Przedstawiono typy zmiennych występujące w układzie sterowania SINUMERIK Operate. Opisano zmienne systemowe i zmienne użytkownika: R-parametry, globalne R-parametry, zmienne GUD, zmienne PUD i zmienne LUD, wraz z przykładami programowania. Omówiono programowanie pośrednie z wykorzystaniem zmiennych. Opracowano program do frezowania gwintu, na którego przykładzie pokazano różnice wynikające ze stosowania różnych typów zmiennych oraz zalety tych rozwiązań.
EN
The types of variables occurring in the control system SINUMERIK Operate are presented. The system variables and user variables: R-parameters, global R parameters, GUD variables, PUD variables and LUD variables, with programming examples are described. The indirect programming with using of variables is discussed. The example of program for thread milling is prepared, which shows the differences of using of different variable types and advantages this solutions.
W pracy scharakteryzowano odmiany obróbki części klasy mimośrody. Określono wpływ odmian obróbki, a w szczególności sposobów ustalania mimośrodowości na dokładność i chropowatość toczonej powierzchni mimośrodowej. Analizowanym przykładem była obróbka wałka mimośrodowego skrzynki grzebieniowej na tokarce CNC TUG-56MN. Uzyskane wartości toczonego kształtująco mimośrodu z zastosowaniem tablic krzywych i kąta dyskretyzacji ΔC=2º oraz z zastosowaniem wielopozycyjnego przyrządu były prawie identyczne, natomiast wartość toczonego mimośrodu z użyciem podkładki pod jedną ze szczęk samocentrującego uchwytu trójszczękowego wyraźnie odbiegała od wymaganej wartości podanej w dokumentacji konstrukcyjnej. Chropowatość uzyskanych powierzchni określona średnią arytmetyczną rzędnych profilu Ra na obwodzie toczonego mimośrodu ulegała zmianom, w szczególności podczas toczenia z zastosowaniem tablic krzywych, co wynikało ze zmian geometrii ostrza w różnych położeniach kątowych obrabianego mimośrodu.
EN
The machining methods of eccentric workpieces were characterized in the paper. The impact of the machining method on the accuracy and surface roughness of the eccentric surface was determined. The analysed example was machining method of eccentric shaft for comb box on CNC lathe TUG-56MN. The received values for turned eccentric shape with using curves table and discretization angle ΔC=2º and using a multi-position production jig were almost identical, while the value for turned eccentric shape with use washer under one of the jaws of self-centering chuck are differed from the required value given in the construction documentation. The roughness of received surface determined by the average roughness Ra on the periphery of the turned eccentric shape is changed in particular with the use of curved tables as a result of changes in edge geometry at different angular positions of the machined eccentricity. The largest surface roughness of the eccentric occurred during turning using curved tables, while the smallest using a washer under one of the jaws of the self-centering lathe.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono wyniki badań dla toczenia gwintu falistego w stanie zahartowanym. Badania prowadzono w oparciu o metodykę Taguchiego, gdzie badano wpływ parametrów skrawania na siły skrawania i chropowatość powierzchni. Otrzymane wyniki badań wskazują na możliwość obróbki gwintu w stanie zahartowanym metodą toczenia.
EN
This paper presents results of the research for rope thread hard turning. The research was conducted according to the Taguchi methodology, where the influence of cutting parameters on cutting forces and surface roughness was investigated. The obtained results indicate the possibility of thread cutting by hard turning.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono metodę toczenia powierzchni mimośrodowych. W tym celu wykorzystano zaawansowane funkcje układu sterowania SINUMERIK, jak sprzężenie osi i tablice krzywych. W metodzie tej w sposób automatyczny jest generowana definicja tablicy krzywych opisującą drogę narzędzia podczas jednego obrotu powierzchni mimośrodowej. Obrobiona tą metodą powierzchnia mimośrodowa poddana została ocenie pod względem dokładności, a średnia wartość odchyłki wyniosła 0.067 mm. Przedstawiono także analizę ograniczeń odnośnie obróbki powierzchni mimośrodowych na tokarkach z osiami X i Z.
