This work is an experimental study of thermo-mechanical surface hardening of mild steel with trace elements like titanium in negligible concentrations. This is somewhat an advanced technique used to harden steel surface which can be hardened in many typical ways. The concept is combining the thermal as well as mechanical technique to attain better results. It is quite obvious that mechanical refers to the compressive loading during machining and thermal refers to producing heat on the surface of work piece. The ideal conditions are when the heat produced is enough to achieve austenite and then subsequent quick cooling helps in the formation of marten site, which is metallurgically the most highly strong phase of steel, in terms of hardness. The coolant used preferably is the emulsified oil which flows on the surface during machining with variable rate of flow as the optimum effect is. This process hardens the surface of steel and increases its resistance against wear and abrasion. Preference is to achieve surface hardening using the conventional equipment so that operational cost is kept low and better results are attained. This technique has been quite successful in the laboratory. It can be termed as friction hardening. Some improvements in the process scheme and working environment can be made to get better results.
The article deals with the stress-strain state of the cutters used in the mills of a new design for the restoration of the working surfaces of locomotive wheels. A comparative analysis of stresses in the cutters was carried out using the finite element method, which showed a significant advantage of the new technical solution, the novelty of which is confirmed by the patent.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wyniki badań wstępnych procesu szlifowania czopu wału na czteroosiowej frezarce AVIA VMC800. Te badania są wprowadzeniem do opracowania procesu szlifowania czołowego czopów wałów korbowych silników okrętowych. Przeprowadzono pomiary wybranych błędów kształtu szlifowanego czołowo czopu.
EN
The article presents the results of preliminary tests of the shaft grinding process on a 4-axis AVIA VMC800 milling machine. The carried out tests are a preparation for the development of the face grinding process of a crankshaft pivots of ship engines. Measurements of selected shape errors of the face-ground journal were carried out in the paper.
The aim of this publication is to determine the OEE (Overall Equipment Efficiency) indicator for 5 axes milling machine found at Diehl Aircabin Hungary Ltd. for the present and future state. Based on this value, the utilization of the machine for the given production amount can be calculated. With the optimal choice of the right production parameters (the number of cuts, feeding, depth of cut, etc.) greater productivity can be achieved i.e. the machine main time (time of cutting) will be less. The possibilities of the reduction of the machine time will be analysed and calculated. Setting of the appropriate technological parameters the machine main time could be decreased. The calculation of the machine main time will be determined for the most frequent manufacturing technologies.
In the paper the results of investigations which aim was obtained relationships between cutting tool length and geometric surface parameters of machined by milling were presented. It is important problem in the case of large-size elements machining. The surfaces need machining were situated inside such element. One state, on the ground of realized investigations, that for longer length of cutting tools, roughness parameters values are greater than for shorter ones. It also seems that obtained relationships are other for various materials.
PL
Długość narzędzia skrawającego a parametry struktury geometrycznej powierzchni Obróbka powierzchni wewnętrznych to zawsze bardziej złożone zadanie technologiczne w procesie wytwórczym niż obróbka powierzchni zewnętrznych. Szczególnego znaczenia nabiera ono w przypadku elementów wielkogabarytowych (EWg). Ich wewnętrzne powierzchnie wymagające obróbki usytuowane są nieraz w dużych odległościach od obrysu, niezbędne jest więc użycie narzędzi o znacznych długościach. Narzędzia takie charakteryzują się mniejszą sztywnością niż krótkie, stwarzają tym samym dogodne warunki do generowania drgań, które są niekorzystne zarówno dla trwałości ostrza jak i dla geometrii obrabianej powierzchni. W celu zminimalizowania tego negatywnego wpływu, w systemach mocowania narzędzi stosuje się adaptery, które nie tylko przedłużają narzędzie, nawet do 12÷14 ich średnic, lecz także tłumią drgania. Dzięki nim można realizować obróbkę powierzchni usytuowanych w głębi, nie pogarszając jej efektywności.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule opisano ocenę dokładności wymiarowo-kształtowej otworów wierconych wiertłami składanymi z zastosowaniem różnych sposobów doprowadzenia cieczy chłodząco-smarującej.
EN
The article describes evaluation of accuracy dimensionally shaped holes drilled by indexable insert drill using different modes of administration of cutting fluid.
