The contents of the monthly No. 07/2019

STRESZCZENIE: Przedstawiono wybrane zagadnienia związane ze zwiększaniem produktywności obróbki skrawaniem. Podano przykłady wydłużania trwałości narzędzi poprzez osadzanie na ostrzach nanostrukturalnych powłok PVD. Omówiono podnoszenie produktywności poprzez dobór parametrów skrawania na podstawie badań obrabialności materiałów i możliwości Instytutu Zaawansowanych Technologii Wytwarzania w tym zakresie. Zaprezentowano niektóre aspekty oceny skrawalności materiałów i skrawności ostrzy narzędzi oraz wpływu cieczy obróbkowych na te właściwości.

SŁOWA KLUCZOWE: produktywność, narzędzia, trwałość narzędzia, powłoki, skrawalność materiałów, skrawność ostrzy narzędzi

ABSTRACT: Selected issues related to increasing the productivity of machining were presented. Examples of increasing the tool life by depositing nanostructured PVD coatings on blades are presented. The increase of productivity through selection of machining parameters based on material machinability tests was discussed. The possibilities of The Institute of Advanced Manufacturing Technology in this regards are presented. Some aspects of materials machinability evaluation and cutting abilities of tool edges, as well as effects of metal cutting fluids on these properties are discussed.

KEYWORDS: productivity, tools, tool life, coatings, materials machinability, cutting abilities of tool edges

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.7.45

 

* Artykuł recenzowany

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono potencjalne zastosowanie systemów CAx w procesie automatyzacji zadań graficznych. Przeanalizowano możliwość wykorzystania języka Delphi i technologii ActiveX do definiowania kształtu noska rakiety przeciwlotniczej w systemie CAx.

SŁOWA KLUCZOWE: programowanie, Delphi, ActiveX, AutoCAD, obiekty 3D

ABSTRACT: In this paper possibilities of using of CAx systems to automation process of graphical tasks are presented. Possibility of using Delphi language and ActiveX technology to creating the shape of an anti-aircraft missile in CAx system are analysed.

KEYWORDS: programming, Delphi, ActiveX, AutoCAD, 3D objects

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.7.54

 

* Artykuł recenzowany

STRESZCZENIE: Przedstawiono możliwość wykorzystania współczesnych systemów komputerowych do komputerowo wspomaganego opracowywania procesów przygotowania produkcji wyrobów z zastosowaniem sterowanych numerycznie obrabiarek. Opisano przykład przygotowania produkcji wałka napędowego półosi samochodowej na sterowanej numerycznie tokarce Defum TAE45N w zautomatyzowanej linii produkcyjnej. Poprawność zrealizowanego procesu obróbki zweryfikowano z użyciem projektora profilowego.

SŁOWA KLUCZOWE: komputerowo wspomagane przygotowanie produkcji, systemy CAD/CAM

ABSTRACT: The article presents possibility of using contemporary computer systems for computer-aided development of production preparation processes using numerically controlled machines. An example of preparing the production of a drive shaft of a motor shaft on a numerically controlled lathe Defum TAE45 in an automated production line is described. The correctness of the processed process was verified using a profile projector.

KEYWORDS: computer-aided production preparation, CAD/CAM systems

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.7.55

 

* Artykuł recenzowany

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono analizę konstrukcji autonomicznego stołu obrotowego przeznaczonego do współrzędnościowych maszyn pomiarowych. Oś obrotu stołu jest czwartą, sterowaną osią rozszerzającą możliwości klasycznej trzyosiowej maszyny pomiarowej w zakresie pomiaru przedmiotów o powtarzalnym zarysie na obwodzie: kół zębatych, frezów ślimakowych itp. Analizę wykonano w programie CAD/CAE Autodesk Inventor Professional 2018.

SŁOWA KLUCZOWE: stół obrotowy, współrzędnościowa technika pomiarowa, systemy CAD/CAE

ABSTRACT: The article presents an analysis of the construction of an autonomous rotary table dedicated to coordinate measuring machines. The axis of the table rotation is the fourth, controlled axis extending the capabilities of the classical three-axes measuring machine with the possibility of measuring objects with repetitive contours on the circumference: gears, hobs, etc. The analysis was performed using the CAD/CAE Autodesk Inventor Professional 2018 program.

