The geometrical accuracy of injection-molded gears made of PA6, PA66 and PPA filled with glass fiber (30, 35 and 50%) were investigated. Using the AMI software, the injection mold cavity and the injection point distribution were simulated and the orientation of the glass fibers in the product was determined. The low accuracy class of injection-molded gears may indicate the need to optimize the injection process, which will be the subject of further research.
PL
Zbadano dokładność geometryczną formowanych wtryskowo kół zębatych wykonanych z PA6, PA66 i PPA napełnionych włóknem szklanym (30, 35 i 50%). Za pomocą oprogramowania AMI przeprowadzono symulację gniazda formy wtryskowej i rozmieszczenia punktu wtrysku oraz określono orientację włókna szklanego w wyrobie. Niska klasa dokładności formowanych wtryskowo kół zębatych może wskazywać na konieczność optymalizacji procesu wtryskiwania, co będzie przedmiotem dalszych badań.
This research paper outlines the methodology and application of geometric and static accuracy assessment of articulated industrial robots using the Extended Double Ball Bar (EDBB) as well as the Loaded Double Ball Bar (LDBB). In a first experiment, the EDBB is used to assess the geometric accuracy of a Comau NJ-130 robot. Advanced measuring trajectories are investigated that regard poses or axes configurations, which maximize the error influences of individual robot components, and, in this manner, increase the sensitivity for a large number of individual error parameters. The developed error-sensitive trajectories are validated in experimental studies and compared to the circular trajectories according to ISO 203-4. Next, the LDBB is used to assess an ABB IRB6700 manipulator under quasi-static loads of up to 600 Newton using circular testing according to ISO 230-4. The stiffness is identified from the loaded circular trajectories. Then, the stiffness is used to perform a reverse calculation to identify the kinematic errors on the path deviations. The concept is validated in a case study of quasi-static loaded circular testing using the LDBB compared to a Leica AT960 laser tracker (LT).
Properties of polymer gears were tested using coordinate measurement methods. This study is a follow-up to research on geometric accuracy of gears manufactured by injection molding. Spur gears were measured on a coordinate measuring machine running the GINA software by Klingelnberg. Measurement results were output in the form of measurement sheets which included values required in the DIN 3962 standard. The article also analyses the topography of test gear teeth. The topography was presented for a single tooth of the gear and determined on the basis of the measurements of 9 profiles distributed evenly over a specific profile assessment interval (interval Lα defined in the standard) and 7 tooth traces located within a relevant tooth trace assessment interval (interval Lβ defined in the standard). All gears tested in this study were placed outside accuracy class 12.
PL
Właściwości użytkowe polimerowych kół zębatych badano zzastosowaniem współrzędnościowych metod pomiarowych. Opracowanie stanowi kontynuację prac nad dokładnością geometrii kół wytwarzanych metodą wtryskiwania. Do pomiaru kół zębatych walcowych użyto współrzędnościowej maszyny pomiarowej wyposażonej wspecjalistyczne oprogramowanie onazwie GINA firmy Klingelnberg. Wyniki pomiaru otrzymywano wpostaci arkuszy pomiarowych uwzględniających wartości znormy DIN 3962. Analizowano również topografię zębów kół badawczych. Przedstawiono topografię jednego zęba koła, określoną na podstawie pomiaru 9 zarysów równomiernie rozmieszczonych na odpowiednim odcinku oceny zarysu (odcinku Lα definiowanym wg normy) i7 liniach zęba umiejscowionych na odpowiednim odcinku oceny linii zęba (odcinku Lβ definiowanym wg normy). Wszystkie badane koła znalazły się poza 12 klasą dokładności.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Opisano badania obejmujące porównanie geometrii naroży wewnętrznych po obróbce frezowaniem elementów ze stopu aluminium 7075. Badano wpływ zmian parametrów technologicznych oraz rodzajów obróbki na dokładność geometryczną próbek. Poprawne przeprowadzenie procesu frezowania naroży wiąże się z koniecznością doboru odpowiedniej prędkości posuwu i właściwego kąta opasania frezu. Frezowanie naroży jest problematyczne z uwagi na zwiększanie się kąta opasania narzędzia w ich obrębie. W znacznym stopniu utrudnia to wykonanie stabilnej obróbki i wpływa niekorzystnie na dokładność oraz cechy geometryczne naroży. Wykonano badania z zastosowaniem różnych strategii oraz parametrów technologicznych frezowania naroży o zmiennych kątach rozwarcia. Na podstawie analizy otrzymanych wyników sformułowano wnioski wskazujące na związek pomiędzy zmianą wybranych parametrów technologicznych frezowania w narożach a dokładnością geometryczną wykonanych próbek.
EN
The study comparing a geometry of the inner corners after milling operation of aluminum alloy 7075 elements was conducted. The influence of changes of technological parameters and types of treatment on the geometric accuracy of the samples was investigated. The correct process of corner milling involves the need to select the right feed speed as well as the correct engagement angle of the milling tool. Corner milling is problematic due to the increase of engagement angle in their area. This makes it much more difficult to perform stable machining and adversely affects the surface accuracy and geometry of the concave corners. The tests using various strategies and technological parameters for milling corners with variable opening angles were carried out. When analyzing the obtained results, conclusions were formulated indicating the relationship between the change of selected technological parameters of milling in the corners and the geometric accuracy of the samples tested.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W analizie dokładności pięcioosiowej frezarki CNC wykorzystano system pomiarowy z teleskopowym prętem kinematycznym kulowym typu ball bar. Wykonano standardowy test pomiarowy. Zaproponowano zmodyfikowany test z zastosowaniem pochylonej podstawy badawczej. Porównano otrzymane wyniki. W sposób pośredni oceniono dokładność obrabiarki.
EN
In analysis of accuracy of 5-axis CNC milling machine measuring system with telescopic kinematic ball bar was used. Standard measuring test was made. The modified test was proposed with application of investigated inclined basis. The obtained results were compared. The accuracy of machine tool in indirect way was evaluated.
The article presents the results of geometric accuracy studies of the C45 steel elements after laser cutting, and then subjected to finishing work. Burnishing and a combined machining and burnishing were applied as finishing works. Geometric accuracy studies of the elements after laser cutting and after finishing work were conducted in accordance with the PN – EN ISO 9013: 2017 – 04 standard. It has been noted that the finishing machining enables the improvement of geometric accuracy of the surface after laser cutting. Machining of elements after laser cutting allows for a reduction of the inclination index of the surface up to 42% with respect to the index value after laser cutting. Finishing milling makes it possible to reduce the surface inclination index more than twice. By performing burnishing of elements after laser cutting and finishing milling, no significant improvement of the element accuracy is obtained.
Inter-operational surgery supplies manufactured additively using the FDM (Fused Deposition Modelling) technology are required to be sterilized before use. After manufacturing, the part should be sterilized using one of commonly used processes, without losing its dimensions and shape. The paper presents studies on manufacturing and sterilizing samples made out of ABS material and influence of the sterilization process on the dimensional accuracy of these samples.
Oceniano właściwości mechaniczne oraz przetwórcze kompozytów otrzymanych na osnowie żywicy epoksydowej (EP) i napełniaczy hybrydowych, zwłaszcza pod kątem ich zastosowania w metodach szybkiego prototypowania do wytwarzania modeli kół zębatych. Weryfikację dokładności odwzorowania kształtu geometrycznego modelu wykonano za pomocą bezstykowego systemu optycznego opartego na współrzędnościowym skanerze optycznym ATOS Triple Scan II Blue Light firmy GOM. Wytworzone kompozyty hybrydowe wykazywały znacznie lepsze właściwości mechaniczne niż nienapełniona żywica epoksydowa. Dzięki wprowadzeniu do osnowy EP hybrydowych napełniaczy uzyskano ograniczenie skurczu promieniowego i osiowego, co wpłynęło na radykalną poprawę dokładności odwzorcowania kształtu geometrycznego odlewanych kół zębatych.
EN
The mechanical and processing properties of composites with epoxy resin (EP) matrix and hybrid fillers, especially with regard to their use in rapid prototyping methods for the preparation of gear models, were evaluated. The accuracy assessment of geometric model shape mapping was performed using a non-contact optical system based on the coordinate optical scanner ATOS Triple Scan II Blue Light from GOM company. The produced hybrid composites show much better mechanical properties than those of unfilled epoxy resin. By introducing the hybrid fillers into EP matrix, a reduction in radial and axial shrinkage was achieved, which led to a radical improvement in the accuracy of geometric shape mapping of gear castings.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono analizę dokładności geometrycznej odwzorowania powierzchni bocznej zęba koła zębatego lotniczej przekładni stożkowej otrzymanego metodą symulacji obróbki. Analizę wykonano z wykorzystaniem oprogramowania GOM Inspection. Analizie poddano modele bryłowe otrzymane w systemie Inventor.
EN
The paper presents analysis of geometrical accuracy of mapping the side surface of the gear tooth from the aviation bevel gear which was obtained by machining simulation. The analysis was performed with using the GOM Inspection software. The analysis concerned solid models obtained in the Inventor system.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawione zostały wybrane zagadnienia diagnostyczne pomocne przy ocenie stanu technicznego lekkiej frezarki sterowanej numerycznie. Zaproponowano badanie pracą poprzez frezowanie cylindrycznej kieszeni za pomocą cyklu circular pocket. Wykonane elementy zostały zmierzone na stanowisku pomiarowym Talyrond 365 z oprogramowaniem Ultra Roundness 5.17.
EN
The paper presents selected diagnostic issues helpful in evaluating the condition of lightweight numerically controlled milling machines. Suggested test work by milling a cylindrical pocket cycle. The components were measured on the test bench Talyrond 365 Ultra software Roundness 5.17.
W pracy przedstawiono wyniki badań diagnostycznych obrabiarki CNC. Dokonano analizy wybranych błędów obrabiarki CNC identyfikowanych za pomocą pręta teleskopowo kulowego. Ocenie jakościowej poddano typowe odchyłki geometryczne, takie jak: odchyłkę okrągłości, odchyłkę prostopadłości osi, odchyłkę okresową. W trakcie pomiarów wyznaczono ponadto błąd nawrotu i luz zwrotny w badanej osi. Wskazano na zalety oraz wady szybkiego testu QC10. Omówiono przyczyny powstawania badanych błędów oraz wskazano podstawowe sposoby ich minimalizacji. Uzyskane wyniki badań przedstawiono w postaci wykresów i tabel.
EN
This paper presents results of CNC machine tool testing. Analyses of error were performed with ballbar method. This method allowed to investigate geometric errors as circularity, squarness, straightness as well as reversal spikes and backlash. Evaluated errors were discussed and compensation procedures were proposed. Obtained results were described in tables and figures.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The article discusses the possibilities of using optical measurements for defining the geometric accuracy of gear wheels casts manufactured in the rapid prototyping process. The tested gear wheel prototype was cast using an aluminum alloy. The casting mould was made by means of the three-dimensional print method (3DP) with the use of a Z510 Spectrum device. The aim of the tests was to determine the geometric accuracy of the cast made by the ZCast technology in the rapid prototyping process. The tests were conducted with the use of the coordinate optical measuring method and a GOM measuring device. The prototype measurements were made in the scanning mode. The results of the measurements, saved in the STL format with the use of the scanning device software, were compared with the gear wheel 3D-CAD nominal model. The measurements enabled the determination of the real accuracy of prototypes manufactured in casting moulds by means of the ZCast technology. The selection of the measuring method was also analyzed in terms of measurement accuracy and the RP technology precision.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The article presents an analysis of the incremental model building process in the RP methods (FDM and SLA) with regard to the accuracy of construction of aircraft engine blade prototypes. The influence of the orientation of the blade model in the workspace of RP devices on its geometric accuracy has been studied based on a blade model made in the 3D-CAD (Mechanical Desktop) system and converted to the STL format with the surface accuracy of 0,005mm. The study disregarded the impact of data conversion in CAD on the model geometric accuracy. The examined blades were constructed using two rapid prototyping methods: FDM and SLA. The first part of the article constitutes a theoretical analysis of the influence of the model orientation in the device workspace and the RP layer thickness on the prototype geometric accuracy. Than the real geometric accuracy of the produced blade prototypes is determined utilizing the coordinate measuring machine.
PL
W pracy omówiono analizę przyrostowego procesu budowy modelu w metodach RP (FDM i SLA) z uwzględnieniem dokładności wykonania prototypu łopatki turbiny silnika lotniczego. Prowadzono badania oceny wpływu położenia modelu łopatki w przestrzeni roboczej urządzeń RP na jej dokładność geometryczną. Obiektem badań był model łopatki wykonany w systemie 3D-CAD (Mechanical Desktop) i wyeksportowany do formatu STL z dokładnością powierzchniową 0,005 mm. W analizie nie uwzględniono wpływu procesu przetwarzania danych w środowisku CAD na dokładność geometryczną modeli. Modele łopatki wykonano dwiema metodami szybkiego prototypowania: FDM i SLA. Przeprowadzono analizę teoretyczną wpływu położenia modelu w przestrzeni roboczej urządzenia RP i grubości warstwy na dokładność geometryczną prototypu. Pomiary prowadzono za pomocą współrzędnościowej maszyny pomiarowej celem określenia rzeczywistej dokładności geometrycznej wykonanych prototypów łopatek.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW