The contents of the monthly No. 12/2019

ABSTRACT: The most up-to-date trends in development of length and angle metrology were presented. This development falls within a concept of Industry 4.0 and is understood as Metrology 4.0. Basic elements of these concepts and their connections were shown during years in relation to consecutive industrial revolutions. Specific issues regarding additive technologies were described with a view to functional filtration. Achievements of coordinate measuring technique in macro scale were also presented including optical scanning and computed tomography. In conclusions standardization works regarding the mentioned topics were described.

KEYWORDS: Industry 4.0, measurements, additive technologies, coordinate measuring technique, standardization

STRESZCZENIE: Zaprezentowano najnowsze kierunki rozwoju metrologii długości i kąta. Rozwój ten wpisuje się w strategię przemysłu 4.0 i jest określany jako metrologia 4.0. Przedstawiono zasadnicze elementy tych koncepcji i ich powiązanie na tle kolejnych rewolucji przemysłowych. Omówiono specyfikę pomiarów w technikach przyrostowych z uwzględnieniem filtracji funkcjonalnej, a także osiągnięcia współrzędnościowej techniki pomiarowej w skali makro, włącznie ze skanowaniem optycznym i tomografią komputerową. W podsumowaniu zestawiono prace normalizacyjne prowadzone w omawianym zakresie.

SŁOWA KLUCZOWE: przemysł 4.0, pomiary, techniki przyrostowe, współrzędnościowa technika pomiarowa, normalizacja

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.12.106

 

* Artykuł recenzowany

ABSTRACT: Digital processing of recorded measurement data on the milled surface can offer operators many possibilities in the planning metrological procedures processes and give more leeway in the final configuration of the surface geometrical structure condition. Review of the current state of knowledge revolving around surface characteristics, measurement uncertainty and their quality, and primarily reproducibility of measurements not only in the laboratory but also in the industrial environment poses a major challenge. The article presents research works related to the identification of the influence of the measurement data processing method using digital data processing of milled surface on the Sq parameter. The analysis of individual stages of measurement data processing showed the direct influence of data filtration methods on the values of the Sq parameter.

KEYWORDS: digital data processing, point cloud filtration procedure, geometric structure of the surface, optical measuring systems

STRESZCZENIE: Cyfrowe przetwarzanie danych pomiarowych zarejestrowanych na powierzchniach frezowanych zwiększa swobodę w planowaniu procedur metrologicznych i końcowej ocenie stanu struktury geometrycznej powierzchni (SGP). Zagadnienia te nie zostały do tej pory znormalizowane. W dostępnej literaturze brak jest usystematyzowanego podejścia do problemów wyznaczania niepewności pomiarowych, a zwłaszcza odtwarzalności pomiarów. Problem ten dotyczy zarówno pomiarów prowadzonych laboratoryjnie, jak i w warunkach przemysłowych. W artykule przedstawiono wyniki prac badawczych związanych z identyfikacją wpływu cyfrowego przetwarzania danych pomiarowych, uzyskanych dla powierzchni frezowanej, na parametr Sq. Analiza poszczególnych etapów przetwarzania danych pomiarowych wykazała bezpośredni wpływ sposobu ich filtracji na wartości Sq.

SŁOWA KLUCZOWE: cyfrowe przetwarzanie danych, procedura filtracji chmury punktów, struktura geometryczna powierzchni, optyczne systemy pomiarowe

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.12.107

 

* Artykuł recenzowany

ABSTRACT: The method of evaluating the accuracy of fitting a curvilinear hole-stub pair is presented. The next stages of the process were presented, including: machining of elements, coordinate measurements of machined parts, analysis of measurement results. A method to improve the degree of fitting of the hole-stub pair is proposed.

KEYWORDS: curvilinear profile, hole, stub, milling, coordinate measurements

STRESZCZENIE: Przedstawiono metodę oceny dokładności dopasowania pary otwór–czop krzywoliniowy. Zaprezentowano kolejne etapy procesu obejmujące: obróbkę elementów, współrzędnościowe pomiary kontrolne i analizę wyników pomiarów. Zaproponowano metodę poprawy stopnia dopasowania pary otwór–czop.

SŁOWA KLUCZOWE: profil krzywoliniowy, otwór, czop, frezowanie, pomiary współrzędnościowe

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.12.108

 

* Artykuł recenzowany

ABSTRACT: The effect of technological parameters of machining on surface roughness, dimensional and shape accuracy in the process of milling Al₂O₃ ceramics in hardened state was evaluated. The unique properties of ceramic materials cause more and more interest in them in various branches of industry. Ceramics in the hardened state can be processed using unconventional methods and conventional methods while maintaining the appropriate technological parameters. Ceramics cutting tests were carried out in a hardened state (face and shape milling) on a CNC milling machine using PCD tools. Geometric surface structure study and measurements of geometric dimensions were made.

