suggestions due to commercial application of the bearings.

12

Mechanical Properties of the Mineral Cast Material at the Macro and Micro Level

Kępczak N., Pawłowski W., Klich M., Kaczmarek Ł.

Mechanics and Mechanical Engineering

|

2016

|

Vol. 20, nr 3

249--254

EN

The paper presents the results of experimental examination of the mechanical properties at micro and macro scale of the mineral cast composites. Studies have been conducted to verify the literature data about the value of tensile strength, compressive strength and Young’s modulus. Additionally as a part of this research Poisson’s ratio was determined, which has not been encountered in the current literature as deeply as in this work. In the next step, a scanning electron microscopy (SEM) studies have been carried out to analyze fractures of the samples after tensile and compression tests. These results were correlated with mechanical properties such as tensile strength and compressive strength, respectively. During fracture investigations, the contact interface between concrete filler and polymer was studied. As a result of this research the mechanism of deformation was formulated.

13

Wpływ procesu szlifowania wibracyjnego na stan powierzchni płaskich

Bechciński G., Pawłowski W.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 8-9CD1

36--39

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań doświadczalnych dotyczące wpływu procesu szlifowania wibracyjnego płaszczyzn na obniżenie wartości wybranych parametrów stanu powierzchni. Badania przeprowadzono dla dwóch różnych materiałów przedmiotu obrabianego oraz z zastosowaniem dwóch różnych rodzajów ściernic. Za pomocą szlifowania wibracyjnego przeprowadzonego przy wybranych parametrach wprowadzonych drgań otrzymano poprawę stanu powierzchni obrabianej w postaci zmniejszenia falistości.

EN

The article presents the results of experimental studies on the impact of vibration assisted flat grinding process on the reduction of the selected parameters of state of the surface. Tests were conducted for two different workpiece materials and using two different types of grinding wheels. Vibration assisted flat grinding performed with selected vibration parameters proved to be beneficiary for obtaining better state of plane surface with lower waviness.

14

Teoretyczne badania właściwości dynamicznych łóż obrabiarki wykonanych z żeliwa i hybrydowego połączenia żeliwa z odlewem mineralnym

Kępczak N., Pawłowski W.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 8-9CD1

199--203

PL

W artykule przedstawiono teoretyczną analizę modalną dwóch korpusów obrabiarki: jednego wykonanego z żeliwa szarego oraz drugiego wykonanego z hybrydowego połączenia żeliwa i odlewu mineralnego. Analiza została przeprowadzona w celu określenia właściwości dynamicznych dwóch korpusów o podobnych kształtach wykonanych w tradycyjnej oraz nowatorskiej technologii odlewniczej. Dodatkowo przeprowadzono analizę sztywności statycznej konstrukcji obu korpusów. Podczas badań symulacyjnych stwierdzono wzrost sztywności dynamicznej oraz wzrost sztywności statycznej korpusu obrabiarki wykonanego z hybrydowego połączenia żeliwa szarego i odlewu mineralnego.

EN

The paper presents a theoretical modal analysis of the two machine tool bodies: one made of gray cast iron and the second made of hybrid connection of cast iron and mineral cast. The analysis was conducted in order to determine the dynamic properties of two bodies of similar shapes made in the traditional and innovative casting technology. In addition, an analysis of the static stiffness of the structure of two bodies was performed. During the simulation studies it was found an increase in dynamic stiffness and increase in static rigidity of the machine tool body made of hybrid connection of cast iron and mineral cast. The results of theoretical studies have confirmed the desirability of using hybrid construction because the dynamic properties of so formed body are more favorable in comparison with the conventional body made of cast iron.

