Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Application of the Hamming network to the classification of surfaces after abrasive machining

Lipinski D., Tomkowski R., Kacalak W.

Journal of Machine Engineering

|

2018

|

Vol. 18, No. 4

114--126

EN

The use of artificial neural networks for modelling and inference about surface parameters is a more and more often undertaken research topic. Based on the analysis of the ranges of suitability of surface topography parameters, a variety of different parameters can be observed to identify surfaces with different features and different conditions of use. The issues of surface topography analysis and determination of surface condition after abrasive machining are of fundamental importance. Currently, when assessing the surface intended for interaction with the other surface, it is possible to use many surface evaluation parameters. Assigning the machined surface to the appropriate assessment group, especially in automated quality control systems, requires a preliminary surface classification. In this article Hamming's network was used for the surface classification along with modification of Hamming distance.

2

Pomiary i analiza naprężeń resztkowych w stopie tytanu Ti6Al5 z zastosowaniem elektronicznej interferometrii plamkowej (ESPI)

Tomkowski R., Lipiński D., Kacalak W.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2013

|

R. 59, nr 11

1223--1226

PL

Naprężenia resztkowe wpływają między innymi na takie właściwości eksploatacyjne części maszyn, jak odkształcenie, wytrzymałość statyczna i dynamiczna, zużycie materiału, czy też wytrzymałość stykowa. Zastosowanie elektronicznej interferometrii plamkowej do pomiarów naprężeń resztkowych umożliwia wyeliminowanie problemów, które występują w standardowej metodzie tensometrycznej tj. pozycjonowanie wiertła względem rozety tensometrycznej, czy też zdeterminowana liczba kierunków pomiaru naprężeń. W pracy przedstawiono zagadnienia związane z pomiarami naprężeń resztkowych z zastosowaniem elektronicznej interferencji plamkowej (ESPI), stopu tytanu Ti6Al5 (TitanGrade 5) po obróbce ściernej, z zastosowaniem systemu Prism firmy Stresstech Oy.

EN

Residual stresses influence, among other parameters, on the performance characteristics of the machine, such as deformation, static and dynamic strength, material usage, or the strength of the contact. Extensional stresses as a result of abrasive machining reduce the fatigue strength for the dynamically loaded machine parts. It is preferred when the surface layer of the compressive stress is obtained. Therefore, it is recommended to reduce or remove most of the tensile stresses in the elements of the machine, for example, by reducing the value of technological parameters (feed-in). Note also that the type of occurring stresses depends also on the characteristics of the used grinding wheel, where the importance has the type of selected abrasive material. Grinding, eg. grinding wheel with aloxite grain is almost always the occurrence of tensile stresses, in contrast to CBN, which causes the formation of an compressive stresses in the surface layer. The article presents the issues related to the measurement of residual stresses by using electronic speckle pattern interference (ESPI), titanium alloy Ti6Al5 (TitanGrade 5), using a system of Stresstech Prism Oy. Stress measurements using ESPI can eliminate the problems that exist in the strain-gage method, such as the positioning of the axis of the drill in the center of the rosette hole, and only three directions of stress measurement (every 120 degrees). In the ESPI method stresses are recorded in all directions per-pendicular to the axis of the hole.

3

Metody filtracji cyfrowej w ocenie topografii powierzchni

Tomkowski R., Kapłonek W., Kacalak W., Łukianowicz C., Lipiński D., Cincio R.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2013

|

R. 59, nr 6

507--510

PL

Jedną z procedur odgrywających ważną rolę we współczesnej metrologii powierzchni jest filtracja cyfrowa. Jest ona realizowana za pomocą filtrów, stanowiących złożone narzędzia matematyczne przeznaczone do analiz charakterystyk szerokiej gamy powierzchni. W praktyce filtry stosowane są m.in. do tłumienia szumu, korekcji danych uzyskanych z aparatury pomiarowej oraz eksponowania ważnych, z punktu widzenia prowadzonych analiz, cech powierzchni. Dowodem na to, są ciągłe prace komitetu normalizacyjnego ISO, który opracowuje normy z grupy ISO 16610, dotyczące filtrów cyfrowych. W pracy przedstawiono przykładowe analizy topografii powierzchni technicznych z zastosowaniem specjalistycznego oprogramowania komputerowego TalyMap® oraz SPIP™. Przedstawiono również metodykę oceny topografii powierzchni w układzie 3D.

EN

One of the most important procedures in modern surface metrology is digital filtering. It is realized by many filters which are complicated mathematical tools for analysis of a wide variety of surface characteristics. In practice, filters are used among others for denoising, correcting the data obtained from measuring tools and displaying important characteristics of surfaces. The ISO committee is continuing works to develop the standards of the ISO 16610 group, concerning the digital filters. This group contains description of various filters, namely: linear profile filters (basic concepts – ISO/DIS 16610-20, spline filters - ISO/DIS 16610-22, spline wavelets – ISO/DIS 16610-29), morphological profile filters (basic concepts – ISO/DIS 16610-40, disk and horizontal line-segment – ISO/DIS 16610-41, scale space techniques – ISO/DIS 16610-49), robust areal filters (Gaussian regression filters – ISO/DIS 16610-71) and areal morphological filters (segmentation – ISO/DIS 16610-85). The paper presents examples of technical surface topography analysis using the specialized computer software TalyMap and SPIP. There is also proposed a methodology of assessing the surface topography in 3D

4

Pomiary topografii czynnej powierzchni foliowych taśm mikrościernych z wykorzystaniem konfokalnej laserowej mikroskopii skaningowej

Kapłonek W., Tomkowski R., Zelenak M.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2012

|

R. 58, nr 1

37-39

PL

W pracy przedstawiono zagadnienia związane z pomiarami topografii powie- rzchni narzędzi ściernych stosowanych w procesach mikro- i nanoobróbki. Ocenie poddano zestaw elastycznych foliowych taśm mikrościernych z ziarnem diamentowym o nominalnym wymiarze od 0,5 Μm do 30 Μm. W bada- niach wykorzystano zaawansowany laserowy mikroskop pomiarowy LEXT OLS4000 firmy Olympus. Analiza uzyskanych danych pomiarowych prowadzona była w dostarczonym przez producenta dedykowanym oprogramowaniu LEXT 5.0. Uzyskane rezultaty badań potwierdziły dużą użyteczność i szerokie możliwości pomiarowe wykorzystywanego mikroskopu w badaniach topografii powierzchni tego typu narzędzi ściernych.

EN

In modern industry it is often required to improve the cleanliness and finish quality of surfaces of precise manufacturing parts. For this purpose, producers apply microfinishing [1], which permits to obtain the better quality than that obtained by different conventional finishing processes. This influences significantly the maintenance of proper operating parameters by manufactured parts. Microfinishing process is realized by means of various types of abrasive tools such as microfinishing films [2]. Manufacturers often make available incomplete or incorrect technical data concerning the stereometric characteristics of produced abrasive tools. This situation complicates the proper selection of the optimal machining parameters. In this case it is necessary to conduct investigations of the surface topography of the microfinishing film with use of precise measuring methods. This paper proves that such investigations can be carried out with use of advanced microscopy methods such as nonlocal laser scanning microscopy (CLSM) [4]. During experimental investigations a set of IDLF (ImperialŽ Diamond Lapping Film) films produced by 3M was assessed. IDLF combine diamond grains (nominal diameter from 0.5 Μm to 30 Μm), a resin bonding system and a uniform polyester film. The measurement of films were taken by a 3D measuring laser microscope LEXT OLS4000 produced by Olympus (Fig. 1.). Analysis of the obtained data was carried out in the dedicated LEXT 5.0. software provided by a system producer. The obtained results of investigations (Fig. 2.) confirmed the high usefulness and wide range of measurement of the used microscope in assessment of the surface topography of these types of abrasive tools.

5

High-accuracy surface topography measurements of abrasive tools using a 3D optical profiling system

Kapłonek W., Nadolny K., Tomkowski R., Valicek J.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2012

|

R. 58, nr 5

443-447

EN

This paper presents and discusses the proposed use of the Talysurf CLI 2000 system for performing high-accuracy measurements of the surface topography of abrasive tools. Specifically, the paper presents a brief description of the Talysurf CLI 2000 system (Fig. 1), as well as one of its modes of use, involving the chromatic aberration phenomenon. The selected results of the analysis of the measurement data obtained for the surface of a small-sized flat grinding wheel 1-20×20×10 SG 80 M 8 V (Fig. 2) and relevant visualizations pertaining to this analysis are given in the paper as well. All analyses of the measurement data were carried out using the TalyMap Silver software (Figs. 3-4). The obtained experiment results confirmed a high degree of usefulness of Talysurf CLI 2000 and the dedicated software (TalyMap Silver) for high-accuracy measurements of abrasive tools (grinding wheels). Therefore, the use of optical analysis methods may be an interesting alternative to the methods currently utilized in the assessment of abrasive tools.