Niniejszy artykuł jest poświęcony adaptacji drukarki 3D do celów (funkcji) wiercenia i frezowania. Opisano zbudowane urządzenie oraz modyfikację układów sterujących stosowanych w domowych drukarkach 3D. Zwrócono uwagę na podstawowe algorytmy działające w warstwie sprzętowej wykorzystywane do sterowania ruchu głowicy. Opisano także aplikacje umożliwiające przygotowanie modelu 3D do wydrukowania i sposoby wygenerowania ciągu poleceń sterujących dla urządzenia. Przedstawiony został również przykład modelu, który został wyfrezowany.
EN
The article concerns a device 3D printer converted to drill – milling machine. The construction of the deviceand the basic tasks of the control electronics used in home 3D printers is presented. Attention is drawn to the basic algorithms operating in the hardware layer used to control the head motion. The article mentions also a few applications designed for creating 3D models and how to generate control commands for the device. An example of a model which finally was milled is shown.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Celem artykułu jest przedstawienie metody pomiarów przemieszczeń kątowych stołu obrabiarki sterowanej numerycznie AVIA VMC 800. Stół obrabiarki został tak zaprogramowany, aby realizował przemieszczenia liniowe wzdłuż osi X i Y. Do pomiarów odchyleń kątowych przemieszczeń stołu posłużył interferometr laserowy XL80 firmy Renishaw.
EN
The goal of the article is to present the measurement method of angular displacements of the table of the AVIA VMC 800 numerical control machine tool. The machine table was programmed for implementing linear displacements along the X and Y axis. For measurements of angular deflections of the table displacements, a Renishaw XL80 laser interferometer was used.
Z kolei niezaprzeczalnym faktem jest to, że pozostawione po wycince drzew karpy wraz z systemem korzeniowym stabilizują podłoże, zabezpieczając teren przed osuwaniem się. Dodatkowo z karpiny ulegającej powolnemu rozkładowi uwalniane są związki organiczne, które wzbogacają i użyźniają glebę, a pniak stanowi doskonałe siedlisko dla mikro i makroflory oraz fauny. Za pozostawieniem karpy przemawia także fakt, że brakuje zapotrzebowania na karpinę świeżą, chociaż pniak stanowi 3-6% miąższości strzały, a karpina 10-17% miąższości części nadziemnej drzewa. Po uwzględnieniu wszystkich ograniczeń i wytycznych okazuje się, że czasami należy usunąć lub wkomponować karpy w krajobraz przyrodniczy. Można tego dokonać, stosując kilka metod i wykorzystując kilkanaście różnych narzędzi oraz maszyn.
This work presents the evaluation of wear resistance of milling cutters. The subjects of this chapter were the milling tools commonly used in dental laboratory. Based on the results it was found, that the milling cutter during the cutting operation can easily become the destruction, resulting in the mass loss and in the first 10 hours of milling cutters work with high efficiency. It is suggested that after 10 hours of milling work, in order to ensure high standards of materials processing, milling cutters should be replaced by new one.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Obrabiarka to maszyna do kształtowania materiałów poprzez cięcie, wiercenie, szlifowanie lub inne rodzaje deformacji. Skomputeryzowane sterowanie numeryczne (CNC) wspiera ten proces, dzięki czemu jest on szybszy, łatwiejszy i bardziej wydajny. Nowoczesne pole walki wymaga terminowego prowadzenia obsługi technicznej, konserwacji i napraw. Wojskowe obrabiarki nie są przystosowane do produkcji precyzyjnych elementów sprzętu wojskowego. Przedstawiono wymagania dla frezarki przeznaczonej do stosowania w warunkach stacjonarnych oraz jej wstępny projekt. Optymalne rozwiązanie powstało z wykorzystaniem powszechnie dostępnych podzespołów. Opracowane zostały schematy konstrukcyjne, a także obliczono przekroje profili narażonych na odkształcenia. Projekt został zrealizowany w programie Autodesk Inventor 2013 Professional, który umożliwia analizę MES przemieszczeń i naprężeń wynikających z zastosowanych sił.