EN
The paper presents the method of turning eccentric surfaces. To do this, the advanced functions of the SINUMERIK as axis coupling and curves tables are used. In this method, it is automatically generated definition of curves table which describes the complete path of tool during one rotation of eccentric surface. The eccentric surface machined with this method was assessed in terms of accuracy and the average deviation was 0.067 mm. Also was presented an analysis of constraints of machining eccentric surface on lathe with axes X and Z.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono koncepcję programowania i sterowania robotów w układzie sterowania numerycznego SINUMERIK 840D sl. Przyjęto założenie programowania ruchu robotów w kartezjańskim układzie współrzędnych XYZ za pomocą G-kodów. W tym celu opracowano rozwiązanie problemu transformacji tego ruchu na rzeczywiste osie robota z wykorzystaniem akcji synchronicznych. Rozłożenie programowania na dwie płaszczyzny pozwala na znaczne uproszczenie struktury programów nadrzędnych koordynujących pracę robotów i stanowiska obróbkowego oraz programów sterujących ruchami poszczególnych robotów. Ponadto utworzono dodatkowe okna dialogowe ułatwiające obsługę robotów i ich programowanie metodą uczenia.
EN
The paper presents a concept of practice of programming and control of robots in the SINUMERIK 840D sl control system. An assumption was made that the motions of robots should be programmed in the Cartesian coordinate system XYZ using G-codes. To this effect the problem of transformation of the movements as relevant to the XYZ system to the movements related to the real robot axes has been solved by using synchronized actions. With the program suitably shared in two planes the structure of the main programs coordinating the work of robots and machining station and the programs which control the movements of individual robots could be significantly simplified. Also, additional dialog procedure with the windows provided for easy control and programming of the robots by the learning method was implemented.
The paper investigates the influence of cutting parameters (vc, f, m) on the tool wear VBB during finish plunge hard turning of hardened 18CrMo4 steel with the use of Cubical Boron Nitride (CBN) inserts. The experimental research was conducted according to the Taguchi methodology. On the basis of the research results obtained, optimal values of cutting parameters were determined, for which the tool wear VBB is minimal. Next, the analysis of variance ANOVA was performed in order to determine the significance of the impact of particular cutting parameters on the optimized criteria. Verification tests which were carried out confirm the conclusions drawn that the greatest influence on tool wear VBB has the cutting speed vc which should be the lowest and feed f which should be the lowest too.
PL
W pracy przedstawiono wpływ parametrów skrawania (vc, f, m) na zużycie narzędzia (VBB) podczas wykończeniowego wgłębnego toczenia na twardo stali 18CrMo4 w stanie zahartowanym płytkami z regularnego azotku boru (CBN). Badania eksperymentalne prowadzono z uwzględnieniem metodyki Taguchi’ego. Analiza uzyskanych wyników badań była podstawą do wyznaczenia optymalnych wartości parametrów skrawania, dla przyjętego kryterium najmniejszego zużycia narzędzia. Wykonano również analizę wariancji ANOVA w celu określenia istotności wpływu poszczególnych parametrów skrawania na optymalizowane kryterium. Wyniki przeprowadzonych badań weryfikujących potwierdziły, że największy wpływ na zużycie narzędzia ma prędkość skrawania. Dlatego należy stosować najmniejsze wartości prędkości skrawania, również posuw powinien mieć wartość minimalną.
The paper investigates the influence of cutting parameters (vc, f, m) on the main cutting force Fc and the feed force Ff during finish plunge hard turning of hardened 18CrMo4 steel with the use of Cubical Boron Nitride (CBN) inserts. The experimental research was conducted according to the Taguchi methodology. On the basis of the research results obtained, optimal values of cutting parameters were determined, for which the cutting forces Fc and Ff are minimal. Next, the analysis of variance ANOVA was performed in order to determine the significance of the impact of particular cutting parameters on the optimized criteria. Verification tests which were carried out confirm the conclusions drawn that the greatest influence on cutting forces Fc and Ff has the cutting speed vc which should be the greatest and feed f which should be the lowest.
