Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Avoidance of drill cap formation in CFRP-titanium stack materials by using vibration assisted drilling with defined coupling of the oscillation

Krall Stephan, Prießnitz Markus, Baumann Christian, Brandt Peter, Bleicher Friedrich

Journal of Machine Engineering

|

2023

|

Vol. 23, No. 2

77--99

EN

Drilling of rivet holes in stacked materials consisting of CFRP and Ti-6Al-4V still represents unique challenges. It is common practice to drill the material layers using one single tool. When exiting the final metallic layer, formation of a drill cap usually leads to undesirable burrs and debris, requiring manual post-processing. In this work, a drilling process to avoid drill caps is presented. This is realized using low frequency high amplitude vibration assisted drilling with defined coupling of the rotational speed and the axial oscillations. Drilling parameters and their impact on the quality of the drilled hole in the metallic layer are also investigated. It is found that drill tip geometries and process parameters need to be tuned together to achieve a stable and repeatable process for drill cap avoidance. A highly sensorized experimental setup with multi-sensor systems including high-speed and thermal imaging was used for process evaluation.

2

Investigation of Infrared Thermography of Cortical Bone Grinding in Neurosurgery

Babbar Atul, Jain Vivek, Gupta Dheeraj, Goyal Kapil Kumar, Prakash Chander, Saxena Kuldeep Kumar, Kumar Sandeep, Bartoszuk Marian

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2023

|

Vol. 17, no 1

116--123

EN

In this work, an effort has been made to determine the effect of different shape surgical burr on the thermogenesis during bone osteotomy. The abrasion during bone grinding leads to heat generation and subsequently rise in the temperature which may have adverse effects such as osteonecrosis, blood coagulation in the carotid artery, damage to sciatic nerves, and even loss of vision. So, mitigating the temperature rise during bone grinding is of paramount importance. Especially, in endoscopic endonasal approach (EEA) in which nasal passage is used for the inserting the grinding burr and reaching the target region. The miniature abrasion can significantly increase the temperature and hence leads to the thermal damage to nerves surrounding the temporal and frontal lobe. These parts of the brain controls movement, problem solving ability, behavior, personality mood, hearing, language, memory, speech, breathing, heart rate, consciousness etc. Furthermore, neurosurgeons rely on their personal surgical experience for estimating the temperature rise during grinding. However, this is much difficult for novice surgeons. Therefore, it becomes critically important to preserve the soft neural tissues and nerves amid bone grinding. To overcome these concerns, infrared thermography technique has been exploited to determine the possibility of thermogenesis during bone grinding by measuring the temperature rise and its distribution using infrared camera. All experiments have been carried at a constant set of process variables. The grinding zone is continuously flooded with the irrigating solution to remove the heat and bone debris away from the grinding site. It has been observed that convex tool shape generated lower maximum temperature i.e. 46.03 ℃ among all tools. The temperature produced by the convex tool is 12.06% lower than spherical tool, 33.39% lower than cylindrical tool, and 10.55% lower than tree-shape tool. The results showed that convex shape tool could prevent thermal necrosis in the bone as temperature caused (i.e. 46 ℃) was less than the threshold limit of osteonecrosis. Thermograms revealed that infrared thermography technique could be implemented for the in-vivo surgical operations for the measurement of temperature during bone grinding.

3

Wiertło do materiałów kompozytowych redukujące zadziory i delaminację

Jemielniak Krzysztof

Mechanik

|

2020

|

R. 93, nr 3

34-35

PL

Podczas wiercenia materiałów kompozytowych, takich jak tworzywa sztuczne wzmacniane włóknem węglowym (CFRP), dochodzi do delaminacji oraz powstawania zadziorów na wejściu wiertła w otwór i jego wyjściu z otworu. W artykule zaproponowano projekt wiertła, które mogłoby ograniczyć te niekorzystne zjawiska.