EN
A machine tool is the machine for shaping materials, usually by cutting, boring, grinding or perhaps by other methods of deformation. Computerized Numeral Control (CNC) is provided to support this process, making it faster, easier and more efficient. Modern battlefield requires technical services, maintenance and repairs to be timely carried out. Military machine tools have not been designed to manufacture precise components for military equipment. The paper presents the requirements for milling machine to be used under stationary conditions complete with its preliminary design drawings. For the presented optimum solution readily available components were selected. Design diagrams were developed and the profiles exposed to deflection significant structural were strength calculated. The project has been carried out using Autodesk Inventor 2013 Professional, which makes it possible to submit the stress and strain values resulting from the applied forces to FE analysis.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wybrane przykłady konstrukcji obrabiarek CNC oraz metody ich badania. Trendy w konstrukcji obrabiarek zostały omówione na przykładzie tokarek, frezarek i szlifierki narzędziowej. Metody badania i kalibracji obrabiarek CNC zostały opisane na przykładzie systemu laserowego XL-80, teleskopowego pręta kinematycznego kulkowego typu ballbar oraz przedmiotu próbnego.
EN
The paper presents some examples of CNC machine tools design, construction and methods of testing their accuracy. Trends in the machine tools design are presented on the example of lathe, milling and grinding machines. Three different methods for measuring CNC machine tool accuracy a XL-80 laser measurement system, a ballbar system and last one by measuring test workpieces were described.
Wykorzystanie sond inspekcyjnych w pomiarach na obrabiarkach sterowanych numerycznie staje się coraz bardziej powszechne. Jednym z głównych czynników mającym wpływ na niedokładność pomiaru przedmiotów obrabianych jest dokładność geometryczna obrabiarki. Eksploatacja obrabiarek prowadzi do zużywania się jej podzespołów, ich remontów a nawet wymiany na nowe, co może mieć wpływ na zmianę charakterystyki metrologicznej wewnątrzobrabiarkowych systemów pomiarowych. Niniejszy artykuł ma na celu analizę jednoosiowej niepewności pomiaru przed i po wymianie łożysk wrzeciona pionowego centrum obróbkowego FV-580A wyposażonego w przedmiotową sondę pomiarową OMP 60.
EN
The use of inspection probes in measurements on CNC machine tools is becoming more common. One of the main factors affecting the uncertainty of measurement of workpieces is the geometric accuracy of machine tools. Using of machine tools leads to components wear, repair or even replacement by new ones, which can affect the change in metrological characteristics of intra-machining measuring systems. The aim of the paper was analysis of uniaxial measurement uncertainty before and after replacing bearings in vertical spindle of machining center FV-580A equipped with the OMP60 probe.
W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych obróbki przedmiotów próbnych, obrobionych na sterowanych numerycznie pionowych centrach frezarskich AVIA VMC 800, HERMLE B300, DMG DMU 50 wyposażonych w sterowanie HEIDENHAIN iTNC530. Po wykonaniu obróbki przedmioty próbne zostały zmierzone na współrzędnościowej maszynie pomiarowej Contura G2 firmy ZEISS. Analizie została poddana dokładność wymiarowo-kształtowa wykonanego przedmiotu próbnego w odniesieniu do idealnego modelu opisanego w programie obróbkowym.
EN
This study analyses the accuracy of a CNC machine tool by measuring test workpieces. The measurement information enables correction of the CNC program and machining process and, accord-ingly, more efficient use of the machine tool as well as higher accuracy of the final products. The tests were conducted at the Laboratory of CNC Machine Tools of the Kielce University of Technology. The workpiece geometry was prepared applying the Programming Station iTNC530. Once the CNC machining programs were developed, they were sent to the machine tool controller (HEIDENHAIN 530). The test workpieces were made using three different machine tools AVIA VMC800, HERMLE B300, DMG DMU50. The next stage of testing involved measuring the workpiece geometry after the machining process by using the coordinate measuring machine Contura G2 made by ZEISS company. The tests involved determining the machining errors. It was necessary to establish the differences in the geometry between the test workpieces geometry defined by the machining program and that obtained from measuring with the coordinate measuring machine. The results are presented in tables and diagrams.
Frezowanie tej samej części można realizować różnymi narzędziami, z różnymi parametrami skrawania czy przy użyciu różnych strategii ruchu narzędzia. W każdym z tych przypadków, można uzyskać inny czas i inne warunki obróbki. Oba czynniki wpływają na koszt i efektywność realizacji zlecenia. W artykule zaproponowano wykorzystanie wstępnie zdefiniowanych (predefiniowanych) strategii obróbki (szablonów) do automatycznej oceny różnych wersji realizacji tego samego zabiegu obróbkowego. Zastosowano nowoczesne techniki symulacyjne w programie CAM (Catia) oraz syntezę danych (Excel), co pozwoliło w konkretnym przypadku na odpowiedź na pytania: należy zwiększać promieniową czy osiową głębokość skrawania? Frezować z dużym przekrojem warstwy skrawanej czy zastosować małe ap i ae, ale za to większą prędkość posuwu vf?
EN
Milling of the same part can be using various tools, different cutting parameters and different tool path strategies. In any case, one can get a different time and machining conditions. Both factors affect the cost and effectiveness of the execution of the order. The article proposes the use of pre-defined machining strategies (templates) for automatic evaluation of different versions of the same machining operation implementation. The use of modern simulation techniques in the CAM (CATIA) and synthesis of data (Excel) which allowed to answer the questions in a particular case: to increase the width or depth of cut? Milling cutter with a large cross-section of cut or use small ap and ae, but a higher feed rate vf?
Ważnym wskaźnikiem stanu frezarki, a zwłaszcza skłonności do drgań samowzbudnych jest podatność dynamiczna jej wrzeciona. Może ona zostać określona poprzez eksperymentalną analizę modalną. Artykuł prezentuje metodykę, algorytmy oraz oprogramowanie umożliwiające przeprowadzenie automatycznej analizy modalnej o jednym wejściu i jednym wyjściu przez operatora nieposiadającego wiedzy na temat tej analizy. Artykuł prezentuje przykłady wykorzystania oprogramowania w warunkach przemysłowych.
EN
An important indicator of milling machine tool condition is the dynamic compliance of its spindle. It can be identified with experimental modal analysis (tap test). The paper presents the methodology, algorithms and software for automatic SISO modal analysis. It enables performing of such test and obtaining proper results by an operator without any knowledge on modal analysis. The paper presents examples of the software application in factory floor conditions.
W artykule przedstawiono wyniki międzylaboratoryjnych badań porównawczych przeprowadzonych w marcu 2010 roku w hali montażowej Centrum Badawczo-Konstrukcyjnego Obrabiarek Sp. z o.o. w Pruszkowie z udziałem Laboratorium Badań Maszyn i Urządzeń Mechanicznych Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie oraz Laboratorium Badań Hydrauliki Siłowej i Obrabiarek CBKO Sp. z o.o. w Pruszkowie. Przedmiotem badań były pomiary dokładności i powtarzalności pozycjonowania trzech osi posuwowych X, Y i Z prototypu centrum frezarskiego FV2. Przedstawiono założenia przyjęte do badań porównawczych, analizę procedur szacowania niepewności pomiaru przez laboratoria oraz wnioski praktyczne będące wynikiem wymiany doświadczeń uzyskanych podczas realizacji badań.
EN
Results of interlaboratory tests conducted in March 2010 in the assembly room of R & D Centre for Machine Tools in Pruszkow with the participation of Testing Laboratory of Mechanical Machines and Devices of West Pomeranian University of Technology in Szczecin and Testing Laboratory of Force Hydraulics and Machine Tools CBKO in Pruszkow were presented. Accuracy and repeatability of measurements of three feed axis X, Vand Zof FV2 milling center prototype. Assumptions made for comparative studies, analysis of procedures for estimating measurement uncertainty by laboratories and practical conclusions resulting from the interchange of experience gained during the reali-zation of research were also presented in the paper.