PL
W pracy określono wpływ parametrów skrawania (vc, f, m) na składową główną siły skrawania Fc i składową posuwową Ff podczas wykończeniowego wgłębnego toczenia na twardo stali 18CrMo4 w stanie zahartowanym. Stosowano płytki z regularnego azotku boru (CBN). Badania eksperymentalne prowadzono przy użyciu metodyki Taguchi’ego. Analiza uzyskanych wyników badań była podstawą do ustalenia optymalnych wartości parametrów skrawania, dla których siły skrawania Fc i Ff, przyjmują wartości najmniejsze. Wykonano również analizę wariancji ANOVA w celu określenia istotności wpływu poszczególnych parametrów skrawania na optymalizowane kryteria. Prowadzono badania weryfikujące, których wyniki potwierdziły przyjętą hipotezę, że największy wpływ na siły skrawania Fc i Ff ma prędkość skrawana vc. Stąd należy stosować dużą prędkość skrawania, natomiast minimalny posuw.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono aplikację metody toczenia gwintów za pomocą uniwersalnego narzędzia punktowego, na przykładzie obróbki gwintu falistego. W tym celu wykorzystano zaawansowane funkcje układu sterowania SINUMERIK: sprzężenie osi, tablice krzywych oraz interpolację wielomianową. Obrobiony tą metodą gwint poddano ocenie pod względem dokładności (odchyłka od zarysu teoretycznego wyniosła przeciętnie 30 μm) i czasu obróbki (obróbka metodą toczenia gwintów była krótsza w porównaniu z tradycyjną metodą nacinania tego samego rodzaju gwintu). Ponadto powierzchnia gwintu toczonego charakteryzowała się mniejszą chropowatością.
EN
The paper presents an application for the thread turning operation performed by means of a universal single-point cutting tool to produce exemplary rope thread. Advanced functions of SINUMERIK automation system such as axis coupling, curve tables and polynomial interpolation were used. The obtained thread produced with this method has been checked for accuracy with deviation of 30 microns from theoretical profile found at the average. Also considered was machining time, which in this case was shorter in comparison to conventional cutting of the same type of thread. In addition, the produced thread revealed lower surface roughness.
W pracy zaproponowano zmodyfikowaną metodę optymalizacji wielocząsteczkowej (PSO) dla problemów optymalizacji wielokryterialnej z dyskretną przestrzenią decyzyjną. W metodzie PSO zmieniono sposób określania momentu bezwładności, współczynnika uczenia oraz współczynnika społecznego. Dodatkowo wprowadzono elitaryzm oraz innowacyjny mechanizm hamowania cząstek chroniący je przed przekraczaniem dopuszczalnych granic przestrzeni decyzyjnej. Zaproponowane podejście zostało zweryfikowane na szeregu aktualnych funkcjach testowych oraz problemie optymalizacji procesu skrawania stali 18CrMo4 w stanie zahartowanym, gdzie porównano je z wynikami uzyskanymi za pomocą algorytmów genetycznych (GA). Uzyskane wyniki wskazują, że zaproponowane podejście jest względnie szybkie i wysoce konkurencyjne w stosunku do innych metod optymalizacji. Autorzy uzyskali bardzo różnorodne, zbieżne i w pełnym zakresie przebiegi frontu Pareto w przestrzeni kryteriów. W celu oceny jakości wygenerowanego zbioru Pareto dla każdego z prezentowanych przykładów wyznaczono ocenę opartą na pomiarze entropii oraz wskaźnika jakości IGD.
EN
In this paper a Modified Particle Swarm Optimization (PSO) method for multi-objective (MO) problems with a discrete decision space is proposed. In the PSO method the procedure to determine inertia weight, learning factor and social factor is modified. In addition, both an elitism strategy and innovative deceleration mechanism preventing the particles from going beyond the limits of decision space are introduced. The proposed approach has been applied to a series of currently used test functions as well as to optimization problems connected with finish hard turning operation, where the obtained results have been compared with those obtained by means of Genetic Algorithms (GA). The results indicate that the proposed approach is relatively quick, and thus it is highly competitive with other optimization methods. The authors have obtained a very good diversity, convergence and a maximum range of the Pareto front in the criteria space. In order to assess the quality of the generated Pareto set for each of presented examples, a rating has been determined based on the entropy measurement and inverted generational distance (IGD).
