Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 13

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  tool geometry
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
This study combined simulation and experimental tests to analyse the cutting performance of three solid carbide end mills with distinct geometries during the milling of the 7075 aluminium alloy. For the tests, three uncoated end mills were employed, which differed in rake angle, clearance angle, and helical pitch. Simulation tests revealed temperature distributions and the resultant cutting forces. The machining with a milling cutter with a higher blade angle was shown to cause an increase in the temperature in the cutting zone. However, during machining with a sharper blade of cutting tool, a decrease of cutting forces was not observed. The simulated temperature distribution on the cutting edge of the cutting tool may justify significant differences in the dynamics of changes in the cutting force components during the period of operational wear.
EN
The paper focuses on the problem of selecting the correct tool geometry in high-speed milling of 316L stainless steel. Carbide milling cutters with two configurations of helix angle (40/42 degrees for tool#1 and 35/38 degrees for tool#2) with different cutting edge radiuses rn (i.e. 4 µm, 6 µm, 8 µm, 10 µm and 12 µm) were prepared and their impact on cutting force and roughness were analyzed. The obtained results revealed that the small changes in cutting edge radius rn have a significant effect on both cutting forces and surface roughness. In this context, irrespective to the type of the tool, increasing the cutting edge radius results in further cutting force. However, increasing the cutting edge radius shows different behavior on roughness while using different tool helix angles. For the tool#1, it was found that the surface roughness increases by increasing the cutting edge radius from 6 μm to 12 μm; while in the samples machined by tool #2, increase in cutting edge radius results in reduction of roughness. It was also found that irrespective to the values of cutting edge radius, the cutting force while using tool #1 is slightly less than the tool#2. In addition, the induced milling surface roughness of the samples machined by tool#2 is significantly less than the tool#1 where the mean value of Ra was reduced from 2.55 µm to 0.35 µm
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.
PL
W praktyce inżynierskiej dotyczącej wykonywania zrobotyzowanych pomiarów z wykorzystaniem skanera 2D trudnością jest precyzyjne szybkie i łatwe określenie punktu TCP (ang. Tool Center Point), ponieważ nie istnieje in jako obiekt fizyczny. W artykule zaproponowano algorytm wyznaczania współrzędnych punktu TCP. Polega on na możliwości wykorzystania elementu stożkowego np. freza o nieznanej geometrii. Dotychczas spotykane w literaturze algorytmy bazowały na kuli o znacznych rozmiarach. Zaprezentowane rozwiązanie zostało zasymulowane w oprogramowaniu RobotStudio, natomiast obliczenia wykonano w oprogramowaniu Maple. Dodatkowo poprawność prezentowanych rozwiązań została zweryfikowana na obiekcie rzeczywistym, robocie IRB 2400 wyposażonym w skaner 2D firmy Keyence.
EN
In the engineering practice of performing robotic measurements with a 2D scanner, a major difficulty is to quickly and easily precisely define a TCP point because it does not exist as a physical object. This paper proposed an algorithm for determining the coordinates of a TCP point. It relies on the ability to use a tapered element such as a milling tool with unknow geometry. The algorithms found in the literature so far have been based on a sphere of known size. The presented solution was simulated in RobotStudio software, while calculations were performed in Maple software. Additionally, the correctness of the presented solutions was verified on the real object, the IRB 2400 robot Equipped with a 2D scanner from Keyence.
EN
The contemporary work manifests that friction stir welding (FSW) is a viable avenue for joining AA1100 aluminium (Al) to C12200 copper (Cu) plates. In this present study, the response of distinctive welding parameters (viz. tool geometries, tool rotational speed, tool travel speed, and tool plunging depth) on weld quality has been investigated. The present work focused on both microstructural investigation and mechanical properties examination. It has been observed that the process parameters have significant effects on weld quality. The design of the experiments has been executed considering four welding input parameters in two variables and selected L-16 orthogonal array to limit the experimental replications. It has been observed that good quality of welds produced by keeping the tool pin offset around 4mm towards the aluminium side and 2mm towards the copper side. And it has also been noticed that right-hand threaded tool pins are giving good weld quality compared to left-handed thread. The joint efficiencies for the welds E2, E14 which were welded by RHT tools were 75.3% and 74.61% and the Strength (UTS) of the welds for the same tools exhibit’s greater than the LHT tools i.e., 98 and 95Mpa. Moderate hardness values are observed for the same welds E1 and E14 with the parameters 1100rpm, 98welding speed, and 1.6mm tool plunge depth. . It also noticed that the weld quality can be significantly enhanced by using proper tool plunge and tool pin geometries compared to the other process parameters.
PL
W pracy zbadano wpływ geometrii narzędzia tnącego na przebieg procesu cięcia i jakość uzyskanej powierzchni przecięcia dla stopu aluminium AA6111-T4 kształtowanego na nożycach krążkowych. Przedstawiono sposób modelowania procesu cięcia na nożycach krążkowych metodą elementów skończonych w Solwerze LSDYNA. Opracowano aplikacje komputerowe umożliwiające m.in. analizę stanów naprężeń i odkształceń występujących podczas i po procesie cięcia, analizę nacisków kontaktowych, ocenę jakości powierzchni przecięcia pod kątem występowania niepożądanych defektów takich jak np.: zadzior. Otrzymane wyniki badań stwarzają możliwość optymalizacji procesu projektowania technologii cięcia w zależności od przyjętych kryteriów np.: jakościowych, trwałościowych.
EN
In this work an influence of tool geometry on cutting process and quality of final product during slitting of AA6111-T4 aluminum alloy is presented. This paper proposes the application of variational and finite element methods for the modeling of this process using LS-DYNA solver. An applications which allows for stress, strains, contact pressure, and quality of cut surface analysis are developed. The simulation results agreed well with experiments in the study, and could be used to both design the slitting process and support the solution of practical problems.
7
Content available remote Influence of tool geometry on surface condition of V-bent aluminum sheet
EN
Bending is one of the processes, which are most commonly performed in sheet metal forming. It is quite difficult to determine the moment of formation of defects in the form of cracks on the surface of the sheet metal. This is very often the criterion for the rejection of the product. For this reason, it is important to evaluate the state of the surface of the sheet metal along with the line of bending, because there are the largest deformations, leading to the formation of defects such as localized necking or cracks. Application of 3D digital microscope is presented to evaluate the surface condition of the V-bent specimens. The parameter Wmax obtained from the analysis of the geometry of the sheet metal surface with the usage of the 3D visualization is introduced. In contrast to the surface roughness parameters, it does not average the highest and the lowest points in the given area. Its value depends directly on the deepest localized necking currently occurring in the study area, which may be followed by a crack initiation. Due to this, it makes possible to define better the moment of cracking. Images of surfaces of V-bent specimens made of aluminum sheets EN AW-2017A (PA6) commonly used in the automotive and aerospace industries were subjected to detailed analysis. Using computer modeling of the bending process, the values of strain have been determined at the surface of the sheet in the bending line. On this basis, the analysis of dependence of the parameter Wmax on thickness of sheet metal as well as geometry of the tools has been conducted. The presented possibility of determining the moment of crack initiation allows to safely perform the bending process by avoiding formation of defects on the surface of the aluminum sheet.
PL
Gięcie jest jednym z najczęściej przeprowadzanych procesów obróbki plastycznej. Różnorodność materiałów i geometrii narzędzi w procesie gięcia powoduje trudności w określeniu momentu powstawania defektów w postaci pęknięć na powierzchni blachy, a to one bardzo często stanowią kryterium decydujące o odrzuceniu produktu. Z tego powodu bardzo ważna jest ocena stanu powierzchni blachy wzdłuż linii gięcia, ponieważ tam występują największe odkształcenia, prowadzące do powstawania defektów w postaci bruzd czy pęknięć. Bruzdy tworzą charakterystycznie zafalowaną powierzchnię. Wraz z powiększaniem kąta gięcia następuje pogłębianie się bruzd, aż w najgłębszych z nich następuje inicjacja pęknięć. Od tego momentu rozpoczyna się rozrost i łączenie się pęknięć, które mają zasadniczy wpływ na wytrzymałość wyrobu i prowadzą do jego zniszczenia. Stąd określenie momentu powstawania nieciągłości materiału w postaci bruzdy ma kluczowe znaczenie w ocenie stanu powierzchni giętej blachy. W opracowaniu przedstawiono wykorzystanie mikroskopu cyfrowego 3D do oceny stanu powierzchni próbek z blachy aluminiowej EN AW-2017A (PA6) poddanych V-gięciu. W celu uzyskania wizualizacji 3D powierzchni wykorzystano mapy głębokości uzyskane z analizy ostrości obrazu oraz tradycyjny obraz 2D. Wizualizacja 3D pozwala na ocenę staniu powierzchni blachy w sposób jakościowy. Aby jednoznacznie ocenić jej stan w sposób ilościowy, wprowadzono parametr Wmax. Uzyskiwany jest on z analizy zarysu geometrii powierzchni blachy pobranej z wizualizacji 3D. Jego wartość zależna jest bezpośrednio od najgłębszych bruzd aktualnie występujących na badanym obszarze, z których może następować inicjacja pęknięć. Dzięki temu możliwe jest precyzyjniejsze określenie momentu powstawania pęknięć. Dodatkowo przeprowadzono modelowanie komputerowe procesu V-gięcia w celu uzyskania informacji o odkształceniach plastycznych w najsilniej obciążonych warstwach materiału giętych próbek dla szerszego niż w przypadku doświadczeń zakresu zmienności geometrii narzędzi do gięcia. Przedstawiona możliwość określenia momentu inicjacji pęknięć pozwala na bezpieczne przeprowadzenie procesu gięcia poprzez uniknięcie powstawania defektów na powierzchni blachy, które są niedopuszczalne ze względów estetycznych oraz wytrzymałościowych.
EN
Tool geometry is one of the key factors influencing the quality of the cutting process. Usually the geometry is described for a new tool and the changes in it during cutting are explained with the use of tool wear indexes. They are quite easy to measure when the wear is significant. However, for the finishing processes the location of tool edge and the roughness of the tool edge are the most important factors, which are difficult to measure mainly because of a very developed surface of wear land with a number of difficult to measure points. In the paper, the Talysurf CCI 6000 was used to measure tool cutting wedge geometry, flank wear and roughness of the cutting edge. Measurement of tool irregularities with the use of CCI 6000 was rapid but its application was limited for measurement tool geometry in a state of wear.
PL
Geometria narzędzia jest kluczowym czynnikiem wpływającym na jakość procesu skrawania. Geometria podawana jest dla narzędzia nowego, natomiast zmiany na ostrzu podczas jego pracy opisywane są za pomocą wskaźników zużycia ostrza zdefiniowanych w normie ISO 3685. Wyznaczenie wartości wskaźników zużycia ostrza nie nastręcza wielu problemów, gdy wielkość ta dotyczy zużycia na granicy trwałości narzędzia [1-5]. Natomiast dla obróbki wykończeniowej decydującym o jakości procesu jest położenie krawędzi skrawającej (wymiar geometryczny przedmiotu) oraz chropowatość krawędzi skrawającej (mikrochropowatość powierzchni obrobionej) [6-9]. Charakterystyki te są trudne do zmierzenia ze względu na rozwiniętą powierzchnię zużycia ostrza oraz występujące mikropowierzchnie o znacznym nachyleniu. W artykule zaprezentowano pomiar geometrii narzędzia, zużycia na powierzchni przyłożenia oraz chropowatości powierzchni obrobionej przy zastosowaniu Talysurf CCI 6000 [10]. Pomiar przy użyciu CCI 6000 okazał się niezwykle szybki i dokładny. Ze względu na ograniczony zakres pomiaru wielkości, zarówno w pionie jak i w poziomie, dominującym czynnikiem określającym możliwości pomiarowe okazało się precyzyjne ustawianie ostrza podczas pomiaru.
9
Content available remote FSW of lightweight aluminum structures: lap joint development
EN
In the last decade, the employ of Aluminum alloys in the automotive and aircraft industries appears to be the best technical solution as well as great challenge for the engineers; such materials present several advantages and a few shortcomings which have to be properly overcome. In particular, through a proper design to market, it is possible to improve at least three main aspects of the products requirements, namely active and passive safety increase, fuel costs reduction and environmental impact reduction. In turn, such materials present lower ductility with respect to steels, anisotropy phenomena and, what is more, they are often difficult to be welded or even non-weldable. For this last reason, in the last years, some alternative joining technologies have been proposed with the aim to take rid of the above reported shortcomings. Among these adhesive bonding, self-piercing mechanical fasteners, clinching and friction stir welding are probably the most interesting. All the cited techniques avoid the melting of the base material. In order to obtain a continuum joint the friction stir welding process (FSW) can be developed. Such process is a solid state welding technique in which a specially designed rotating pin is first inserted into the adjoining edges of the sheets to be welded with a proper nuting angle and then moved all along the joint. Such pin produces frictional and plastic deformation heating in the welding zone, and, as the tool moves, material is forced to flow around it in a quite complex flow pattern. In the paper, a wide experimental and numerical investigation on the lap joining of 2xxx aluminum alloys blanks by FSW is presented. In particular, self-piercing riveting, clinching and friction stir welding were taken into account. The influence of some relevant parameters is investigated with the aim to maximize the joint strength, just starting from the joint configuration. An accurate analysis on the obtained parts was carried out and the reached results gave important information on the investigated joining technique.
PL
Tematem niniejszej pracy są badania laboratoryjne oraz analiza numeryczna procesu spawania zakładkowego metodą Friction Stir Welding (FSW) stopów aluminium serii 2xxx. Analizie poddany został wpływ parametrów geometrycznych oraz technologicznych na wytrzymałość uzyskiwanych spoin. W pracy omówiono uzyskane wyniki oraz wynikające z nich wnioski.