PL

We współczesnym przemyśle wytwórczym dąży się do uzyskania bardzo wysokiej jakości wykończenia powierzchni. Na uzyskanie zakładanej jakości ma wypływ szereg czynników związanych m.in. ze stanem makro- i mikrogeometrii powierzchni narzędzia ściernego. Ocena i odpowiednia analiza stanu powierzchni ściernic ma więc w tym kontekście znaczenie podstawowe. Może być ona prowadzona za pomocą różnego rodzaju systemów pomiarowych, wykorzystujących wybrane metody stykowe oraz metody optyczne. W odniesieniu do ściernic precyzyjne pomiary stykowe i ich analiza mogą okazać się niewystarczające lub trudne do przeprowadzenia. W takim przypadku muszą być one zastąpione lub uzupełnione pomiarami optycznymi. Stwarza to pewne komplikacje wynikające m.in. z każdorazowej kalibracji urządzeń, wprowadzania innych parametrówpomiaru dla każdej z metod, oddzielnej analizy uzyskanych danych za pomocą różnych typów oprogramowania komputerowego. Wymienione działania znacząco wpływają na czas, dokładność i koszt przeprowadzenia pomiarów. Jedną z propozycji rozwiązania ww. problemów może być zastosowanie nowej klasy zintegrowanych systemów pomiarowych, oferujących możliwość oceny badanego przedmiotu za pomocą różnych technik pomiarowych dostępnych na jednej platformie sprzętowej. W pracy zaproponowano wykorzystanie optycznego systemu profilometrycznego Talysurf CLI 2000 firmy Taylor-Hobson Ltd. do precyzy-jnych pomiarów topografii powierzchni narzędzi ściernych. Dokonano krótkiej charakterystyki urządzenia oraz opisano jeden z trybów pomiarów wykorzystujący zjawisko abberacji chromatycznej. W części eksperymentalnej zaprezentowano wybrane wyniki analiz i wizualizacji danych pomiarowych uzyskanych dla powierzchni małogabarytowej ściernicy płaskiej o oznaczeniu technicznym 1-20×20×10 SG 80 M 8 V. Analizy przeprowadzono w oprogramowaniu TalyMap Silver. Uzyskane wyniki potwierdziły dużą użyteczność zastosowanego systemu Talysurf CLI 2000 oraz szerokie możliwości dedykowanego oprogramowania TalyMap Silver, co może stanowić ciekawą alternatywę dla wykorzystywanych już metod oceny stanu narzędzi ściernych (ściernic).

6

Evaluation of the surface topography after precision machining

Tomkowski R., Kacalak W., Lipiński D.

Journal of Machine Engineering

|

2012

|

Vol. 12, No. 4

71--80

EN

Analysis of the geometric features and determination of the condition of the surfaces machined during an abrasive process is of crucial importance for evaluation of their wear properties. Numerous parameters can be used for assessing topography of technical surfaces. Many of them contain information that is general or poorly correlated with the wear features. The group of parameters used for such purpose should include those that do not cause information redundancy and provide distinct information. Evaluation of the surface geometric structure after precision machining is a difficult process due to the limited scope of unevenness heights that fit within the range of a few micrometers to a few nanometers. In this paper the synthetic indexes of the evaluation of extra smooth surfaces were created, taking into consideration numerous elementary parameters. The value of the synthetic index was determined as the geometric average of the partial indexes which, when compared to the arithmetic average, is more dependent on the data believed to be disadvantageous.

7

Application of the laser scanning microscopy to evaluation of abrasive tool wear

Lipiński D., Kacalak W., Tomkowski R.

Journal of Machine Engineering

|

2012

|

Vol. 12, No. 4

99--110

EN

Grinding is one of the basic precise machining methods. Evaluation of the abrasive tool surface is the basic criterion of forecasting the tools' durability and the process results. The applied method of laser scanning made determination of the surface coordinates and subsequently of its geometric features with micrometric accuracy possible. Using the information on the abrasive tool surface geometric structure, a methodology of evaluation of the level of changes of the tool during the machining process was developed. The developed method allowed for evaluation of the level of abrasive tools' wear, and subsequently formed foundations for assessment of the influence of the machining parameters on the durability of abrasive tools, evaluation of the influence of the parameters of the process of shaping the abrasive tools' active surfaces on their geometric characteristic and evaluation of the level of correlation between the monitored process parameters and the degree of the abrasive tools' wear.