KEYWORDS: rotary table, coordinate measuring technique, CAD/CAE systems

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.7.56

 

* Artykuł recenzowany

STRESZCZENIE: Przedstawiono zmodyfikowaną metodę nadążnego sterowania produkcją, którą można wykorzystać w wielowersyjnym procesie sekwencjonowania karoserii na wydziale lakierni. Badano rzeczywistą strukturę lakierni wraz z buforem (Car Sequencing Problem 4.0). Głównymi celami badań były minimalizacja liczby przezbrojeń wynikających ze zmian kolorów oraz synchronizacja tych przezbrojeń z wymuszonym, okresowym czyszczeniem pistoletów malarskich.

SŁOWA KLUCZOWE: przemysł motoryzacyjny, nadążne sterowanie produkcją, Car Sequencing Problem 4.0, algorytm nadążnego sekwencjonowania, przezbrojenia

ABSTRACT: A modified method of follow-up production control that can be used in a multi-version car body sequencing process at the paint shop department is presented. The actual structure of the paint shop along with the buffer was subjected to tests (Car Sequencing Problem 4.0). The main goals of the research were to minimize the number of changeovers resulting from color changes and to synchronize these changeovers with forced, periodic cleaning of paint guns.

KEYWORDS: automotive industry, follow-up production control, Car Sequencing Problem 4.0, follow-up sequencing algorithm, changeovers

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.7.57

 

* Artykuł recenzowany

STRESZCZENIE: Celem artykułu jest zwrócenie uwagi na niektóre funkcje programu AutoCAD, pozwalające na efektywną pracę z dokumentacją techniczną. Omówiono zasady wykorzystania stylów opisowych oraz zdefiniowano metody tworzenia dokumentacji technicznej.

SŁOWA KLUCZOWE: AutoCAD, style opisowe, dokumentacja techniczna

ABSTRACT: The aim of this paper is taken attention the users to some AutoCAD functions that are permitted to effectively make technical documentation. In the paper there are discussed: rules of using annotative styles and methods of creating the technical documentation.

KEYWORDS: AutoCAD, annotative styles, technical documentation

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.7.58

 

* Artykuł recenzowany

STRESZCZENIE: Przedstawiono analizę dokładności generowania modelu bryłowego na podstawie utworzonych powierzchni. W procesie opracowywania modelu cyfrowego wykorzystano metody inżynierii rekonstrukcyjnej. Określono dokładność odwzorowania modelu bryłowego na podstawie modeli powierzchniowych, wygenerowanych przez zmianę wartości tolerancji trójkątów.

SŁOWA KLUCZOWE: systemy CAD, inżynieria odwrotna, model bryłowy

ABSTRACT: An analysis of the accuracy of generating a solid mode based on the created surfaces is presented. In the process of creating a digital model, reconstructive engineering methods were used. The accuracy of mapping of the created solid model was determined on the basis of surface models generated by changing the tolerance value of triangles

KEYWORDS: CAD systems, reverse engineering, solid model

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.7.59

 

* Artykuł recenzowany

STRESZCZENIE: Opisano badania struktur hollow sphere, wykorzystanych jako absorbery energii mechanicznej. W pierwszej części artykułu przedstawiono techniki obróbki addytywnej – selektywnego spiekania laserowego – jako optymalnej metody wytwarzania próbek w przypadku badań laboratoryjnych. W kolejnej części zaprezentowano zastosowanie komputerowego wspomagana projektowania do tworzenia parametrycznych trójwymiarowych modeli badanych struktur. Następnie przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych w warunkach quasi-statycznego obciążenia tych materiałów. Na podstawie zebranych danych przeprowadzono analizę jakościową procesu deformacji struktur oraz wyciągnięto wnioski.

SŁOWA KLUCZOWE: budowa i eksploatacja maszyn, materiały komórkowe, selektywne spiekanie laserowe

ABSTRACT: The research of hollow sphere structures as absorbers of mechanical energy is described. The first part of the article is devoted to the description of selective laser sintering additive technique as the optimal method of sample production in the case of laboratory tests. The next part presents the use of computer aided design to create parametric three-dimensional models. Next, the results of experimental tests in the conditions of quasi-static load are presented. Based on the collected data, a qualitative analysis of the structure deformation process was performed and final conclusions are presented.

KEYWORDS: machine design and maintenance, cellular materials, selective laser sintering

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.7.50

 

* Artykuł recenzowany

STRESZCZENIE: Przedstawiono najistotniejsze elementy nowego oprogramowania komputerowego do zmodyfikowanego symulatora suwnicy. Krótko scharakteryzowano sposób komunikacji użytkownika symulatora z obiektami suwnicy oraz sposób wyświetlania obrazu ze środowiska. Przedstawione oprogramowanie jest istotnym elementem modyfikowanego symulatora, gdyż to od niego zależy realizm i płynność symulacji prowadzonej przez użytkownika.

SŁOWA KLUCZOWE: symulator przenośny, suwnica, oprogramowanie

ABSTRACT: The article presents the most important elements of a new computer software functioning in a modified overhead crane simulator. The article briefly defines the ways of communication between the overhead crane simulator’s user and the overhead crane objects and display of images from the virtual environment. The software hereby presented is a crucial element of the modified simulator, as it impacts realism and fluency of the simulation process conducted by the user of the simulator.

KEYWORDS: mobile simulator, overhead crane, computer software

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.7.51

 

* Artykuł recenzowany

STRESZCZENIE: Aby sprostać rosnącym wymaganiom dotyczącym przemysłu samochodowego, wprowadzanym przez dyrektywy i wytyczne Unii Europejskiej w zakresie zwiększania bezpieczeństwa i obniżania limitów emisji dwutlenku węgla, firmy z branży motoryzacyjnej wdrażają nowe materiały i technologie produkcji. Prym wiodą dwa trendy w wytwarzaniu elementów karoserii: tłoczenie na zimno stali o wytrzymałości na rozciąganie R_m do 1600 MPa oraz tłoczenie na gorąco stali o wytrzymałości R_m do 1800÷2000 MPa. Najwięksi europejscy producenci części samochodowych stanęli przez wyzwaniem związanym z projektowaniem i wytwarzaniem narzędzi do tłoczenia na gorąco. Jest to jedna z najnowocześniejszych technologii tłoczenia wdrażana od kilku lat w innowacyjnych zakładach w Europie i USA. Projektowanie, badania i testy tego typu narzędzi są realizowane przez firmy o zaawansowanych możliwościach produkcyjnych. Zastosowanie tego typu technologii zwiększa poziom innowacyjności produktów ze względu na know-how, jakim dysponują firmy dla tak skomplikowanych narzędzi, pomimo że koszty narzędzi znacznie przekraczają koszty standardowych tłoczników. Konkurencja na rynku europejskim w produkcji części w procesie hot forming nie jest jeszcze duża.

SŁOWA KLUCZOWE: sprężynowanie, formowanie na gorąco, formowanie na zimno, UHSS

ABSTRACT: In order to meet the increasing requirements introduced by European Union directives and guidelines for the automotive industry, in the area of increasing safety while constantly reducing carbon dioxide emission limits, companies in the automotive industry implement new materials and new technologies for production. Currently, two trends are propagated in the way of manufacturing car body elements: the cold forming process of steel with a tensile strength R_m up to 1600 MPa and the hot forming process of steel with a strength R_m of up to 1800÷2000 MPa. The largest European manufacturers of car parts must meet the design and manufacture of hot forming tools. It is one of the most modern pressing technologies implemented for several years in innovative plants located both in Europe and the USA. Designing and testing of this type of tools are carried out by companies with advanced technological production capabilities. The use of this type of technology increases the level of product innovation, due to the know-how of companies for such complex tools, despite the fact that the costs of tools significantly exceed the costs of standard dies. The competition on the European market in the production of parts in hot forming process is not so large at the moment.