PL
Artykuł przedstawia wyniki badań, których celem było określenie wpływu geometrii narzędzi i parametrów skrawania na wielkość sił i momentów skrawania podczas wiercenia. W dalszym etapie badań wyniki te posłużyły do określenia wpływu wymienionych parametrów na moc skrawania. Próby stanowią fragment badań, których celem jest opracowanie modelu procesu skrawania.
EN
The paper presents results of investigations which main goal was to determine the influence of tool geometry and cutting parameters on cutting force and moment during drilling. This results were basis to determine cutting power. During investigations were studied the influence of tool rake angle ˠ, clearance angle ɑ, cutting speed Vc and feed rate f on cutting force and moment. This results will be useful for preparation the simulation model of cutting process.
11
Content available remote Influence of Forging Parameters on Tool Temperature in Hot Forging
EN
The high thermal loading causes severe wear and plastic deformation at the tool corners in hot forging. The evaluation of the temperature distribution in the tool surface layer has been required for the prediction of the tool life in the tool design. In this study, effects of hot forging conditions including thermal parameters and tool geometrical parameters on tool temperature were investigated. The guideline of selecting appropriate conditions in forging process design was presented based on the obtained results. A quick method of evaluation of tool temperature in hot forging was also studied. Maximum temperatures and minimum temperatures in forging tools were able to be predicted by the quick evaluation method. The evaluation of the tool temperature in hot forging has been strongly required from designers of forging processes. The evaluation method can be utilized as an effective method to determine the tool geometry and to optimize the process conditions.
PL
Analiza rozkładu temperatur na warstwie powierzchniowej rozpatrywanego narzędzia jest niezbędna w celu dokładnego przewidywania cyklu życia narzędzia już w fazie jego projektowania. Za pomocą metody elementów skończonych przeprowadzono badanie odchylenia stempla podczas procesu kucia na gorąco z uwzględnieniem współczynnika tarcia, kąta fazowania, promienia zaokrąglenia naroża oraz czasu styku. Współczynnik tarcia ma bardzo duży wpływ na obliczone odchylenie w temperaturze maksymalnej. W szczególności, gdy wartość gniotu przekraczała w przybliżeniu 80%, konieczne było zmniejszenie współczynnika tarcia do wartości poniżej 0.3. Natomiast podczas gdy promień zaokrąglenia naroża przekraczał 2 mm, wówczas wzrost temperatury maksymalnej był skutecznie hamowany. Efekt ten był zdecydowanie widoczny dla parametru kąta fw zakresie 0°-30°. A zatem maksymalna temperatura gżę być kontrolowana poprzez wybór odpowiedniego uka tarcia (np.: poprzez smarowanie lub modyfikację kąta fazowania oraz promienia zaokrąglenia wyboru tych parametrów przedstawiony został w niniejszym artykule.
12
Content available remote Application of modified tools in the process of thin-walled tube drawing
EN
In this paper the concept of tools new geometry used during drawing of thin-walled tubes (D/d > 20, t < 0.4 mm) has been presented. In the concept the real conditions of process realization has been taken into account. Particularly, the influence of changes in the tube wall-thickness in the sinking zone on the equilibrium conditions of the forces acting on the floating-plug in the deformation zone have been taken into consideration as well as on the changes of tool geometry. Especially the shortening of the sinking zone can substantially improve the process stability – which is very important in the case of thin-walled tube drawing with a floating plug. The new set of tools for drawing process were manufactured and drawing experiments were carried out using a chain draw-bench with a maximum drawing force of 40 kN, and at a drawing speed of 4 m/min. Drawing tests were carried out for verification of the results of calculations performed for tubes made of CuZn37 brass and OF-Cu copper. The results obtained from theoretical calculations and experiments proved that proposed method of tool modification was right. In practice the new tool provides the minimization of the zone of tube sinking, increases the wall-thickness reduction and assures a more stable performance of the drawing process.
PL
Praca prezentuje wyniki doświadczeń prowadzonych podczas ciągnienia na trzpieniu swobodnym rur cienkościennych (D/d > 20, t < 0.4 mm). Propozycja takiego procesu uwzględnia rzeczywiste warunki jego realizacji, a zwłaszcza wpływ zmiany grubości ścianki w strefie swobodnego ciągnienia na warunki równowagi sił działających na trzpień w strefie odkształcenia, jak również na wynikającą z tej sytuacji zmianę geometrii narzędzi. Badania procesu ciągnienia przeprowadzone na ciągarce ławowej o sile ciągnienia 40 kN z prędkością 4 m/min na rurach z mosiądzu CuZn37 oraz miedzi OF-Cu potwierdziły przewidywania teoretyczne i wykazały możliwość realizacji procesu ciągnienia przy zmniejszonej strefie ciągnienia swobodnego. W efekcie uzyskano zwiększenie redukcji ścianki ciągnionej rury oraz istotną poprawę stabilności procesu.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.