15

Teoretyczna i eksperymentalna analiza modalna korpusu obrabiarki

Kępczak N., Pawłowski W.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 8-9CD1

194--198

PL

W artykule zaprezentowano teoretyczną i eksperymentalną analizę modalną korpusu obrabiarki. Analiza modalna jest powszechnie wykorzystywaną w praktyce techniką badania dynamicznych właściwości obiektów. Została przeprowadzona w celu porównania wyników teoretycznych z badaniami doświadczalnymi. Wyniki otrzymane na drodze teoretycznej analizy modalnej okazały się wysoce zbieżne z badaniami eksperymentalnymi. Ta weryfikacja modelu teoretycznego z wynikami doświadczalnymi dała podstawy do przeprowadzenia badań, na podstawie których wyciągnięto wnioski na temat dynamicznego zachowania obiektu badań.

EN

The paper presents a theoretical and experimental modal analysis of the machine tool body. Modal analysis is a technique widely used in practice for exploring the dynamic properties of objects. The analysis was carried out in order to compare the theoretical results with experimental studies. The results obtained by a theoretical modal analysis have proven to be highly convergent with experimental studies. The verification of the theoretical model with experimental results gave reasonable grounds to conduct a study based on the revised model. On this basis conclusions about the dynamic behavior of the object of research were drawn.

16

Światowe trendy w przemyśle obrabiarkowym – TMTS 2014

Pawłowski W.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 1

5--12

PL

Zrelacjonowano przebieg Międzynarodowej Wystawy Obrabiarek TMTS 2014 w Taichung na Tajwanie, która odbyła się w dniach 5÷9 listopada 2014 r. Opisano najważniejsze punkty tego wydarzenia, przedstawiono nowości produktowe prezentowane podczas targów oraz aktualne trendy w rozwoju różnych gałęzi przemysłu związanego z obrabiarkami i urządzeniami technologicznymi. Zarówno wnioski podsumowujące TMTS 2014, jak i zapowiedzi dotyczące kolejnej wystawy, która odbędzie się w 2016 r., wskazują na ogromny potencjał tej branży przemysłu maszynowego. Uzasadnione wydają się więc nadzieje tajwańskich producentów wysokojakościowych obrabiarek dotyczące ekspansji na rozwijające się rynki azjatyckie, amerykańskie i europejskie, a także długoterminowe plany zakładające ciągły rozwój produkcji obrabiarek na Tajwanie.

EN

A report from Taiwan International Machine Tool Show TMTS 2014 is presented in the paper. The Show was held in Taichung, Taiwan from 5th to 9th November 2014. The most important show events are reported. The premieres as well as the vital trends in the field of industry related to machine tools and accessories are illustrated and described. Both conclusions summarizing the Show as well as announcements on the nature of the next exhibition in 2016 indicate a strong potential of the machine builders’ industry. The policy of expansion of high-quality machine tools made by Taiwan is clearly visible not only on Asian but also American and European markets. It justifies long-term plans for the continuous development of the machine tools industry in Taiwan.

17

Zastosowania układów napędu i sterowania pneumatycznego w studenckich pracach projektowych

Pawłowski W., Krępski M.

Hydraulika i Pneumatyka

|

2015

|

nr 4

12--16

18

Problemy z eksploatacją wybranych elektrowrzecion szlifierskich z łożyskami gazowymi

Lewandowski D., Pawłowski W., Krępski M.

Hydraulika i Pneumatyka

|

2015

|

nr 5

5--8

19

The Effect of Two-Stage Age Hardening Treatment Combined with Shot Peening on Stress Distribution in the Surface Layer Of 7075 Aluminum Alloy

Kaczmarek Ł., Zawadzki P., Stegliński M., Wójcik R., Klich M., Kyzioł K., Kottfer D., Januszewicz J., Pawłowski W.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 3A

1993--1997

EN

The article present the results of the study on the improvement of mechanical properties of the surface layer of 7075 aluminum alloy via two-stage aging combined with shot peening. The experiments proved that thermo-mechanical treatment may significantly improve hardness and stress distribution in the surface layer. Compressive stresses of 226 MPa±5.5 MPa and hardness of 210±2 HV were obtained for selected samples.

