Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Machining of TiAl6V4 using lubricants containing renewable microalgae-born performance additives

Koch Thomas, Wenzel Dominik, Gläbe Ralf

Acta Mechanica et Automatica

|

2024

|

Vol. 18, no. 1

55--59

EN

Titanium and its alloys represent a special class of materials. A density of 4.81 g/cm³, a tensile strength of over 1,200 MPa, a fatigue strength greater than that of steel, a low modulus of elasticity and its self-passivating, inert surface make titanium an ideal material for lightweight structures in aerospace, marine applications, the chemical industry and medical implants. Although titanium is inert in its oxidised state, its nascent surface created in machining reacts with almost everything in its environment, including the tool. Moreover, its poor thermal conductivity results in high thermal stress on the tools. Overall, these properties lead to high wear rates and result in the requirement for finding a particularised solution for processes such as milling that involve the need to overcome such challenges. Such processes therefore require lubricants with well-selected performance additives. However, most of these performance additives are based on mineral oil and thus come from a non-renewable resource. In the presented work, environmental-friendly alternatives to conventional mineral oil-based performance additives were investigated. Due to the working mechanisms of performance additives in machining, this work focusses on sulphur- and phosphorus-containing polysaccharides and proteins from microalgae. It has been successfully shown that lubricants using extracts from microalgae as performance additives can be used for high-speed milling (HSC) of TiAl6V4. The investigated extracts were able to reach the performance level of conventional additives in terms of tool lifetime and wear. The results obtained show that appropriate alternatives to mineral oil-based additives exist from renewable raw-material sources.

2

The use of thin-walled milling in the technological production processes of aviation structural elements

Bałon Paweł, Rejman Edward, Kiełbasa Bartłomiej, Smusz Robert, Szeliga Grzegorz

Mechanik

|

2022

|

R. 95, nr 8-9

6--11

EN

The use of HSM technology in the technological processes of milling and machining elements of aircraft structures made from (among other materials) aluminum alloys makes possible the production of elements with complex shapes, appropriate levels of precision workmanship, as well as surface roughness and waviness. The efficiency of the machining process is also a crucial factor, allowing it to compete with other manufacturing technologies. The achievement of these effects consists of many factors related to the machining process: machine tools and their rigidity, machining parameters, type of processed materials, as well as machining tools. The requirements for the tools used are related to the workpiece material and its specific properties, as well as the extreme machining conditions used (especially cutting speed vc and efficiency of the cutting process).

PL

Zastosowanie technologii HSM w procesach technologicznych frezowania konstrukcji lotniczych wykonanych m.in. ze stopów aluminium, umożliwia produkcję elementów o skomplikowanych kształtach, odpowiednim poziomie precyzji wykonania oraz chropowatości i falistości powierzchni. Istotnym czynnikiem, pozwalającym konkurować z innymi technologiami wytwarzania, jest również wydajność procesu obróbki. Na osiągnięcie tych efektów składa się wiele czynników związanych z procesem obróbki: obrabiarki i ich sztywność, parametry obróbki, rodzaj obrabianych materiałów, a także narzędzia obróbkowe. Wymagania stawiane stosowanym narzędziom są związane z materiałem obrabianym i jego specyficznymi właściwościami, a także ekstremalnymi warunkami obróbki (zwłaszcza prędkością skrawania vc i wydajnością procesu skrawania).

3

Stability analysis of high speed cutting in application to aluminum alloys

Bałon Paweł, Rejman Edward, Geurts Evert, Kiełbasa Bartłomiej, Smusz Robert, Szeliga Grzegorz

Mechanik

|

2022

|

R. 95, nr 12

6--10

EN

Progress in the production of cutting tools, CNC machine tools, and CAM software has contributed to improvement in subtractive machining processes, including milling, the so-called high speed cutting (HSC) and high performance cutting (HPC) machining. The cutting parameters that define the boundaries between the aforementioned technologies and conventional machining are not clearly defined. This is due to the close correlation between the process conditions and the types of processed material. High speed cutting and high performance cutting can be used for processing such as: machining of materials in the hardened state, machining without cutting fluid and with minimal lubrication, and thin-wall integral aerospace structures. The study examined complex analyses of HSC machining due to the process stability. The test results prove the dominant influence of cutting speed changes on a method’s effectiveness for spindle speeds up to 80,000 rpm.

PL

Postęp w produkcji narzędzi skrawających, obrabiarek CNC oraz oprogramowania CAM przyczynił się do udoskonalenia procesów obróbki subtrakcyjnej, w tym frezowania, tzw. obróbki skrawaniem z dużą prędkością (HSC) oraz skrawania wysokowydajnego (HPC). Parametry skrawania, które wyznaczają granicę pomiędzy wymienionymi technologiami a obróbką konwencjonalną, nie są jednoznacznie określone. Wynika to ze ścisłej korelacji pomiędzy warunkami procesu a rodzajami obrabianego materiału. Skrawanie z dużą prędkością i wysokowydajne można stosować do: obróbki materiałów w stanie utwardzonym, obróbki na sucho i z minimalnym smarowaniem oraz do obróbki cienkościennych integralnych konstrukcji lotniczych. W pracy zbadano złożone analizy obróbki HSC pod względem stabilności procesu. Wyniki badań dowodzą dominującego wpływu zmian prędkości skrawania na skuteczność metody dla prędkości obrotowych wrzeciona do 80 000 obr/min.

4

Research on the influence of machining parameters in HSC technology in the automotive industry

Bałon Paweł, Rejman Edward, Smusz Robert, Kiełbasa Bartłomiej

Mechanik

|

2022

|

R. 95, nr 10

47--52

EN

The article presents the use of high speed cutting, which is a reliable alternative for in the automotive industry. It is a method that allows for the replacement of energy-consuming technologies used in the preparation of semi-finished products (e.g. castings) with a universal technology that is much cheaper at the part production stage including the selection of a semi-finished product. This method is widely used in many areas of the machining industry, including increasingly bold applications in the automotive industry. A wide area of utilization of HSC technology is finishing, where high cutting speeds are used. In the case of shaping machining, where the decisive factor is the cutting efficiency, one must take into account the demand for high power of the main drive, which is not always available for every machine tool. The paper presents the possibilities and benefits of using the high-performance HSC machining method.

PL

W pracy przedstawiono zastosowanie frezowania z dużą prędkością (HSC), które jest niezawodną alternatywą obróbkową w branży motoryzacyjnej. Jest to metoda pozwalająca na zastąpienie energochłonnych technik stosowanych przy wytwarzaniu półfabrykatów (np. odlewów) technologią uniwersalną, znacznie tańszą na etapie produkcji części, w tym doboru półfabrykatu. Metoda ta znajduje szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach obróbki skrawaniem, m.in. w coraz śmielszych rozwiązaniach dla branży motoryzacyjnej. Szerokim obszarem zastosowania frezowania z dużą prędkością jest obróbka wykończeniowa z dużymi prędkościami skrawania. W przypadku obróbki kształtowej, gdzie decydującym czynnikiem jest wydajność skrawania, należy uwzględnić zapotrzebowanie na dużą moc napędu głównego, która nie zawsze jest dostępna w obrabiarce. W artykule przedstawiono możliwości i korzyści wynikające z zastosowania wysoko wydajnej metody obróbki HSC.

5

Experimental studies of thin-walled aircraft structures

Bałon Paweł, Rejman Edward, Kiełbasa Bartłomiej, Smusz Robert, Szeliga Grzegorz

Mechanik

|

2022

|

R. 95, nr 10

6--11

EN

Contemporary aircraft structures, and especially their load-bearing structures, are made almost exclusively as thin-walled structures, which perfectly meet the postulate of minimizing the weight of the structure. While local loss of roofing stability is acceptable under operational load conditions, exceeding the critical load limits of structural elements (frames, stringers) is practically tantamount to the destruction of the structure. The effectiveness of these ideas is influenced by the development of science about materials, processing, and machining processes, as well as the continuous improvement of technological processes. These disciplines allow for the construction of complex, geometrically integral structures that create opportunities not only for a more rational use of material characteristics, but also by their appropriate shaping, significantly increasing the mechanical properties of the supporting structure. The most important advantage in favor of the use of integral systems is economic efficiency, gained by eliminating or limiting assembly operations. Densely ribbed roofing elements belong to the category of load-bearing structure elements which, by reducing the weight which they must support, increase the strength parameters of the load-bearing structure. By reducing the thickness of the coating and, at the same time, introducing sufficiently dense stiffening longitudinal elements, it is possible to obtain a structure with significantly higher critical load values, and consequently a more favorable distribution of gradients and stress levels, which translates directly to an increase in fatigue life. The use of new technologies requires research for evidence purposes, showing that structures manufactured in this way are as safe as those manufactured using conventional methods. For this purpose, the authors conducted tests of the selected structure and performed FEM and experimental verification on the test stand. The results of the tests showed positive results, which confirmed that the method of manufacturing integral structures meets even the stringent requirements set by aviation.

PL

Współczesne konstrukcje lotnicze, a zwłaszcza konstrukcje nośne, wykonywane są niemal wyłącznie jako struktury cienkościenne, co doskonale realizuje wymóg minimalizacji masy samolotów. O ile miejscowa utrata stateczności pokrycia jest dopuszczalna w warunkach obciążenia eksploatacyjnego, o tyle przekroczenie granicznych obciążeń krytycznych elementów konstrukcyjnych (wręg, podłużnic) jest praktycznie równoznaczne ze zniszczeniem konstrukcji. Skuteczność rozwiązań konstrukcyjnych jest zapewniana przez rozwój nauki o materiałach i procesach obróbki oraz ciągłe doskonalenie procesów technologicznych. To pozwala na projektowanie złożonych, geometrycznie integralnych konstrukcji, które umożliwiają bardziej racjonalne wykorzystanie właściwości materiałów, a także - dzięki ich odpowiedniemu kształtowaniu - znaczne ulepszenie właściwości mechanicznych konstrukcji nośnych. Najważniejszą zaletą przemawiającą za zastosowaniem systemów integralnych jest efektywność ekonomiczna, uzyskana poprzez wyeliminowanie lub ograniczenie montażu. Gęsto użebrowane komponenty poprzez zmniejszenie ciężaru, jaki muszą przenosić, poprawiają parametry wytrzymałościowe konstrukcji nośnej. Zmniejszając grubość powłoki i jednocześnie wprowadzając odpowiednio gęsto podłużne elementy usztywniające, można uzyskać konstrukcje o znacznie wyższych dopuszczalnych wartościach obciążeń krytycznych, a w konsekwencji korzystniejszym rozkładzie gradientów i poziomów naprężeń. Przekłada się to bezpośrednio na zwiększenie trwałości zmęczeniowej. Zastosowanie nowych technologii wymaga przeprowadzenia badań wykazujących, że konstrukcje wytworzone w ten sposób są równie bezpieczne, jak te wytwarzane metodami konwencjonalnymi. W tym celu autorzy przeprowadzili badania wybranej konstrukcji lotniczej oraz weryfikację numeryczną MES i eksperymentalną na stanowisku badawczym. Wyniki testów potwierdziły, że sposób wytwarzania konstrukcji integralnych spełnia nawet rygorystyczne wymagania stawiane przez branżę lotniczą.

6

A Surveillance of Dynamic Processes on Selected Mechatronic Systems

Kaliński K., Galewski M., Mazur M.

Archive of Mechanical Engineering

|

2013

|

Vol. LX, nr 3

347--367

EN

The paper concerns development of original method of optimal control at energy performance index and its application to dynamic processes surveillance of some mechatronic systems. The latter concerns chatter vibration surveillance during highspeed slender milling of rigid details, as well as motion control of two-wheeled mobile platform. Results of on-line computer simulations and real performance on the target objects reflect a great efficiency of the processes surveillance.

PL

Artykuł poświęcony jest przedstawieniu oryginalnej metody sterowania optymalnego z wykorzystaniem energetycznego wskaźnika jakości i jej zastosowaniu do nadzorowania procesów dynamicznych w wybranych systemach mechatronicznych. W szczególności dotyczy to nadzorowania drgań chatter podczas obróbki szybkościowej przedmiotów sztywnych z wykorzystaniem narzędzi smukłych oraz sterowania ruchem dwukołowej platformy mobilnej. Rezultaty symulacji komputerowych oraz przeprowadzone badania eksperymentalne na rzeczywistych obiektach pokazują dużą efektywność proponowanej metody.

7

Współczesne obrabiarki erozyjne dostępne na polskim rynku

Dąbrowski L., Oczoś K. E.

Inżynieria Maszyn

|

2009

|

R. 14, z. 1

103-112

PL

Jednym z podstawowych dla technik wytwarzania obszarów zastosowania jest obróbka form i matryc. Do kluczowych technologii obecnie stosowanych w wytwarzaniu tego rodzaju oprzyrządowania należą: obróbka elektroerozyjna - EDM (Electrical Discharge Machining) i frezowanie z dużą prędkością skrawania - HSM (High Speed Milling). Podczas gdy EDM usuwa materiał oddziaływaniem cieplnym, to HSM skrawa materiał oddziaływaniem mechanicznym geometrycznie określonego ostrza. Już z tego prostego porównania wynikają właściwości, które formułują podstawowe przydatności sposobu do określonych zastosowań.

EN

Die and mould manufacturing is one of fundamental technological application areas. The key manufacturing methods used for such applications are: EDM (Electrical Discharge Machining) and HSM (High Speed Machining).The EDM is based on thermal interaction whereas the HSM consists in mechanical interaction of specifically shaped tool. Even this simple comparative description implies properties formulating basic usability of the methods mentioned above for specific tasks.

8

High-speed milling of light metals

Cus F., Zuperl U., Gecevska V.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2007

|

Vol. 20, nr 1-2

419-422

EN

Purpose: Purpose of this paper: Introduction applicability of high-speed cutting of light metals is presented in this paper. Design/methodology/approach: HSC is the result of numerous technical advances ensuring that milling has become faster than conventional milling and has gained importance as a cutting process. The advantages of the HSC milling are higher productivity owing to the reduction of machining times increase of the flow time of production, reduction of the number of technological operations, increase of the surface quality and longer service life of tools. The machining conditions for execution of the HSC (36000 min-1 and feeding 20 m/min) require modernly built machine tools to meet those machining conditions. Findings: Continuous development of new materials is more dynamical, particularly, in the automobile, aircraft and electronic industry and in the manufacture of various mechanical parts. Also the achievements in the area of building of machines and tools, ensuring high cutting speeds (highly efficient machining) have contributed to development of the process. Research limitations/implications: High quality of the surfaces, the quality of this so-called HSC milling can be compared to grinding. Practical implications: High-speed milling of light metals from aluminium and magnesium is more and more frequently used in practice. This result is high quality of the surface and shorter machining times. In some cases when machining by grinding is specified, the latter is omitted. Originality/value: The applicability of high-speed milling has proved to be successfull, when aluminium and magnesium alloying materials are machined.

9

High-speed milling of light metals

Cus F., Zuperl U., Gecevska V.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2007

|

Vol. 24, nr 1

357-364

EN

Purpose: of this paper: Introduction applicability of high-speed cutting of light metals is presented in this paper. Design/methodology/approach: HSC is the result of numerous technical advances ensuring that milling has become faster than conventional milling and has gained importance as a cutting process. The advantages of the HSC milling are higher productivity owing to the reduction of machining times increase of the flow time of production, reduction of the number of technological operations, increase of the surface quality and longer service life of tools. The machining conditions for execution of the HSC (36000 min to the -1 and feeding 20 m/min) require modernly built machine tools to meet those machining conditions. Findings: Continuous development of new materials is more and more dynamical, particularly, in the automobile, aircraft and electronic industry and in the manufacture of various mechanical parts. Also the achievements in the area of building of machines and tools, ensuring high cutting speeds (highly efficient machining) have contributed to development of the process. Research limitations/implications: High quality of the surfaces, the quality of this so-called HSC milling can be compared to grinding. Practical implications: High-speed milling of light metals from aluminium and magnesium is more and more frequently used in practice. This result is high quality of the surface and shorter machining times. In some cases when machining by grinding is specified, the latter is omitted. Originality/value: The applicability of high-speed milling has proved to be successful, when aluminum and magnesium alloying materials are machined.

10

Determination of machining parameters in HSM through TSK-FLC

Nandi A. K.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2007

|

Vol. 21, nr 2

57-60

EN

Purpose: The optimal setting of machining parameters that may be realized via a suitable model/controller is an important concern to fulfill the overall objectives in machining. Design/methodology/approach: The present paper proposes an approach for determination of optimal setting of machining parameters in high speed climb milling operation through an TSK-type fuzzy logic controller (TSK-FLC). A novel approach is proposed here which combines the techniques of linear regression (LR) and genetic algorithm (GA) to utilize the advantages of each other, in order to develop an efficient FLC for high-speed milling. Findings: Modeling of manufacturing process enables generating of manufacturing data and knowledge representation in machining process. Comparisons of results with real experimental data as well as those obtained by other common methods of modeling show the effectiveness of the FLC. Research limitations/implications: The design approach of fuzzy logic controller uses experimental data for learning. The shape fuzzy subsets as well as the structure(s) of rule consequent functions are the important concern for optimal knowledgebase (KB) of a FLC. Use of the advantages of both LR and GA makes it possible to achieve optimal KB of FLC. Practical implications: Use of developed FLC results in improved productivity and efficiency of machining process via the setting of optimal values of cutting parameters and the possibility to develop automatic manufacturing system by online determination of machining parameters. Originality/value: The paper describes a method for designing a FLC for manufacturing process by a combination of LR and GA, which leads to eliminate a long regression function as required in standard linear regression method.

11

Analiza porównawcza procesów obróbki ubytkowej form i matryc

Oczoś K.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Akademia Techniczno-Rolnicza w Bydgoszczy

|

2000

|

Z. 46 (225)

135-144

PL

W pracy przedstawiono główne sposoby obróbki ubytkowej tłoczników, form i matryc. Dokonano porównania sposobów obróbki lub połączeń odmian sposobów obróbki pod kątem uzyskiwanej chropowatości powierzchni i niezbędnego czasu obróbki. Omówiono preferowane procesy obróbkowe w różnych grupach oprzyrządowania. Zasygnalizowano tendencję do dokonywania wyboru procesu obróbkowego na podstawie charakterystycznych cech geometrii przedmiotu (features). Podano ideę zintegrowanego gniazda wytwórczego - frezarka HSC/drążarka EDM.

EN

The present research presents the main methods of dies and mould machining and compares the methods of machining or their combinations in respect to the final surface roughness and time of machining required. The analysis included machining processes preferred with specific tool groups and it mentioned a trend towards object-geometry-features-related machining selection and, finally, suggested an integrated machine group - HSC milling machine/EDM sinking machine.

12

Development in rapid prototyping and rapid tooling systems and their integration with CAx SYSTEMS.

Oczoś K.E., Kawalec A.

Postępy Technologii Maszyn i Urządzeń

|

1999

|

Vol. 23, nr 3

69-102

EN

This paper presents some new approaches to application of Computer Aided Engineering (CAE) methodology in machine design and manuffacturing and concentrates mainly on Rapid Product Development (RPD), Rapid Prototyping (RP) and Rapid Tooling (RT). Integration of design and manufacturing processes and its role in product development are discussed. The most popular RP methods and processes are assigned into several groups, depending on the state of the material before formation. Several layer filling strategies in Rapid Prototyping methods are described. A couple of the most frequently used Rapid Tooling methods are also presented. Their advantagets and disadvantages are named and briefly discussed. Present RP and RT processes are compared with each other and classified. Interfaces between RP systems and CAD systems are briefly described. Attenion is paid not only to material additive methods, but also to High Speed Milling (HSM). Current trends of development of CAx, RP and RT systems are briefly discussed.

PL

W pracy przedstawiono kilka nowych sposobów zastosowania metodyki komputerowego wspomagania prac inżynierskich (CAE) w konstruowaniu i wytwarzaniu maszyn, koncentrując się głównie na szybkim rozwoju wyrobów (RPD), szybkim prototypowaniu (RP) oraz szybkim wytwarzaniu oprzyrządowania (RT). Omówiono integrację procesów projektowania i wytwarzania oraz jej rolę w rozwoju wyrobu. Zgrupowano najbardziej popularne metody i procesy szybkiego prototypowania w zależności od wyjściowego stanu materiału. Opisano kilka strategii tworzenia warstw, stosowanych w szybkim prototypowaniu. Zaprezentowano również kilka najczęściej stosowanych metod szybkiego wytwarzania oprzyrządowania. Podano i omówiono ich zalety oraz wady. Przedstawione procesy RP i RT porównano odpowiednio ze sobą, a także sklasyfikowano. Krótko opisano interfejsy między systemami RP i CAD. Uwagę poświęcono nie tylko metodom kształtowania przyrostowego, ale także frezowaniu z dużymi prędkościami (HSM). Omówiono aktualne tendencje rozwojowe systemów CAx, RP i RT.