W artykule zaprezentowano wpływ wartości parametrów modelu konstytutywnego Johnsona–Cooka na wyniki symulacji MES procesu toczenia. W symulacjach użyte zostały cztery dostępne w literaturze zestawy parametrów modelu J–C dla stopu tytanu Ti6Al4V. Wyniki symulacji zostały porównane pod kątem otrzymanych wartości siły skrawania, rozkładu naprężeń oraz postaci wióra. Odnotowano znaczący wpływ wartości parametrów modelu J–C na wyniki symulacji.
XX
The article presents the effect of different sets of Johnson–Cook constitutive model parameters on the results of an FEM turning process simulation. Four different sets of parameters available for Ti6Al4V titanium alloy taken from open literature were used. Simulation results were compared on the account of cutting force, stress distribution and chip shape. The research has shown a substantial effect of J–C model parameter values on simulation results.
W niniejszej pracy zaprezentowano metodę eksperymentalnej weryfikacji wyników symulacji numerycznej MES procesu toczenia żeliwa sferoidalnego. We wstępie wyszczególniono czynniki wpływające na efekt końcowy symulacji MES, powodujących konieczność eksperymentalnej weryfikacji badań symulacyjnych. Zaprezentowano metodę weryfikacji otrzymanych wyników symulacji poprzez badania eksperymentalne z użyciem przygotowanego w tym celu stanowiska. Dokonano wzajemnego porównania wyników otrzymanych dla symulacji i eksperymentu oraz sformułowano wnioski końcowe.
EN
The article presents a method of experimental verification of the results of an FEM oblique turning simulation of ductile cast iron. In the introduction, factors affecting the outcomes of FEM simulations are listed, along with their description. A need for experimental validation due to the effect of those factors was stated. The research stand and FEM simulation procedure were explained. Next, experiment and simulation results were presented. The article is concluded with a comparison of obtained results and final conclusions.
Currently, process optimization is an important part of design of CNC toolpath, allowing overall process improvement in accordance to a range of criteria. Available CAE software for CNC toolpath optimization works only by changing the feed rate value specified in the base toolpath. The authors are planning to devise a solution allowing for optimization of other process parameters, including depth of cut. In some cases, it would be important for surface roughness to remain unaltered after optimization by means of increasing depth of cut. In this work, the effect of depth of cut on surface roughness was investigated. Depth of cut was altered for the roughing pass, while technological parameters for the finish pass remained constant. Roughness measurements were performed on-machine after rough turning and finish turning. The authors have found that depth of cut has a noticeable effect on investigated roughness parameters, both in the case of rough turning and subsequent finish turning operations.
In this article, a novel approach to computer optimization of CNC toolpaths by adjustment of cutting speed vcand depth of cut apis presented. Available software works by the principle of adjusting feed rate on the basis of calculations and numerical simulation of the machining process. The authors wish to expand upon this approach by proposing toolpath optimization by altering two other basic process parameters. Intricacies and problems related totheadjustment of apand vcwere explained in the introductory part. Simulation of different variant of the same turning process with different parameter values were conducted to evaluate the effect of changes in depth of cut and cutting speed on process performance. Obtained results were investigated on the account of cutting force and tool life. The authors have found that depth of cut substantially affects cutting force, while the effect of cutting speed on it is minimal. An increase in both depth of cut and cutting speed affects tool life negatively, although the impact of cutting speed is much more severe. An increase in depth of cut allows for a more significant reduction of machining time, while affecting tool life less negatively. On the other hand, the adjustment of cutting speed helpsto reduce machining time without increasing cutting force component values and spindle load.
W artykule przedstawiono wpływ parametru przemieszczenia niszczącego Uf na wyniki symulacji numerycznej procesu skrawania w programie Abaqus/CAE. W symulacji wykorzystano model konstytutywny Johnsona-Cooka, opracowany dla stopu tytanu Ti6Al4V. Omówiono warunki brzegowe oraz wpływ zmiękczenia termicznego stopu tytanu przy różnych prędkościach skrawania na wyniki symulacji MES. Wykazano znaczący wpływ przemieszczenia niszczącego Uf na przebieg dekohezji i kształtowanie wióra.
EN
In the article the effect of displacement at failure Uf on the simulation results of machining process conducted in Abaqus/CAE program is presented. A Johnson-Cook constitutive model with parameters adequate for Ti6Al4V titanium alloy was used in the simulation. Boundary conditions and the effects of thermal softening at different cutting speeds on the simulation results were described. The results shows a substantial effect of displacement at failure value on decohesion and chip formation.
This paper presents the effect of workpiece resolution on simulation accuracy in Production Module 3D. The working principle of CAD model conversion into proprietary *.TWSM format was explained. Next, the effects of model resolution on simulation results were presented with the use of a basic example. An equation for determining the correct resolution was given. Gathered knowledge was summed up and conclusions were drawn.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Symulacje MES w obróbce skrawaniem stanowią wydatną pomoc przy projektowaniu i optymalizacji nowych narzędzi skrawających czy racjonalizacji toru ruchów narzędzi. Pozwalają także na lepsze zrozumienie wciąż słabo poznanych zjawisk zachodzących w strefie skrawania, takich jak: formowanie wióra, rozpływ ciepła w strefie skrawania czy konstytuowanie technologicznej warstwy wierzchniej (TWW). Ważne, że zaproponowane rozwiązania umożliwiają już optymalizację procesów technologicznych na etapie ich projektowania.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Symulacje MES w obróbce skrawaniem stanowią wydatną pomoc przy projektowaniu i optymalizacji nowych narzędzi skrawających czy racjonalizacji toru ruchów narzędzi. Pozwalają także na lepsze zrozumienie wciąż słabo poznanych zjawisk zachodzących w strefie skrawania, takich jak: formowanie wióra, rozpływ ciepła w strefie skrawania czy konstytuowanie technologicznej warstwy wierzchniej (TWW). Ważne, że zaproponowane rozwiązania umożliwiają już optymalizację procesów technologicznych na etapie ich projektowania.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Aktualnie w obróbce skrawaniem dominującą rolę odgrywają obrabiarki sterowane numerycznie. Ich zastosowanie pozwala na utrzymanie wysokiej jakości i powtarzalności wytwarzanych części maszyn, a także niejednokrotnie pozwala na wykonywanie złożonych technologicznie elementów maszyn na jednym stanowisku roboczym w ramach obróbki kompletnej.
In modern machining industry, the use of computer software is an integral element in the design of technological processes. This work aims to present possibilities for optimization of milling operations with the use of commercial software designed especially for that use. A face milling operation of an aluminium flange was chosen for this study. Several different optimization strategies were described and their results shown, analysed and discussed. The effect of variable radial depth of cut on cutting force values in milling processes was reflected upon. Additionally, further research involving comparison of experiment results with simulation was proposed. It was proven that correct optimization strategy can reduce machining time for the analysed face milling operation about 37% without exceeding imposed process parameter constraints.
In this paper, the effect of cutting speed on heat-affected zone (HAZ) in laser cutting of AISI 316L stainless steel was presented. Test samples were cut with different cutting speeds, while the rest of the process parameters remained constant. Photos of cut surfaces were taken using a stereoscopic microscope with camera. Results were discussed and conclusions regarding the effect of different cutting speeds on HAZ were drawn.
This paper presents the development of post-processing aeroacoustics utility for OpenFOAM, based on Ffowcs Williams-Hawkings aeroacoustic analogy. Although the FH-W analogy is well known for almost 50 years, there is a lack of open-source software which is using it, hence decision to perform this implementation. This is the veryfirst version of utility, so only one formulation of FH-W were implemented. Presented application allows to compute far-field acoustic pressure from near field CFD solution. Validation is based on NASA Tandem Cylinder Case. Comparison of the results from simulation show fairly good agreement with experimental data.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono kwestię nowego podejścia do optymalizacji programów dla tokarek CNC w oparciu o wybrane oprogramowanie komercyjne. Problematyka ta jest rozwinięciem tematyki poruszanej w artykule opublikowanym w „STALI” nr 11-12/2012 [1], gdzie szerzej omówiono wybrane przykłady komercyjnie dostępnych programów przeznaczonych do optymalizacji programów sterujących na obrabiarki sterowane numerycznie.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Niniejsza praca powstała w celu prezentacji możliwości optymalizacji programów sterujących na obrabiarki sterowane numerycznie z wykorzystaniem dedykowanego oprogramowania. Optymalizację procesu pokazano na przykładzie frezowania czołowego. Dokonano porównania różnych strategii optymalizacji, wraz z prezentacją i analizą wyników.
EN
This work aims to present possibilities for optimization of milling operations with the use of commercial FEM software. A face milling operation was chosen for this study. Several optimization strategies were described and compared. Their results were presented, analyzed and discussed.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono modelowanie procesu toczenia metodą elementów skończonych. Symulację prowadzono dla modelu Johnsona-Cooke’a wraz z uwzględnieniem modelu dekohezji. Wyniki symulacji w obszarze formowania wióra porównano z danymi eksperymentalnymi.
EN
In this paper, a method of modeling the turning process with the use of Finite Element Method was presented. Simulation was conducted for Johnson-Cook constitutive material model, taking into account the decohesion model. The results of simulation were compared with experimental data.
This paper will examine issues of negative effects of the machining process on the environment. Basic concepts associated with the use of technological machines and the main machining process were discussed. A detrimental effect of chosen factors involved in the process of cutting (so as for example the noise or lubricants) to the natural environment was discussed. Possibilities of environmental effects minimization by applying of new solutions, in accordance with the convention of the best available technique (BAT) were described.
PL
W artykule poruszona została problematyka negatywnych efektów oddziaływania obróbki skrawaniem na człowieka i środowisko naturalne. Omówiono podstawowe pojęcia związane z eksploatacją maszyn technologicznych i obróbką skrawaniem. Przeanalizowany został szkodliwy wpływ wybranych czynników występujących w procesie skrawania (takich jak na przykład hałas czy stosowanie cieczy obróbkowej) na środowisko naturalne i człowieka. Zaprezentowane zostały możliwości minimalizacji negatywnych dla środowiska skutków poprzez zastosowanie nowych rozwiązań, zgodnych z konwencją najlepszej dostępnej techniki (Best Available Technique).
In this paper, solutions for optimizing energy intensity of machine tools were presented. In the introduction, the concept of energy intensity was explained, along with energy consumption of machining industry and main factors affecting it. In the main part of this work energy consumption of machine tools was discussed on account of their construction features, type of machining processes and energy intensity of ancillary processes and devices. Possibilites for improvements in energy intensity of machine tools a t three product life cycle stages (design, manufacturing and operation) were presented and discussed.
PL
W pracy przedstawiono rozwiązania optymalizujące energochłonność obrabiarek skrawających. We wstępie omówione zostało pojęcie energochłonności, zużycie energii przez przemysł wytwórczy oraz wpływające na nie czynniki. W głównej części pracy opisano zużycie energii elektrycznej przez obrabiarkę ze względu na jej cechy konstrukcyjne, rodzaj prowadzonego procesu obróbkowego, a także energochłonność procesów oraz urządzeń pomocniczych. Rozpatrywano również możliwości poprawy energochłonności w trzech fazach cyklu życia obrabiarki (projektowanie, wytwarzanie, eksploatacja).
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Obrabiarki numeryczne, szczególnie w obszarze obróbki skrawaniem, odgrywają dominującą rolę w procesie produkcyjnym. Ich niejednokrotnie zaawansowane układy sterowania, jak również nowoczesne rozwiązania technologiczne wprowadzane coraz częściej do bieżącej produkcji wymuszają stosowanie adekwatnych technik kontroli czy optymalizacji.
W artykule zdefiniowano zagrożenia, które mogą występować w procesach magazynowych. Zagrożenia te mogą wpływać na bezpieczeństwo pracowników, ale także na działalność przedsiębiorstwa. Każde z zagrożeń może w znaczący sposób wpłynąć na ciągłość pracy przedsiębiorstwa. Zagadnienia bezpieczeństwa pracy są przedstawiane pracownikom, jednak nie wpływają one na poziom bezpieczeństwa.
EN
This paper describes the threats that can occur in the processes of warehouse. These threats may affect the safety of workers, but also for their business. Each of the threats may significantly affect the continuity of the company. Safety issues are presented to employees, but do not affect the level of safety.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW