W artykule przedstawiono analizę czynników determinujących rezultaty obróbki szlifowaniem powierzchni elementów maszyn. Przedstawiono także rezultaty badań eksperymentalnych dotyczących wpływu wybranych czynników tego procesu na stan powierzchni szlifowanych elementów obrotowych.
EN
In this paper the factors that determine the results of the grinding of machine elements were analyzed. Experimental research on the effects of selected process factors on the surface properties (its roughness) of rotating components were also presented.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Nowadays, ultrafine product particles size (<20 mm) is more demanded for various indus-tries. However, the problem in achieving the target product fineness in the stirred milling exists. To solve this problem, new method of the grinding process in stirred mills is proposed and investigated in this paper. The method implies increase in grinding balls collision energy in the radial and axial directions by introducing the ellipsoidal stirrer and the unbalanced drive with the spring elements, respectively, to the typical design of stirred mill. Description of the collision forces and collision energies calculation in the radial and axial directions is presented. Efficiency of the new method has been investigated and approved by mathematical modeling and experimental studies. It has been proved that joint increase in collision energy in the radial and axial directions allows to obtain finer product particles size with spending less processing time.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wybrane zagadnienia związane z projektowaniem sonotrod na potrzeby obróbek ubytkowych, takich jak frezowanie czy szlifowanie, gdzie w ruch drgający wprowadzany jest przedmiot obrabiany. Omówiono materiały stosowane na sonotrody, obciążenia mechaniczne przedmiotu obrabianego oraz charakterystykę pracy falowodu.
EN
The article presents selected issues related to the design sonotrodes for the needs of machining processes such as milling and grinding, wherein the oscillatory motion is inducted into the workpiece. The materials used for the purpose of ultrasonic vibrations, mechanical loads of the workpiece and the operating characteristics of the waveguide are described.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Celem badań jest opracowanie zaawansowanego modelu numerycznego przepływu płynu chłodząco-smarującego w procesie szlifowania. W zrealizowanej części projektu przeprowadzono symulacje przepływu powietrza jako medium chłodzącego. W artykule przedstawiono wpływ różnych ustawień kątowych i prędkości wypływu z dyszy na przepływ płynu przez strefę szlifowania.
EN
The objective of the project is to develop an advanced numerical model of a coolant flow in grinding. The accomplished part presented in this article allowed to simulate the flow of air as a cooling medium. The article presents an influence of different angular positions of the nozzle and outflow velocities on the useful flow rate.
Artykuł dotyczy możliwości zastosowania szlifowania do obróbki części samochodowych wykonanych ze stopu tytanu. Przedstawiono strukturę geometryczną powierzchni ze stopu tytanu WT3_1 po szlifowaniu czołowym ściernicą o następującej charakterystyce geometrycznej: 6A235×10×5×5, zbudowaną z ziaren regularnego azotku boru i spoiwie ceramicznym V5. Zastosowano zmienną koncentrację ziaren (100 i 125) oraz zmienny udział elektrokorundu pęcherzykowego Traibacher (0;5 i 10%).
EN
Article concerns the applicability of the grinding treatment of automotive parts made of titanium alloy. It shows the geometrical structure of the surface of titanium alloy WT3_1 sanding leading grinding wheel geometry with the following characteristics : 6A235×10×5×5, composed of grains of cubic boron nitride and vitrified V5. Variable is used the concentration of grains (100 and 125) and a variable part electrocorundum follicular Traibacher (0, 5 and 10 %).
Mechanizmy śrubowo-toczne, zwane także śrubami pociągowymi tocznymi stosowane są powszechnie w układach napędów i pozycjonowania. Najważniejsze wymagania dotyczą wysokiej dokładności skoku, od czego zależy dokładność pozycjonowania przemieszczanych elementów. Poprzez dobór zarysu śruby i nakrętki oraz naprężeń wstępnych dąży się do zapewnienia wysokiej sztywności przekładni i powtarzalności pozycjonowania. Stosuje się mechanizmy śrubowo-toczne z układem chłodzenia w celu zmniejszenia niedokładności pozycjonowania. Minimalizacja odchyłek skoku wytwarzanych śrub o dużej długości jest złożonym zadaniem. Główną przyczyną niedokładności szlifowanych powierzchni śrubowych są odkształcenia cieplne układu technologicznego podczas obróbki. Przeprowadzono analizę rozkładu temperatur w szlifowanych śrubach dla zewnętrznych, poruszających się źródeł ciepła o zmiennej wydajności i w zmiennych warunkach chłodzenia, wyznaczono wpływ przyrostu temperatur na odkształcenia cieplne przedmiotu i szlifierki, opracowano podstawy minimalizacji niedokładności szlifowania oraz wyznaczono strategię kompensowania pozostałych przyczyn niedokładności.