PL

W ramach niniejszego artykułu przedstawiono wyniki badań dotyczące poprawy właściwości mechanicznych warstwy wierzchniej w stopie aluminium 7075 poprzez kombinacje starzenia dwuetapowego i kulowania. Dowiedziono w ramach prowadzonych badań, że istnieje możliwość znacznego poprawienia twardości oraz rozkładu naprężeń w warstwie wierzchniej stosując obróbkę cieplno-plastyczną. Dla wybranych próbek uzyskiwano naprężenia ściskające na poziomie 226MPa±5,5 MPa oraz twardość rzędu 210±2 HV.

20

Cast Iron And Mineral Cast Applied For Machine Tool Bed - Dynamic Behavior Analysis

Kępczak N., Pawłowski W., Kaczmarek Ł.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 2A

1023--1029

EN

Cast iron and mineral cast are the materials most often used in the machine structural elements design (bodies, housings, machine tools beds etc.). The materials significantly differ in physical and mechanical properties. The ability to suppress vibration is one of the most important factors determining the dynamic properties of the machine and has a significant impact on the machining capabilities of a machine tool. Recent research and development trends show that there is a clear tendency to move away from the traditional iron casting to the mineral casting, due to better dynamic properties of the latter. However mineral cast as a structural material for the whole machine tools bed turns out to be insufficient due to its poor mechanical strength properties. The best solution should benefit from the advantages of the cast iron and mineral cast materials while minimizing their drawbacks. The paper presents numerical modal analysis of two lathe beds: the first one made of gray cast iron and the second one made of hybrid connection of cast iron and mineral cast. The analysis was conducted in order to determine the dynamic properties of two bodies of similar shapes made in the traditional (cast iron) and innovative hybrid (cast iron and mineral cast) technology. In addition, an analysis of the static structure rigidity of the two beds was performed. During the simulation studies it was found a significant increase in dynamic stiffness and static rigidity of the machine tool body made of hybrid connection of cast iron and mineral cast. The results of numerical simulations have confirmed the desirability of using hybrid construction because the dynamic properties of such a body are more advantageous in comparison with the conventional body made of cast iron.

PL

Żeliwo oraz odlewy mineralne są materiałami konstrukcyjnymi najczęściej wykorzystywanymi w dziedzinie projektowania elementów strukturalnych maszyn (korpusy, obudowy, łoża obrabiarek). Te materiały znacząco różnią się pod względem zarówno właściwości fizycznych, jak i mechanicznych. Zdolność do tłumienia drgań jest jednym z najważniejszych czynników determinujących właściwości dynamiczne urządzenia i ma znaczący wpływ na możliwości obróbkowe maszyny technologicznej. Najnowsze badania oraz trendy rozwojowe pokazują, że istnieje wyraźna tendencja do odchodzenia od tradycyjnych odlewów żeliwnych w kierunku odlewów mineralnych, ze względu na lepsze właściwości dynamicznych tych ostatnich. Jednakże odlewy mineralne jako materiał konstrukcyjny na całe łoże obrabiarki okazuje się być niewystarczający ze względu na słabe właściwości mechaniczne. Najlepsze rozwiązanie powinno korzystać z zalet żeliwa i odlewów mineralnych, jednocześnie minimalizując wady obu materiałów. W artykule przedstawiono teoretyczną analizę modalną dwóch korpusów obrabiarki: jednego wykonanego z żeliwa szarego oraz drugiego wykonanego z hybrydowego połączenia żeliwa i odlewu mineralnego. Analiza została przeprowadzona w celu określenia właściwości dynamicznych dwóch korpusów o podobnych kształtach wykonanych w tradycyjnej oraz nowatorskiej technologii odlewniczej. Dodatkowo przeprowadzono analizę sztywności statycznej konstrukcji obu korpusów. Podczas badań symulacyjnych stwierdzono, wzrost sztywności dynamicznej oraz wzrost sztywności statycznej korpusu obrabiarki wykonanego z hybrydowego połączenia żeliwa szarego i odlewu mineralnego. Otrzymane wyniki badań teoretycznych potwierdziły celowość stosowania budowy hybrydowej, ponieważ właściwości dynamiczne tak wytworzonego korpusu są korzystniejsze w porównaniu z korpusem wykonanym z tradycyjnego odlewu żeliwnego.