4

Wpływ zadziorów i posuwu na wytrzymałość zmęczeniową wierconych elementów ze stopów Al i Ti stosowanych w przemyśle lotniczym

Jemielniak Krzysztof

Mechanik

|

2019

|

R. 92, nr 3

168

PL

We współczesnych korpusach lotniczych wiele elementów przenoszących obciążenia krytyczne zawiera nitowane połączenia kompozytów z metalami, wymagające wiercenia otworów o wąskich tolerancjach. Wytrzymałość zmęczeniowa łączonych elementów w znacznym stopniu zależy od zadziorów powstałych w czasie wiercenia oraz od zastosowanego posuwu.

5

Finite Element Modelling of burr formation in metal cutting

Pres P., Skoczyński W., Stembalski M.

Journal of Machine Engineering

|

2014

|

Vol. 14, No. 2

27--37

EN

The paper presents a two-dimensional FEM model of burr formation in metal cutting. Abaqus/Explicit software was used for the build of the model. The workpiece geometry, the tool and the cutting parameters were modelled. Physical properties and the method of deformation and fracture of the workpiece material is described using Johnson Cook's constitutive law and the ductile damage criterion. The simulation of the edge formation process during orthogonal cutting was carried out for different depths of cut and cutting speeds. The results of these simulations allowed the verification of the FEM model. The components of the resultant cutting force measured during the actual cutting process with the values of these forces determined based on FEM simulation of this process were compared. The geometry of burrs formed during the actual and simulated the edge forming process was assessed. The analysis showed that the FEM model built enabled a correct prediction of the shape of the workpiece edge and the estimation of geometric features of the edge.

6

Badania porównawcze obróbki krawędzi przedmiotów ze stopu aluminium 7075 i stali C45 metodą szczotkowania

Zaleski K, Matuszak J

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2013

|

nr 2

35—39

PL

W procesie technologicznym montażu istotny jest stan krawędzi montowanych przedmiotów. Po obróbce frezowaniem na krawędziach przedmiotów obrabianych mogą pojawić się zadziory. Niewłaściwie przygotowane krawędzie mogą utrudniać lub uniemożliwiać prace montażowe, przyczyniać się do uszkodzenia powierzchni współpracujących elementów, powodować skaleczenie pracownika, czy też wpływać niekorzystnie na przebieg eksploatacji zmontowanego zespołu lub maszyny. Duża pracochłonność czynności montażowych jest ważnym czynnikiem uzasadniającym celowość kompleksowej automatyzacji procesów montażu. Potrzeba automatyzacji obejmuje też operacje przygotowawcze do montażu, a tym samym operacje przygotowania krawędzi przedmiotów. W artykule przedstawiono wyniki badań stanu krawędzi po procesie usuwania zadziorów metodą szczotkowania. W badaniach wykorzystano próbki ze stopu aluminium 7075 oraz stali C45. Próbki poddano obróbce frezowaniem na pionowym centrum obróbkowym Fv580a. Po procesie frezowania na krawędziach badanych materiałów pojawiły się zadziory. W celu usunięcia zadziorów zastosowano obróbkę szczotkowaniem przy wykorzystaniu trzech szczotek narzędziowych o różnych właściwościach. Przedstawiono wyniki pomiarów stanu krawędzi oraz chropowatości powierzchni w obrębie krawędzi po usunięciu zadziorów. Zastosowanie obróbki szczotkowaniem na centrach obróbkowych może być skuteczną, automatyczną metodą usuwania zadziorów.

EN

The edge state of assembled products has a vital importance in the assembly manufacturing process. After face milling process, burrs can appear on the edges of milled parts. Incorrectly prepared edges may hinder or even prevent the assembly operations, because the damage to the surface of associated components may cause cuts and scratches to assembly parts, or exert a negative impact on the assembled units or machines maintenance. Given the effort connected with assembly operations, it is justified that assembly processes should be comprehensively automated. This paper presents the results of a studies undertaken to examine edge states after the deburring process in brushing. Samples of 7075 aluminum alloy and C45 steel were used in the experimental studies. The samples were milled on the Fv-580A vertical machining center. After the milling process, burrs appeared on the machined edges. In order to remove the burrs, the brushing process was applied with three different brushes. The measurement results for edge states and surface roughness after deburring are also presented in this work. Wire brushing can be an effective automated deburring method while applied on machining centers.

7

Analiza numeryczna przyczyn powstawania zadziorów na powierzchni przecięcia blach karoseryjnych podczas cięcia na gilotynie

Bohdal Ł., Kałduński P.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2012

|

R. 13, nr 5

44-49

PL

W niniejszej pracy przedstawiono numeryczne sposoby analizy przyczyn powstawania zadziorów na powierzchni przecięcia blach karoseryjnych. W tym celu opracowano symulacje komputerowe dla przestrzennych stanów naprężeń i odkształceń wykorzystując metodę elementów skończonych. Otrzymano mapy intensywności naprężeń i odkształceń dla dowolnej chwili czasowej z uwzględnieniem nieliniowości występujących w procesie. Przedstawiono wybrane wyniki analizy numerycznej, które mogą być wykorzystane do projektowania procesu i jego optymalizacji.

EN

In this paper, the influence of the guillotining parameters on burr formation using FEM method was presented. Numerical analyses were conducted in Ansys LS-Dyna programme, with the use of the explicit method. It belongs to a wider group of the methods of a direct integration of dynamic equations of motion. Cowper-Symonds' constitutive equation was used for the description of the properties of the sheet cut. The states on the strains and stresses and estimation of the quality of cut surface were presented.

8

The influence of machining conditions on burr shapes when drilling reach-through holes in difficult-to-cut materials

Feldshtein E.

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2011

|

Vol. 35, nr 4

75-83

EN

In the work presents the problem of burr shaping when drilling reach-through holes into plates from austenitic steel X5CrNi18-10 and titanium alloy Ti6Al4V ELI. Drills made of high speed steel were used without coating and with nanolayer TiAlN coating. The emulsion as cooling-lubricant medium was used. When drill exits hole, burrs of different shapes are formed. When machining stainless steel plates by uncoated drills the majority of burrs have shapes difficult to deburring (uniform burr of large height, crown burr or uniform burr of large height with drill cup). Cutting speed and feed ratio values no effect. Coating presence turns burrs into easy to deburring shapes (uniformed burr of very small height with drill cup or without a cup). When drilling titanium alloy plates burrs have shapes of crown, uniformed burr of small height with torn drill cup or uniformed burr of small height with petals. Cutting speeds and feed ratio values influence on burr shapes unimportant, but generally machining with greater speeds and small feeds may be recommended. The presence of coating do not influence burrs shape. Cause of coating inactivity in this case is the result of its chemical affinity to titan alloy.

PL

W pracy poddano analizie proces powstawania zadziorów podczas wiercenia otworów w płytach ze stali austenitycznej X5CrNi18-10 oraz stopu tytanu Ti6Al4V ELI. Stosowano wiertła ze stali szybkotnącej, niepowlekane oraz z powłoką TiAlN Balinit Futura Nano. Emulsją była ciecz chłodząco-smarująca. Przy wyjściu wiertła z otworu powstają zadziory różnych kształtów. Zdecydowana większość zadziorów dla wszystkich wartości prędkości wiercenia i posuwu przy obróbce stali nierdzewnej wiertłami bez powłok ma kształt utrudniający proces ich usuwania. Obecność powłoki zmienia kształty zadziorów na łatwo usuwalne. Wartości parametrów wiercenia przy obróbce stopu tytanu na kształty zadziorów oddziałują mniej znacząco. Zaleca się jednak stosować większe wartości prędkości wiercenia i mniejsze posuwu. Na kształt zadziorów nie wpływa natomiast obecność powłoki na wiertle. Oddziaływanie powłoki jest spowodowane jej powinowactwem chemicznym z tytanem. Potwierdzają to wartości współczynnika tarcia między wiórem i powierzchnią natarcia.