8

Zastosowanie konfokalnej laserowej mikroskopii skaningowej do oceny cech stereometrycznych powierzchni technicznych

Kapłonek W., Łukianowicz C., Nadolny K., Tomkowski R.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2011

|

R. 57, nr 11

1409-1413

PL

Coraz częściej we współczesnej metrologii wielkości geometrycznych stosowane są metody oraz urządzania pierwotnie opracowane dla innych celów oraz wykorzystywane w odrębnych dziedzinach nauki i techniki. Od kilku lat obserwuje się wzrost zainteresowania metodami mikroskopii konfokalnej związanymi do tej pory głównie z naukami biologicznymi i medycznymi. Jedną ze współczesnych odmian tych klasycznych metod jest konfokalna laserowa mikro- skopia skaningowa CLSM (ang. Confocal Laser Scanning Microscopy), opracowana pod koniec lat 80-tych XX w. W pracy przeanalizowano możliwość wykorzystania konfokalnej laserowej mikroskopii skaningowej do analizy cech stereometrycznych powierzchni technicznych. Przedstawiono podstawy tej metody oraz zaprezentowano wybrane wyniki badań doświadczalnych prowadzonych z zastosowaniem zaawansowanego mikroskopu laserowego LEXT OLS3100 firmy Olympus. Ocenie poddano wzorce kontrolne typu C (w odmianach C2 i C3), służące do wzorcownia i okresowego sprawdzania profilometrów stykowych oraz powierzchnię elastycznej foliowej taśmy mikrościernej typu IDLF (ang. Imperial Diamond Lapping Film). Pomiary dokonywane były dla wybranych ustawień mikroskopu w zależności od rodzaju badanego materiału. Zarejestrowane dane pomiarowe przetwarzano i analizowano wykorzystując dedykowane oprogramowanie o nazwie LEXT-OLS 5.0 opracowane przez producenta urządzania. Wyniki badań potwierdziły wysoką przydatność wykorzystanego urządzenia pomiarowego oraz jego duże możliwości oceny struktury geometrycznej różnego rodzaju powierzchni technicznych.

EN

In modern metrology of geometric quantities there are often used methods originally developed for other applications and used in separate fields of modern science and technology. For several years there has been increasing interest in methods of confocal microscopy related up to now to the medical and biological sciences. One of the modern variant of these classical methods is CLSM (Confocal Laser Scanning Microscopy). This method was developed in the late 80's. In the paper there are presented and discussed the possibilitiesof using confocal laser scanning microscopy for the assessment of stereometric features of the engineering surfaces. The authors describe the basics of this method and present selected results of experimental investigations carried out using the advanced 3D laser micro-scope LEXT OLS3100 produced by Olympus (Fig. 1). The calibration specimens of C type (C2 and C3 variants) for calibrating the stylus profilometers (Figs. 2 and 3) and the surface of the microfinishing film of IDLF type (Imperial Diamond Lapping Film) (Fig. 4) were assessed. Measurements were taken for selected micro-scope settings, depending on the type of a material surface structure. The recorded measurement data were processed and analysed using dedicated LEXT OLS 5.0 software developed by the microscope manufacturer. The results of investigations confirmed the high usefulness of the measuring system for measurements of the geometrical structure of various types of engineering surfaces.

9

Metodyka oceny zdolności klasyfikacyjnej parametrów charakteryzujących cechy stereometryczne nierówności powierzchni

Kacalak W., Szafraniec F., Tomkowski R., Lipiński D., Łukianowicz C.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2011

|

R. 57, nr 5

542-546

PL

W pracy opracowano metodykę wyboru parametrów do kompleksowej oceny cech stereometrycznych powierzchni. Przeprowadzono analizy zdolności klasyfikacyjnej parametrów. Wykazano, że wybierając parametry do klasyfikacji zbioru należy uwzględnić: zdolność klasyfikacyjną, przydatność technologiczną oraz łatwość interpretacji, pomimo zdolności klasyfikacyjnej wielu parametrów. Przedstawiono nowe parametry i metody klasyfikacji parametrów na podstawie cech stereometrycznych.