EN
Ball screw mechanisms, also known as roller screws are commonly used in actuators and positioning systems. The most important requirement is high precision pitch, which determines the positioning accuracy of relocating elements. The selection of the outline of screws and caps and initial stresses seeks to provide high rigidity of the gear and repeatability of its positioning. Ball screw mechanisms are applied with a cooling system in order to reduce the inaccuracy of positioning. Minimization of deviations of pitch of produced screws of considerable length is a complex task. The main cause of the inaccuracy of the ground helical surfaces is thermal deformation of the technological system during the machining process. The article consists of an analysis carried out to determine the temperature distribution in the ground screws for external moving heat sources of variable effectiveness and variable cooling conditions, the determination of the influence of the temperature increase on the thermal deformation of the object and grinding tool, the foundations of minimization of inaccuracies of grinding, and the determination of the strategy of compensation of the remaining causes of inaccuracy.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Mechanizmy śrubowo-toczne są powszechnie stosowane w układach napędów i pozycjonowania. Najważniejsze wymagania dotyczą wysokiej dokładności skoku, ponieważ od tego zależy dokładność pozycjonowania przemieszczanych elementów. Poprzez dobór zarysu śruby i nakrętki oraz naprężeń wstępnych dąży się do zapewnienia wysokiej sztywności przekładni i powtarzalności pozycjonowania. W celu zmniejszenia niedokładności pozycjonowania stosuje się mechanizmy śrubowo-toczne z układem chłodzenia. Trudnym zadaniem jest minimalizacja odchyłek skoku wytwarzanych śrub o dużej długości. Główną przyczyną niedokładności szlifowanych powierzchni śrubowych są odkształcenia cieplne układu technologicznego podczas obróbki. Przeprowadzono analizę rozkładu temperatur w szlifowanych śrubach dla zewnętrznych, poruszających się źródeł ciepła o zmiennej wydajności i w zmiennych warunkach chłodzenia. Wyznaczono wpływ przyrostu temperatur na odkształcenia cieplne przedmiotu i szlifierki. Opracowano podstawy minimalizacji niedokładności szlifowania oraz wyznaczono strategię kompensowania pozostałych przyczyn niedokładności.
EN
Ball Screws are commonly used in drive systems and positioning. The most important requirements apply to high precision jump, as this is the positioning accuracy shipped items. Through the selection outline nuts and bolts and prestressing seeks to provide high rigidity and repeatability of positioning gear. In order to reduce inaccuracies in the positioning mechanism used Ball Screws cooling system. Difficult task is to minimize deviations stroke produced a great length screws. The main reason for the inaccuracy of helical surfaces are polished thermal deformation technological system during processing. An analysis of the temperature distribution in the ground screws for external heat sources moving with variable cooling and variable conditions. The effect of growth temperature on the thermal deformation of the object and grinders. The bases to minimize inaccuracies and sets strategy grinding compensate for other causes of inaccuracy.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zaprezentowano metodę pomiaru PIV, którą zmodyfikowano i wykorzystano do procesów szlifowania w celu określenia zachowania przepływu płynów obróbkowych w obszarach skrawania. Badania wykonano dla płynów w postaci emulsji i mgły olejowej.
EN
In the paper modified PIV measuring method has been presented. PIV method has been adapted in order to monitor behaviour of cutting fluids and their flows during grinding process. Investigation concerns application of two types of cutting fluid supply methods: conventional (wet machining with application of emulsion), minimum quantity lubrication (MQL).
W pracy przedstawiono zastosowanie teorii zbiorów rozmytych do definicji celów i ograniczeń nałożonych na proces szlifowania. Przedstawiono podstawy teoretyczne definicji zbiorów rozmytych dla cech tolerowanych dwu i jednostronnie. Podano przykłady podejmowania decyzji w otoczeniu rozmytym oraz wpływ zastosowanej metody agregacji celów i ograniczeń rozmytych na podejmowane decyzje o doborze parametrów obróbki.
EN
Grinding process, due to its stochastic character resulting from action of a random number of grinding grains of undetermined cutting surface geometry on a workpiece as well as an unknown mechanism of disturbance accumulation, requires taking into consideration in the optimisation process the natural variability of input variables. The paper presents use of the fuzzy set theory [1] for defining the objectives and constraints of grinding process when taking into account its natural variability. Fundamentals of fuzzy set definitions for features with one and two-sided toleration are also given. Application of fuzzy sets allows involving the knowledge from experiments (a-posteriori) as well as from experts (a-priori) in defining the objectives and constraints. Fuzzy definitions of the grinding process objectives and constraints make it possible to use the theory of decision-making in fuzzy environment for optimsation of process parameters [2, 3]. The paper presents some examples of decision making in fuzzy environment and discusses influence of the implemented method of aggregation of fuzzy objectives and constraints on the process parameter selection.