A research results of surface texture after finish turning operation with plunge feed of hardened 18CrMo4 steel with use of cubical boron nitride (CBN) inserts having Wiper geometry are presented in this paper. The research was conducted according to Taguchi methodology, especially for mating of the machined surface with radial shaft seals. Next, the surface after finish turning with plunge feed was compared with the surface after plunge grinding, while assessment indicators used to this purpose testify a substantial similarity of the two surfaces.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań struktury geometrycznej powierzchni po operacji toczenia wykończeniowego z posuwem wgłębnym stali 18CrMo4 w stanie zahartowanym płytkami z regularnego azotku boru (CBN) o geometrii typu Wiper. W badaniach stosowano metodykę Taguchi’ego. Uwzględniono współpracę obrobionej powierzchni z wargowymi pierścieniami uszczelniającymi. Porównano stan powierzchni po toczeniu wykończeniowym z posuwem wgłębnym i powierzchni po szlifowaniu wgłębnym. Wartości przyjętych wskaźników oceny świadczą o znacznym podobieństwie obu powierzchni.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono modelowanie obróbki zgrubnej czopów korbowych wałów silników spalinowych metodą frezowania obrotowego wewnętrznego, tj. głowicą frezową z płytkami skrawającymi skierowanymi do wewnątrz. Opracowano analityczny model tej operacji obróbki, w którym określono kształt czopa po frezowaniu obrotowym i tym samym – dokładność obróbki. Uzyskane wyniki porównano z rezultatami pomiarów promienia czopów korbowych frezowanych obrotowo głowicą o tej samej charakterystyce i z tymi samymi parametrami obróbki. Wartości odchyłek okrągłości czopów korbowych z pomiarów wykonanych na współrzędnościowej maszynie pomiarowej mieściły się w przedziale 0,095÷0,128 mm, natomiast z obliczeń (z modelu) – 0,006÷0,015 mm, a więc były ok.10 razy większe.
EN
The paper presents modeling procedure for rough milling of the engine crankshaft crank pins by internal rotary milling operation, i.e. by means of milling cutter with the inward oriented inserts. Developed for this purpose was an analytical model of this machining operation. The model describes the shape of pins produced by rotary milling and thus consequently the machining accuracy. The results obtained from the model were compared with the results of measurements of the radius crank pins as machined with rotary milling head presenting respectively the same characteristics and cutting parameters as the model. The roundness deviations of the crank pins as read from the coordinate measuring machine were within the range 0.095-0.128 mm, but those yielded by the calculation (from the model) were 0.006 0.015 mm, i.e. they are about 10 times greater.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents a geometrical modeling of roughing operation of a combustion engine's crankshaft pins using internal rotary milling method, i.e. with use of a milling head having its cutting inserts inwardly directed. For this purpose a geometrical model of such machining operation has been developed, i.e. the crankshaft and the milling head were modeled in CAD system. The model of crankshaft-milling head system featured predefined suitable geometrical constraints and determined mutual mobility of the both elements. Shape of the crankpin after rotary milling, and thus as a consequence, accuracy of the machining operation, were determined in result of performed simulation of this machining operation.
PL
W artykule przedstawiono modelowanie geometryczne obróbki zgrubnej czopów korbowych wału silnika spalinowego metodą wewnętrznego frezowania obrotowego, tj. głowicą frezową z płytkami skrawającymi skierowanymi do wewnątrz. Opracowano geometryczny model tej operacji obróbki, tj. wykonano model wału korbowego i głowicy frezowej w systemie CAD. W tak zaprojektowanym zespole zdefiniowano odpowiednie więzy geometryczne i określono wzajemną ruchliwość obu elementów. W wyniku symulacji obróbki określono kształt czopa po frezowaniu obrotowym, a tym samym dokładność obróbki.
The paper presents results of multicriteria optimization of hard finish turning operation parameters of hardened 18CrMo4 steel in a view of chosen parameters of surface roughness. The following cutting parameters were subjected to the optimization: vc, f and ap, while as optimization criteria were assumed selected parameters of surface roughness: Ra, Rz and Rmax. The research was performed with the help of the Modified Distance Method (MDM), from the point of view of mating of machined surface with sealing rings (Simmering rings). Obtained set of Pareto-optimal solutions comprises 6 solutions only. The reason of such situation can be seen is similarity of the optimization criteria, which in different way describe the same surface.