Rozwój obrabiarek skrawających zmierzający w kierunku podnoszenia wymagań związanych z dokładnością i wydajnością obróbki pociąga za sobą wzrost parametrów kinematycznych (m. in. prędkość posuwu, prędkość obrotowa wrzeciona, itp.), a co za tym idzie oddziaływań siłowych i cieplnych. Fakt ten stawia konstruktora w sytuacji konieczności stosowania nowoczesnych metod obliczeniowych (np. MES) pozwalających na symulację maszyny poddanej obciążeniom oraz stosunkowo łatwe wariantowanie. W niniejszej rozprawie zaproponowano wprowadzenie do procesu projektowo-konstrukcyjnego obrabiarki metod optymalizacji opartych na algorytmie ewolucyjnym wspomagających proces poszukiwania najkorzystniejszej postaci geometrycznej korpusów. Dzięki temu, na etapie opracowania projektu wstępnego, możliwe jest kształtowanie własności statycznych, dynamicznych oraz cieplnych m.in. korpusów, a co za tym idzie całej obrabiarki. W ramach przeprowadzonych działań opracowano metody pozwalające na dobór parametrów geometrycznych (wymiary i położenie ścian oraz otworów, grubości ścian, itp.) oraz optymalnego rozmieszczenia materiału w obrębie korpusu (optymalizacja topologiczna). Przy czym skupiono się przede wszystkim na problemie redukcji masy, zachowując jednocześnie odpowiednią sztywność statyczną. Jednakże z powodzeniem w procesie optymalizacji można stosować inne kryteria, np. dynamiczne, cieplne, wytrzymałościowe. W wyniku optymalizacji topologicznej otrzymuje się zgrubny model geometryczny o najkorzystniejszym rozmieszczeniu materiału. Stanowi on podstawę do dalszych działań mających na celu opracowanie optymalnej postaci geometrycznej korpusów. Po uszczegółowieniu modelu zaleca się przeprowadzenie doboru parametrów geometrycznych, co pozwala na zbliżenie rozwiązania do optimum globalnego. Niejednokrotnie poprawy własności korpusów dokonuje się bazując na już istniejących rozwiązaniach, korzystając z optymalizacji parametrycznej. Jednakże takie działanie może prowadzić do rozwiązania dalekiego od optimum globalnego. Wynika to z faktu, iż niejednokrotnie wstępna postać geometryczna korpusu jest rezultatem wykorzystania intuicji konstruktora oraz tradycyjnych metod obliczeniowych. Finalnym skutkiem przeprowadzonych działań było opracowanie metodyki optymalizacji korpusów zawierającej liczne wskazówki i zalecenia. Dotyczą one zarówno czynności przygotowawczych, jak również przebiegu procesu doboru najlepszej postaci konstrukcyjnej korpusów.
EN
The development of machine tool, a result of inereasing requirements linked with machining precision and efficiency, has led to an inerease of kinematic parameters, and what follows, an inerease of the impact of various forces as well as heat. Due to this, a designer must use modern calculation methods (Finite Element Method) which allow for the simulation of the machine's behavior under the impact of loads and relatively simple variant estimates. The dissertation contains an introduction to the machining optimization design-construction process based on an evolutionary ałgorithm, which facilitates the process of identifying the best forms of geometrie corpuses. As a result, determining static, dynamic and thermal properties of corpuses and the machine tool is possible during the preliminary design stage. As part of the conducted study a method enabling the selection of geometrie parameters was elaborated (dimensions and layout of walls and holes, as well walls thickness); this includes the optimal placement of materiał within the corpus (topology optimization). Although the emphasis was mainly placed on the problem of mass reduction while maintaining adequate static rigidity, the optimization process can successfully be used with other criteria, i.e. dynamie, thermal, strength parameters. As a result of the topologic optimization a rough geometrie model can be elaborated, with the most favorable material layout. The model becomes the basis for further elaboration of an optimal geometry corpus. Once the model is particularized it is recommended to conduct a selection of geometric parameters, which allows the designer to create a solution close to a global optimum. Often improvement of corpus qualities is conducted based on a preexisting solution with the help of parameter optimization. However, this can lead to a result falling short of the global optimum, as the initial geometrie corpus is often the result of the designer's intuition and traditional calculation methods. The end result of the study was the elaboration of a corpus optimization methodology, which includes multiple suggestions and recommendations. These encompass both preliminary activities, as well as the process of selecting the most advantageous corpus construction.
Niniejszy artykuł zawiera omówienie problemów związanych z optymalizacją korpusów obrabiarek. Skupiono się przede wszystkim na przebiegu procesu optymalizacji topologicznej, prowadzącej do odpowiedniego rozmieszczenia materiału, a w konsekwencji do opracowania optymalnego kształtu korpusów. Przedstawiony w artykule proces optymalizacji topologicznej przeprowadzono przyjmując jako cel maksymalizację sztywności statycznej oraz redukcję masy.
EN
The presented article contains the discussion of problems connected with optimization of machine tool frames. Such frames should be designed taking into account at least two criterions: mechanical stiffness and weight. Coefficient of stiffhess should be as big as possibly but the weight of the frame should be as Iow as possible. This article contains also the course of topological optimization of machine tool frames. This technique uses design variables that are optimal coefficients assigned to each finite element. Solution which was obtained in process of optimization frames was compared with variant proposed through constructor.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.