The research related to the use of coordinate measuring methods for assessing the performance properties of polymer gears has been performed. Presented work is a continuation of work on the accuracy of geometry of gears manufactured using Rapid Prototyping Methods (RP). Deformations were assessed for research models made with 3-Dimensional Printing methods PolyJet, FDM (Fused Deposition Modeling) and SLS (Selective Laser Sintering), especially for geometric deviations and shrinkage. Geometrical accuracy verification of models was performed using the ATOS II Triple Scan touchless optical system.
PL
Właściwości użytkowe polimerowych kół zębatych badano z zastosowaniem współrzędnościowych metod pomiarowych. Opracowanie stanowi kontynuację prac nad dokładnością geometrii kół wytwarzanych metodami szybkiego prototypowania (Rapid Prototyping – RP). Deformacje oceniono w odniesieniu do modeli badawczych wytwarzanych metodami przyrostowymi PolyJet, FDM (ang. Fused Deposition Modeling) oraz SLS (selektywne spiekanie laserowe, ang. Selective Laser Sintering), zwłaszcza pod względem odchyłek geometrii oraz występowania zjawiska skurczu. Weryfikację geometrii modeli wykonano z wykorzystaniem bezstykowego systemu optycznego ATOS II Triple Scan.
Manufacture of aircraft gearbox elements requires control of gear geometric parameters at different stages of technological process. The aim of this study is to present develop and execute the analysis accuracy of the geometry of the gear of aeronautical dual-power path gear after the roughing operation using coordinated optical scanner ATOS II Triple Scan. Research was carried out in order to detect errors occurring in the machining process and to determine the value of founded the machining allowance finishing in relation to the CAD model. On this basis, it is possible to determine the accuracy of the gear wheel as the workpiece after heat treatment. The results will be the basis to determine the effect of heat treatment on changes in the geometry of the gear and the benchmark for determining the correctness of the finishing.
PL
Produkcja elementów przekładni lotniczych wymaga kontroli parametrów geometrycznych kół zębatych na różnych etapach procesu technologicznego. Celem niniejszej pracy jest przedstawienie opracowania i wykonania analizy dokładności geometrii koła przekładni dwudrożnej po obróbce zgrubnej przy użyciu współrzędnościowego skanera optycznego ATOS II Triple Scan. Badania przeprowadzono w celu wykrycia błędów powstałych w procesie obróbki skrawaniem oraz określenia wartości założonych naddatków na obróbkę wykańczającą w odniesieniu do modelu CAD. Na tej podstawie możliwe jest określenie dokładności wykonania koła zębatego, jako półwyrobu po obróbce cieplnej. Otrzymane wyniki będą podstawą do określenia wpływu obróbki cieplnej na zmiany geometrii koła zębatego ze wzorcem odniesienia dla określenia poprawności wykonania obróbki wykańczającej.
Artykuł prezentuje porównanie dokładności modeli 3D kół zębatych walcowych o zębach prostych i śrubowych wykonanych w procesie symulacji obróbki oraz modeli powierzchniowych utworzonych w programie CATIA V5. Porównanie modeli przeprowadzono w odniesieniu do matematycznego modelu nacinania kół zębatych narzędziem zębatkowym, będącego zbiorem punktów określających powierzchnię boczną zęba koła.
EN
The article presents a comparison of the accuracy of 3D cylindrical gears with straight and helical teeth made in the process of machining simulation and surface models created with CATIA V5. Comparison of models was carried out in relation to the mathematical model of cutting tool rack and pinion gears, which is a set of points defining the tooth surface of the gear.
Accuracy diagnostics bevel gears of aircraft gearbox has become a key component in today’s manufacturing process. Properly prepared and carried out the measurement process of bevel gears determines its accuracy, productivity and the production costs of aeronautical gearbox. In the process of assessing the accuracy of manufacturing, majority of manufacturers of bevel gears use specialized contact coordinate measuring machines. Therefore, this article depicts different perspective on measurements of bevel gears using a universal measuring device, which is an optical 3D scanners ATOS, using in the process of measuring white and blue light. Due to the use of the optical scanners ATOS in measurement process, it was necessary to develop a methodology dealing with the process of assessing and accuracy, in order to achieve the desired results of measurement. The studies take into account the economic aspects of the use of technical diagnostics in the production process. The article presents an analysis of conditions and developed rules concerning the preparation of a model for measurement. It also contains hints and a description of the measurement process. Furthermore, it depicts the rules specifying the interpretation of measurement results as well as the technical rules of their realization.