KEYWORDS: Al₂O₃ milling, hardened ceramics machining, PCD tools, hard ceramics milling

STRESZCZENIE: Oceniono wpływ parametrów technologicznych skrawania na chropowatość powierzchni i dokładność wymiarowo-kształtową w procesie frezowania ceramiki Al₂O₃ w stanie utwardzonym. Unikalne własności materiałów ceramicznych są powodem wzrostu zainteresowania nimi w różnych gałęziach przemysłu. Ceramikę w stanie utwardzonym można obrabiać metodami niekonwencjonalnymi oraz konwencjonalnymi, z zachowaniem określonych parametrów technologicznych. Badano proces skrawania ceramiki w stanie utwardzonym (frezowania czołowego i kształtowego) na frezarce CNC narzędziami z PCD. Uwzględniono strukturę geometryczną powierzchni oraz wymiary geometryczne.

SŁOWA KLUCZOWE: frezowanie ceramiki Al₂O₃, frezowanie ceramiki w stanie utwardzonym, narzędzia diamentowe, ceramika w stanie wypalonym

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.12.109

 

* Artykuł recenzowany

ABSTRACT: In world literature much attention is devoted not only to the conscious surface shaping, but also to many problems that can be encountered during surface measurement. The development of surface metrology tries to respond to many industrial needs and keep up with sophisticated production techniques. Nevertheless the estimation and comparison of surfaces after several successive treatments is still complicated. For this purpose, the authors proposed the use of a correlation function to evaluate milled and then burnished surfaces, which is an alternative instrument to the parametric evaluation of the surface topography. This method can directly give an answer, whether the technological process has been carried out as expected. The measurements were carried out using a multi-sensor AltiSurf A520 instrument, manufactured by Altimet, according to its own developed methodology.

KEYWORDS: surface metrology, hybrid manufacturing, correaltion function

STRESZCZENIE: W literaturze światowej wiele uwagi poświęca się nie tylko świadomemu kształtowaniu powierzchni, lecz także licznym problemom, jakie można napotkać przy jej pomiarach. Choć rozwój metrologii powierzchni niezaprzeczalnie stara się odpowiadać na potrzeby środowiska przemysłowego i nadążać za coraz bardziej wyrafinowanymi technikami produkcyjnymi, to oszacowanie i porównanie powierzchni po kilku następujących po sobie zabiegach wciąż wydaje się skomplikowane. Właśnie dlatego autorzy zaproponowali wykorzystanie funkcji korelacji do oceny chropowatości 3D powierzchni frezowanych, a następnie nagniatanych, która może stanowić doskonałe uzupełnienie oceny parametrycznej. Funkcja korelacji wzajemnej może w sposób bezpośredni dać odpowiedź, czy proces technologiczny został przeprowadzony zgodnie z oczekiwaniami i wymaganym stanem chropowatości 3D. Pomiary przeprowadzono za pomocą wieloczujnikowego instrumentu AltiSurf A520, wyprodukowanego przez firmę Altimet, według własnej metodologii.

SŁOWA KLUCZOWE: metrologia powierzchni, wytwarzanie hybrydowe, funkcja korelacji

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.12.110

 

* Artykuł recenzowany

ABSTRACT: Research concerns the evaluation of the cutting insert condition on the microstructure of the surface layer after longitudinal turning of Inconel 718 alloy using carbide inserts. Value of the VB_C wear index after dry machining with variable feed f and depth of cut a_p was evaluated. White layer was observed up to 2,5 μm.

KEYWORDS: Inconel 718, white layer, inserts wear

STRESZCZENIE: Badano wpływ stanu ostrza na mikrostrukturę technologicznej warstwy wierzchniej po toczeniu wzdłużnym stopu Inconel 718 ostrzami węglikowymi. Oceniano wartość wskaźnika zużycia VB_C po toczeniu na sucho ze zmiennymi parametrami posuwu f oraz głębokości skrawania a_p. Zaobserwowano obecność białej warstwy na głębokości do 2,5 μm.

SŁOWA KLUCZOWE: Inconel 718, biała warstwa, zużycie ostrza

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.12.111

 

* Artykuł recenzowany

ABSTRACT: Perspectives of applications WEDM for cutting titanium alloys are presented. There is space to explore how application of proper time parameters and the material of wire electrode for WEDM of titanium alloys affects the surface roughness, structure, the stress and the chemical composition of the formed surface layer.

KEYWORDS: WEDM, titanium alloys, heat affected zone

STRESZCZENIE: Przedstawiono problematykę obróbki elektroerozyjnej tytanu z uwzględnieniem doboru parametrów czasowych oraz materiału elektrody drutowej. Podjęto także temat analizy geometrii obrobionej powierzchni i strefy wpływu ciepła.

SŁOWA KLUCZOWE: wycinanie elektroerozyjne, stopy tytanu, strefa wpływu ciepła

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.12.115

 

* Artykuł recenzowany

ABSTRACT: This paper applies to the tests of the machining of a part made of supper alloy – nickel alloy – Inconel 718, using a monolithic carbide cutter. The paper includes a different versions of cutting methods with variable cutting parameters and machining strategies. The used sustainable machining process allowed to obtain control over the tool wear.

KEYWORDS: Inconel 718, tool wear, milling

STRESZCZENIE: Artykuł dotyczy badań obróbki ubytkowej części wykonanej ze stopu na osnowie z niklu – Inconel 718, z zastosowaniem monolitycznego frezu z węglików spiekanych. Przedstawiono różne metody obróbki części przy zmiennych parametrach skrawania oraz strategiach. Zastosowano zrównoważony proces obróbki, który pozwolił uzyskać kontrolę nad zużyciem narzędzi skrawających.

SŁOWA KLUCZOWE: Inconel 718, zużycie narzędzia, frezowanie

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.12.112

 

* Artykuł recenzowany

ABSTRACT: The paper presents the analysis of the influence of laser assisted machining (LAM) on various parameters of surface roughness of stainless steel. The tests were carried out for cemented carbide inserts with varying cutting parameters. In most cases, a significant reduction in the roughness parameters was observed using LAM.

KEYWORDS: stainless steel, laser assisted machining, turning, surface roughness

STRESZCZENIE: Przedstawiono analizę wpływu laserowego wspomagania skrawania (LAM) na różne parametry chropowatości powierzchni stali nierdzewnej. Badaniom przy zmiennych parametrach skrawania poddano płytki wykonane z węglika spiekanego. W większości przypadków zauważono wyraźne zmniejszenie wartości parametrów chropowatości po zastosowaniu LAM.

SŁOWA KLUCZOWE: stal nierdzewna, wspomaganie laserowe LAM, toczenie, chropowatość powierzchni

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.12.113

 

* Artykuł recenzowany

ABSTRACT: Research on effect of machining parameters on geometrical surface structure of SLM manufactured CoCr alloy shafts after face turning is presented in the paper. Machining parameters were selected in order to obtain continuous variation of cutting speed at fixed feed ratio for given cutting depth. In consequent steps feed ratio was changed at fixed, unchanged cutting depth. As a criteria of optimal machining parameters, selected surface geometry parameters were measured. Experimental research was carried out by turning with typical tool and commercial cutting inserts

KEYWORDS: geometrical surface structure, chrome–cobalt alloy, SLM, face turning

STRESZCZENIE: Przedstawiono badania wpływu parametrów technologicznych skrawania na strukturę geometryczną powierzchni po toczeniu czołowym wałów ze stopu kobaltowo-chromowego (CoCr), wytwarzanych metodą przyrostową – selektywnym stapianiem wiązką lasera (SLM). Parametry toczenia dobrano tak, aby uzyskać ciągłą zmienność prędkości skrawania przy stałym posuwie dla ustalonej grubości warstwy skrawanej. Na kolejnych etapach zmieniano posuw, ale pozostawiono stałą grubość warstwy skrawanej. Wybrane parametry struktury geometrycznej powierzchni posłużyły za kryteria do ustalenia optymalnych warunków skrawania dla wykonanych stopów. W badaniach stosowano handlowe płytki skrawające z powłoką PVD (Ti, Al)N₂.

SŁOWA KLUCZOWE: SGP, stop kobaltowo-chromowy, SLM, toczenie czołowe

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.12.114

 

* Artykuł recenzowany

STRESZCZENIE: Płytkami z węglików spiekanych powlekanych mikrokrystalicznym diamentem można efektywnie obrabiać materiały nieżelazne, takie jak stopy aluminium czy tworzywa sztuczne wzmacniane włóknem węglowym. Parametry stosowane w trakcie powlekania istotnie wpływają na strukturę i właściwości powłoki.