EN

The increase in requirements for accuracy and properties of elements, minimisation of the wear of materials, mass and dimensions of elements, the increase in load capacity and endurance, and also the development of manufacturing technology, lead to the development of many measurement methods and equipment to carry them out as well as to increase the number of parameters for use in evaluation of the surface stereometry features. Taking into account new requirements, a new system for evaluation of the surface stereometry features was developed. The system consists of a collectionof evaluation methods and applications to complex analysis and surface evaluation. In this paper a methodology for selecting parameters for complex evaluation of the surface topography features is presented. Analysis of the classification ability of parameters was performed. It was proved that when selecting parameters for the classification of a collection one should consider: classification ability, technological usability and ease of interpretation in spite of classification ability of many parameters. New parameters and methods for classification of parameters on the basis of the stereometry features are presented.

10

Analiza topografii powierzchni dyfrakcyjnych elementów optycznych z wykorzystaniem interferometrii światła białego

Kapłonek W., Tomkowski R.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2009

|

R. 55, nr 4

272-275

PL

W artykule przedstawiono możliwości oceny i analizy topografii powierzchni dyfrakcyjnych elementów optycznych za pomocą jednej z metod interferometrii światła białego. W badaniach wykorzystano próbkę zawierającą 8 elementów dyfrakcyjnych generujących wzory optyczne o kształtach linii, zbioru linii (poziomych i pionowych) oraz krzyża. Elementy oceniano pod względem geometrii ukształtowania powierzchni za pomocą systemu pomiarowego Talysurf CCI 6000 firmy Taylor Hobson. Zarejestrowane dane pomiarowe analizowano korzystając z oprogramowania Talymap Platinum. Wyniki badań potwierdziły dużą przydatność metody pomiarowej, jak i zastosowanego urządzenia w ocenie tego typu powierzchni posiadających złożoną, wielowarstwową strukturę.

EN

The paper presents the method based on white light interferometry - SBI (Scanning Broadband Interferometry). SBI uses a correlation algorithm to find the coherence peak and phase position of an interference pattern produced by a selectable bandwidth light source. It provides both high resolution and excellent sensitivity of the returning light. This method can be applied to ultra precision assessment of wide range of surfaces. Measurements of different types of materials, including glass, metal, photo resist, polymer, liquid inks are also possible to be taken. In experimental investigations there was assessed the surface topography of DOEs (Diffractive Optical Elements). A sample containing 8 diffractive optical elements generating optical patterns in the form of single line, multi-lines and crosshair was used for measurements. The surfaces of the all DOEs were measured by an advanced measurement system Talysurf CCI 6000 produced by Taylor Hobson. The measurement data recorded were analysed by Talymap Platinum software. The investigation results confirmed the usefulness both of the measuring method and the applied measurement system for assessment of this type of multilayered surfaces.

11

Podstawy jakościowej oceny stanu powierzchni kształtowanych z wykorzystaniem teorii zbiorów rozmytych

Kacalak W., Lipiński D., Tomkowski R.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2008

|

R. 54, nr 4

180-183

PL

Zastosowanie teorii zbiorów rozmytych pozwala na jakościową ocenę powierzchni na podstawie parametrów struktury geometrycznej po-wierzchni (SGP). Zwiększa to komunikatywność oceny struktury geome-trycznej powierzchni, która nie jest opisana wyłącznie przez szereg często złożonych, wielu parametrów. W pracy przedstawiono ocenę cech stereometrycznych powierzchni na przykładzie parametrów amplitudowych SGP. Zastosowanie metod wnioskowania rozmytego umożliwiło modelowanie lingwistyczne ujmujące stopień wpływu poszczególnych parame-trów opisujących SGP na charakterystyczne cechy analizowanych powierzchni.

EN

The application of the theory of fuzzy sets lets on the qualitative evaluation of the surface on the basis of parameters of the geometrical structure of surface. Enlarges this the communicability of the evaluation of the structure of the geometrical surface which is not described exclusively by the series often confounding of many parameters. This paper is introduced to evaluation the guild of surface stereometry on the example of amplitude parameters. The using of fuzzy logic methods makes possible the creation of the linguistic model which contains influence of each parameters describing the surface stereometry on the correct classification.