W pracy przedstawiono propozycję strategii postępowania w trakcie oceny zgodności zmian jakie zachodzą między dwoma dowolnymi sygnałami lub parametrami, mierzalnymi na wyjściu badanego procesu. Zaproponowana idea stanowi alternatywę dla tradycyjnie stosowanej metody statystycznej, opartej na wyznaczeniu związków korelacyjnych. Warunkiem poprawnego zastosowania proponowanej oceny zgodności jest rejestracja wartości sygnałów w sposób chronologiczny i synchroniczny. Metodę tą dotychczas użyto do analizy związków zachodzących między wielkościami wyjściowymi w procesie szlifowania, dowodząc jej efektywności, przy okazji ujawniając istotne cechy współwystępujących zjawisk w strefie szlifowania.
EN
The paper proposes a strategy for analysis procedure during the conformity assessment of changes that occur between two signals or parameters measured at the investigated process output. The presented idea is an alternative to the traditional statistical method based on determining the correlation. The condition for correct application of the proposed assessment of compliance is recording the signals in a chronological and synchronous way. The method is based on determining the degree of similarity between the elementary lines creating a full course of the compared signals. For each line linking adjacent measurement points there is determined the slope angle and direction in relation to the axis. The similarity rate between any two signals is built based on weight assessment. The conventional methods for determining approximations can give a large error for estimated approximations (understate result) in case of repeated changes of direction of the parameter values in time domain. Such changes cause the accumulation of points in groups on the regression plot. The developed method introduces a strategy to consider this type of behavior. It can be expected that this method can be successfully used to describe correlations between the output signals parameters. It seems to be more appropriate than estimation of the correlation coefficient for non cause-effect relationships. This method was used for analysis of the relationships between the output signal values in the grinding process. Its effectiveness was proved and the important features of co-existing phenomena in the grinding zone were shown .
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Purpose: The main purpose of this paper is to analyse the grinding processes and develop a search system of database for cutting tools. Design/methodology/approach: A tool grinding software with open architecture was used to analyse the grinding processes of square end mills, tapered square end mills, ball nose end mills, tapered ball nose end mills, radius end mills, tapered radius end mills, straight flute reamers, helical flute reamers, flat drills, twist drills, and step drills. According to the characteristics of these tools, 20270 data were established in the relational database. The SQL syntax was then utilized for writing the search algorithm, and the C++ Builder was employed for designing human machine interfaces of the search system of the tool database. Findings: A half of time on the tool design and the change of production line for grinding other types of tools can be saved by means of the proposed system. More specifically, the efficiency in terms of the overall machining time was improved up to 10.58%, 9.36%, 4.64%, and 7.52% for grinding the radius end mill, tapered radius end mill, twist drill, and step drill, respectively. Research limitations/implications: Special tools have diversification. They can not be taken into consideration in the database system owing to the tools have specific profiles. Therefore, it is difficult to encode by formal rules. Practical implications: The most commercial tool grinding software is the modular-based design and uses tool shapes to construct the CAM interface. However, it is very difficult for users to design new cutting tools. Utilizing the grinding processes to construct the grinding path of tools, and the search system of the database provides more flexible options to develop new cutting tools. Originality/value: The database and search system of cutting tools were presented in this paper. We can save time for production line change, tool design, and tool grinding by employing this kind of system. It also gives more convenience. That is, company's productivity and benefit can be improved.
W artykule przedstawiono zmodyfikowaną metodę czterokulową. Badania zużycia ściernego przeprowadzono na próbkach ze stali 17CrNi6-6 nawęglanch konwencjonalnie, współpracujących z przeciwpróbką ze stal 42CrMo4 azotowaną próżniowo. Koła zębate wykonano ze stale 17CrNi6-6 szlifowanej ściernicami z elektrokorundu szlachetnego i CBN. Jako próbki wykorzystano fragmenty uzębienia koła szlifowanego, zęby zostały odcięte metodą erozyjną (na drutówce) po procesie szlifowania. Badania ścierania wykonywano na ewolwentowej części zęba. Określono wpływ procesu szlifowania na warstwę wierzchnią i sposób zużycia ściernego.
EN
The modified four-ball method was introduced in this article. The investigation of abrasive wear was carried out on samples from conventionally carburized steel 17CrNi6-6 against a counterbody from vacuum nitrided steel 42CrMo4. The gear wheels were made from 17CrNi6-6 steels ground on noble electrocorundum and CBN wheels. The fragments of the ground gear teeth were used as samples. The wheel teeth were cut off after grinding process using the erosive method. The investigation of abrasive wear was performed on involute part of the tooth. The influence of grinding process on the surface layer and the way of abrasive wear was defined.