PL
Diagnostyka dokładności wykonania stożkowych kół zębatych przekładni lotniczych stała się obecnie kluczowym elementem procesu ich wytwarzania. Odpowiednio przygotowany i przeprowadzony proces pomiaru stożkowych kół zębatych determinuje jego dokładność, wydajność oraz koszty produkcji przekładni. Większość producentów stożkowych kół zębatych w procesie oceny dokładności wykonania, stosuje specjalistyczne stykowe współrzędnościowe maszyny pomiarowe. Dlatego niniejszy artykuł będzie innym spojrzeniem na pomiary stożkowych kół zębatych z zastosowaniem uniwersalnego urządzenia pomiarowego, jakim są optyczne skanery 3D ATOS wykorzystujące w procesie pomiaru białe i niebieskie światło. Z uwagi na zastosowanie w procesie pomiaru optycznych skanerów Atos, w celu osiągnięcia pożądanych wyników pomiarów niezbędne było opracowanie metodologii dotyczącej przebiegu procesu pomiaru oraz oceny dokładności. Przeprowadzone badania uwzględniają ekonomiczne aspekty zastosowania diagnostyki technicznej w przebiegu procesu produkcyjnego. Artykuł przedstawiał będzie analizę warunków oraz opracowane zasady dotyczące przygotowania modelu do pomiaru. Zawarte zostaną w nim również wskazówki oraz opis samego procesu pomiaru. Ponadto przedstawiono zasady określające interpretację wyników pomiarów wraz z technicznymi zasadami ich wykonania.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wyniki wstępnych rozważań nad możliwością konstruowania przekładni stożkowych o zazębieniu wewnętrznym. Poddano krytycznej ocenie dwa warianty konstrukcyjne takich przekładni: o osiach przecinających się oraz o osiach równoległych. Wnioski z niniejszego opracowania stanowią punkt wyjścia do dalszych prac w zakresie przekładni kątowych wewnętrznych.
EN
In the article two conceptions of internal bevel gears were presented and discussed. In conclusion one can find, that is possible to design and manufacturing of gears with cross axis; these gears can obtain a good quality properties (smoothness of movement and low noise). Second conception was concerned to internal bevel gears with parallel axis. In the paper was demonstrated, that is impossible to mesh of these gears, if the conventional geometry of teeth is using.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł przedstawia problematykę związaną z dokładnością wybranych przyrostowych technik wytwarzania. Celem zdefiniowania dokładności wytwarzanej geometrii dla metod FDM, MEM oraz PolyJet wykonano wzorcowy model badawczy złożony z różnych cech geometrycznych. Na jego podstawie przeprowadzono pomiary optyczne, które umożliwiły określenie błędów geometrii i opracowanie analizy porównawczej dla analizowanych metod szybkiego prototypowania.
EN
The article presents the problems connected with the accuracy of selected incremental manufacturing techniques. To define the accuracy of generated geometry for FDM, PolyJet MEM and made reference research model consisting of various geometric features. On the basis of optical measurements were carried out, which enabled determination of fault geometry and a comparative analysis of the analyzed methods for Rapid Prototyping.
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.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W opracowaniu przedstawiono proces tworzenia funkcjonalnego modelu turbosprężarki silnika spalinowego, w środowisku oprogramowania CATIA, wspomaganego przez aplikację dedykowaną do obliczeń inżynierskich w zakresie maszyn przepływowych. Efektem pracy jest model rzeczywisty, powstały przy z zastosowaniem urządzenia do kształtowania przyrostowego metodą MEM.
EN
The paper presents the process of creating a functional model of turbochargers engine, the CATIA environment, supported by a dedicated application engineering calculations in the field of fluid machines. The result of study is to the real model and developed in using the apparatus for forming an incremental method MEM.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Wytwarzanie kół zębatych w technologii szybkiego prototypowania (ang. Rapid Prototyping – RP) to rozwiązanie, które może być wykorzystane w dwóch aspektach: jako funkcjonalny element maszyny lub jako model w procesie wykonywania form odlewniczych. Współczesne urządzenia RP umożliwiają wytwarzanie modeli z coraz większą dokładnością, a ich odpowiednie połączenie w pętlę sprzężenia zwrotnego z systemami CAD oraz urządzeniami pomiarowymi pozwala na szybkie i precyzyjne wytwarzanie części maszyn o dowolnej, skomplikowanej geometrii.
W artykule przedstawiono analizę rozwiązań konstrukcyjnych kół zębatych mające na celu redukcję ich masy. Obniżenie masy ma szczególne znaczenie w przemyśle lotniczym oraz motoryzacyjnym gdyż poprawia stosunek masy przekładni do przenoszonej mocy. Ponadto redukcja masy korzystnie wpływa na zjawiska dynamiczne występujące w trakcie pracy przekładni. Niezwykle ważnym aspektem tego zagadnienia jest zachowanie wymaganych parametrów wytrzymałościowych. Analizie poddano zarówno rozwiązania powszechnie stosowane w przemyśle jak również koła zębate o konstrukcji skorupowej. Badania przeprowadzono na parze kół zębatych walcowych przyjmując, że wieniec zębaty oraz piasta koła nie podlegają modyfikacjom. Wykonane badania wstępne pozwoliły na określenie jak dane rozwiązanie konstrukcyjne wpływa na procentowe zmniejszenie masy kół zębatych. Wykonano również symulacje komputerowe z użyciem MES mające na celu określenie wpływu sposobu modyfikacji geometrii koła zębatego na jego wytrzymałość.
Wstęp i cel: Badania nad poprawą jakości obrazów uzyskanych z pomiarów na tomografie komputerowym jest zadaniem kluczowym w dzisiejszych czasach. Naukowcy nadal pracują nad wyborem odpowiedniego protokołu skanowania, który umożliwi bezpiecznie i z należytą dokładnością zeskanować ciało pacjenta. Materiał i metody: W artykule scharakteryzowano podstawowe artefakty oraz czynniki wpływające na jakość obrazów tomograficznych. Zastosowano metodę analizy. Wyniki: Wzrost aktywności fotonów i ich oddziaływania z danym środowiskiem, zależy od grubości, gęstości i liczby atomowej obiektu przez który przechodzą. Zmiana wymiarów matrycy oraz obszaru obrazowania (FOV), bezpośrednio wpływa na rozdzielczość przestrzenną i kontrastową danych. Typ budowy tomografu bezpośrednio determinuje czas skanowania, a tym samym wpływa na rozdzielczość czasową. Wniosek: Mimo dużych zmian, komputerowe systemy tomograficzne, nadal bazują na podstawowych zjawiskach wynikających min. z oddziaływania promieniowania rentgenowskiego na dane struktury anatomiczne. Zrozumienie tych zależności leży u podstaw poznania idei pomiaru, a tym samym umiejętnego wyboru protokołu skanowania.
EN
Introduction and aim: Research on improving quality of images obtained from computer tomography measurements is a key tasks in this times. Scientists are still working on selection appropriate scanning protocol that enables secure and accurately scan the patient’s body. Material and methods: The article describes the basic artifacts and factors affecting on quality of topographic images. Analysis method has been used. Results: Activity of photons depends on the thickness, density and atomic number of the object. Changing matrix size and field of view (FOV) directly affects on spatial and contrast resolution. Type of construction-CT directly determines the average scan time and thus affects on temporal resolution. Conclusion: Computer tomography systems still rely on the basic phenomena arising from the influence of X-ray anatomical structure data. To develop and practice the most safe and effective scanning methods, radiologic technologists must first understand the physical principles that make up the foundation of CT.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł przedstawia możliwości wykorzystania standardowego oprogramowania WMP na potrzeby pomiarów kół zębatych. Wykorzystanie oprogramowania CATIA V5 dało możliwość szybszego i dokładniejszego przetwarzanie danych otrzymanych z pomiarów, w celu ustalenie odchyłek zarysu zęba oraz powierzchni bocznej.
EN
The article presents the possibilities of using the standard CMM software for measuring gears. CATIA V5 software enables increasing the rapid and the accuracy of processing data obtained from measurements. The researches were made to define the tooth's profile deviations and flank.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł przedstawia metodykę podwyższania dokładności skaningowych pomiarów kół zębatych wykonywanych metodą SLA. Obejmuje analizę uwarunkowań związanych z pracami projektowymi i technikami pomiarowymi. Opisuje proces digitalizacji, dobór parametrów pomiaru i obróbkę danych w systemach CAD, przez co dokładność pomiarów skaningowych staje się wyższa, a sam proces sprawniejszy i szybszy.
EN
The article presents the methodology of increasing the scanning accuracy of gears created by SLA method. The paper encompasses the analysis of the conditions connected with the design and measuring techniques. The digitalization process, measuring parameters selection and data processing by CAD systems, which increase the scanning measurements accuracy; rapidity and efficiency of process are also presented.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono metodykę rekonstrukcji kół zębatych przekładni lotniczych z zastosowaniem powiązanych systemów CMM/CAD/RP. Współrzędnościowe techniki pomiarowe (CMM) oraz systemy CAD umożliwia identyfikację i odtwarzanie geometrii kół zębatych, natomiast systemy RP dają możliwość wykonania prototypu zrekonstruowanego koła zębatego.
EN
This paper presents a reconstruction methodology of the transmission airline gears connected systems using CMM/CAD/RP. The use of coordinate measuring techniques (CMMs) and CAD systems enables to identify and reconstruct gear geometry. In contrast, while the RP systems make it possible to create a prototype with the reconstructed gear.
The paper presents methodology of increasing the accuracy of models of gears made applying additive methods. As a part of activities related to this subject, it was necessary to develop 3D-CAD research gears, which were the basis for producing physical models made using incremental FDM manufacturing technology. The created models were verified in order to determine the accuracy of resulting geometry. Then modifications were introduced to models so as to increase their accuracy. On this basis, in an iterative process, compensation coefficients were calculated to ensure reduction of defects in geometry with respect to a nominal 3D-CAD model.
PL
W artykule przedstawiono sposób poprawy dokładności modeli kół zębatych wytwarzanych z zastosowaniem metod addytywnych. Opracowano model 3D-CAD badawczych kół zębatych. Stanowiły podstawę do wytworzenia modeli fizycznych wykonywanych z zastosowaniem przyrostowej techniki wytwarzania FDM. Modele poddano weryfikacji w celu określenia dokładności ich wykonania. Wprowadzono modyfikację tych modeli dla podwyższenia ich dokładności. W procesie iteracyjnym ustalono wartości współczynnika kompensacji odkształceń. Zapewniono zmniejszenie błędów wykonania modelu w porównaniu z nominalnym modelem 3D-CAD.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.