KEYWORDS: springback, hot forming, cold forming, UHSS

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.7.48

 

* Artykuł recenzowany

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono analizę procesu tłoczenia na gorąco słupka B z nakładką. Do tego celu opracowano specjalny model dyskretny formatki i nakładki, uwzględniający połączenie zgrzewane oraz dwa typy elementów kontaktowych. Wykonano symulację procesu tłoczenia na gorąco i opracowano wyniki symulacji. Sformułowano wnioski.

SŁOWA KLUCZOWE: tłoczenie blach na gorąco, słupek B, analiza MES

ABSTRACT: The article presents the analysis of the hot stamping process of the B-pillar with patch. Special model of discrete blank and patch has been developed, taking into account the welded connection and two types of contact elements. The simulation of the hot stamping process was carried out and the simulation results were developed. The conclusions were formulated.

KEYWORDS: hot forming, B-pillar, FEM simulation

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.7.49

 

* Artykuł recenzowany

STRESZCZENIE: Przedstawiono analityczno-numeryczny model przekroju warstwy skrawanej w procesie frezowania powierzchni wklęsłych. Wykonano badania symulacyjne w celu wyznaczenia pola przekroju warstwy skrawanej. Opracowano strategię pozwalającą na zwiększenie stabilności pola przekroju warstwy skrawanej podczas wchodzenia frezu w obszar naroża wewnętrznego.

SŁOWA KLUCZOWE: naroża wklęsłe, analiza warstwy skrawanej, strategie obróbkowe

ABSTRACT: The analytical and numerical model of the cross-section of the machined layer in the process of milling of concave rounding is presented. Simulation tests were carried out to determine the cross-sectional area of the cutting layer. A strategy has been developed that allows to increase the stability of the cross-section area of the cutting layer when the mill enters the inner corner area.

KEYWORDS: concave corners, cutting layer analysis, machining strategies

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.7.46

 

* Artykuł recenzowany

STRESZCZENIE: Przedstawiono wpływ kąta pochylenia krawędzi skrawającej frezu na proces frezowania stopu aluminium AlZn5.5MgCu. Badania przeprowadzono dla dwóch frezów palcowych, trzyostrzowych, o różnym kącie pochylenia krawędzi skrawającej. Zarejestrowano składowe siły skrawania oraz parametry chropowatości powierzchni.

SŁOWA KLUCZOWE: frezowanie, aluminium, frez

ABSTRACT: The article presents the influence of the angle of inclination cutting edge milling cutter on the milling process of AlZn5.5MgCu aluminum alloy. The study was carried out for two finger mills, three blades with different angle of inclination of the cutting edge. In experimental investigations, the components of cutting forces and surface roughness parameters were registered.

KEYWORDS: milling, aluminum, milling cutter

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.7.47

 

* Artykuł recenzowany

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono wymagania branży motoryzacyjnej według standardu IATF 16949 dotyczące kosztów jakości. Wymaganie obligatoryjne w tym zakresie odnosi się do konieczności identyfikacji, kalkulacji i raportowania wyłącznie kosztów niezgodności – zarówno wewnętrznych, jak i zewnętrznych. Ponadto wymóg systemowy obejmuje konieczność powiązania celów szczegółowych poszczególnych procesów czy działań, zidentyfikowanych w organizacji na bazie podejścia procesowego, z wizją, misją i strategią firmy. Do zobrazowania tej zależności analizowana organizacja wykorzystuje zrównoważoną kartę wyników (BSC). W artykule zaprezentowano również metodykę postępowania w tym zakresie.

SŁOWA KLUCZOWE: inżynieria produkcji, specyfikacja techniczna IATF 16949, branża motoryzacyjna, koszty niskiej jakości, raportowanie do przeglądu systemu zarządzania

ABSTRACT: In the article, the requirements of IATF 16949 in terms of quality costs in the automotive industry have been presented. The obligatory requirements are the need to identify, calculate and report only costs of poor quality – internal and external. In addition, the requirement is to demonstrate the relationship between the objectives of individual processes or activities identified in the organization with the vision, mission and strategy of the company. To illustrate this relationship, the organization used a balanced scorecard (BSC). The methodology of conduct in this area has also been presented in the article.