PL
W pracy przedstawiono wyniki optymalizacji wielokryterialnej parametrów operacji toczenia stali 18CrMo4 w stanie zahartowanym ze względu na wybrane parametry chropowatości powierzchni. Optymalizowano parametry skrawania: vc, f i ap, natomiast za kryteria optymalizacji przyjęto wybrane parametry chropowatości powierzchni: Ra, Rz oraz Rmax. Badania przeprowadzono za pomocą metody zmiennej odległości MDM, pod kątem współpracy obrabianej powierzchni z wargowymi pierścieniami uszczelniającymi. Uzyskany zbiór rozwiązań Pareto-optymalnych ma tylko 6 rozwiązań. Przyczyny należy upatrywać w dużym podobieństwie kryteriów optymalizacji opisujących w różny sposób tę samą powierzchnię.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This article presents an original solution in design of an automation device for plastic bottles' caps and its closing operation. This case study comprises a selection of a vibratory bunker, and the design of a helical slider of the bunker that enables proper orientation of the caps. In the further stage, a feeding device, which contains a cam on its end, is developed for the transportation of caps to the guide. The suitable shape of cam's guide leads to a lid closure. The mandrel top is pushed into the dispenser slot at the end of the guide. Such mechanism occurs with the use of upper conveyor belt.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
A comparison of the surface roughness parameters 2D and 3D and some characteristics of the surface topography after finishing hard turning with cubical boron nitride (CBN) inserts of Wiper geometry and after grinding of grinding wheel and abrasive cloth of hardened 18CrMo4 steel is presented in the work. The research was conducted especially to mating of machined surface with radial shaft seals. The received experimental results indicate the possibility of obtaining surface texture after finishing hard turning comparable with the one after grinding operation of grinding wheel and abrasive cloth. In addition, the introduced parameters Sp/St and Sk/St to the assessment of the surface texture allow a more detailed assessment of the surface texture after the different kind of finishing
PL
W artykule porównano parametry chropowatości powierzchni 2D i 3D oraz wybranych cech topografii powierzchni po operacji toczenia wykończeniowego płytkami z regularnego azotku boru (CBN) o geometrii typu Wiper oraz po operacji szlifowania ściernicą i taśmą ścierną stali 18CrMo4 w stanie zahartowanym. Badania prowadzono pod kątem współpracy obrobionej powierzchni z wargowymi pierścieniami uszczelniającymi. Uzyskane wyniki badań doświadczalnych wskazują, że po toczeniu wykończeniowym na twardo można otrzymać powierzchnię o strukturze porównywalnej z uzyskiwaną po operacji szlifowania ściernicą i taśmą ścierną. Wprowadzenie do oceny powierzchni parametrów Sp/St i Sk/St pozwala na bardziej szczegółową ocenę jej struktury po różnych odmianach obróbki wykończeniowej.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The experimental research of the influence of the cutting parameters on the chosen parameters of surface roughness for finishing hard turning of hardened 18CrMo4 steel with cubical boron nitride (CBN) inserts of Wiper geometry is presented in the work. For obtained results the assumed mathematical models illustrate the influence of the cutting parameters: vc, f and ap and cutting distance L on the chosen parameters of surface roughness: Ra, Rz and Rmax.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych i ocenę wpływu parametrów skrawania na chropowatość powierzchni podczas toczenia wykończeniowego stali 18CrMo4 w stanie zahartowanym. Stosowano płytki z regularnego azotku boru (CBN) o geometrii typu Wiper. Opracowano modele matematyczne wpływu poszczególnych parametrów skrawania: vc, f i ap oraz długości drogi toczenia L na parametry chropowatoúci powierzchni: Ra, Rz i Rmax.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The experimental researches of the wear and cutting forces during finish turning of hardened 18HGT steel of with cubical boron nitride (CBN) tools of Wiper geometry are presented in the paper. For obtained results the mathematical models illustrating the influence of the particular cutting parameters and cutting distance on tool flank wear VBC and components of cutting force: Fc, Ft and Ff are worked out.
PL
W pracy omówiono wyniki badań eksperymentalnych zużycia ostrzy z regularnego azotku boru (CBN) o geometrii typu Wiper oraz składowych siły skrawania podczas toczenia wykańczającego stali 18HGT w stanie zahartowanym. Opracowano modele matematyczne obrazujące wpływ poszczególnych parametrów skrawania i długości drogi toczenia na zużycie ostrza, określone wielkością zużycia na powierzchni przyłożenia VBC i składowe siły skrawania: Fc, Ft i Ff.