KEYWORDS: production engineering, technical specification IATF 16949, automotive industry, low-quality costs, reporting for the management system review

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.7.52

 

* Artykuł recenzowany

STRESZCZENIE: Przedstawiono problem oceny technologiczności konstrukcji wyrobów z punktu widzenia kryterium przebiegu operacji montażu (design for assembly – DFA). Podano przebieg oceny technologiczności konstrukcji złożonego wyrobu na przykładzie metody Boothroyda & Dewhursta. Przebieg zilustrowano przykładem.

SŁOWA KLUCZOWE: procesy montażu, technologiczność konstrukcji

ABSTRACT: Paper presents the problem of evaluating manufacturability of product design. The issue was described from the point of view of course of assembly operations implementation criterion (Design for Assembly – DFA). Technological assessment of the complex product structure flow is given using Boothroyd & Dewhurst method. Presented flow of the proceedings is illustrated by an example.

KEYWORDS: assembly processes, design manufacturability

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.7.53

 

* Artykuł recenzowany

STRESZCZENIE: Przeanalizowano wytrzymałość zmęczeniową wału mimośrodowego prasy do tłoczenia blach karoseryjnych, który uległ awarii spowodowanej złamaniem zmęczeniowym. Wytrzymałość zmęczeniową wału analizowano z pomocą dwóch modeli MES wału. Symulacja z wykorzystaniem modelu uwzględniającego podatność korony prasy podtrzymującej wał dała wyniki zgodne z rzeczywistością i umożliwiła ocenę przyczyny awarii.

SŁOWA KLUCZOWE: wytrzymałość zmęczeniowa, wał mimośrodowy, symulacja MES

ABSTRACT: In the paper the fatigue strength of eccentric shaft of press for car body parts forming, which was broken-down because of fatigue failure, was analyzed. The analysis was performed using two FEM models of the shaft. The simulation of the model taking into account flexibility of the lattice girder supporting the shaft received results enough close to reality and made possible estimation of reason of the failure.

KEYWORDS: fatigue strength, eccentric shaft, FEM simulation

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.7.60

 

* Artykuł recenzowany

STRESZCZENIE: Osłony maszyn są popularnymi środkami bezpieczeństwa. Celem badań było określenie możliwości i ograniczeń w zastosowaniu układów logicznych zapewniających bezpieczeństwo poprzez blokowanie i ryglowanie osłon ruchomych. Szczególną uwagę zwrócono na zapobieganie obchodzeniu osłon. W dalszych pracach przewidziano opracowanie metodyki doboru i projektowania tych urządzeń.

SŁOWA KLUCZOWE: inżynieria środowiska, górnictwo, energetyka, bezpieczeństwo maszyn, osłony, ryglowanie, blokowanie

ABSTRACT: Machine guards are commonly used safety measures. The aim of the research was to determine the possibilities and limitations in the application of logic circuits providing interlocking and locking safety functions associated with guards. Particular attention was paid to the prevention of the defeating of guards. In further works it is planned to develop a methodology for the selection and design of those devices.

KEYWORDS: environmental engineering, mining, energy, safety of machinery, guards, locking, interlocking

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.7.61

 

* Artykuł recenzowany

STRESZCZENIE: Przedstawiono wpływ asymetryczności zarysu zęba na odkształcenia zębów prostych kół zębatych w przypadku zmienności kąta przyporu oraz minimalizacji podcięcia zęba. Geometrię koła zębatego opracowano jako model parametryczny w systemie NX10. Z wykorzystaniem dostępnego w tym programie modułu Pre/Pos przeprowadzono badania symulacyjne ugięcia zęba.

SŁOWA KLUCZOWE: koła zębate, zarys asymetryczny, MES, frezowanie pięcioosiowe

ABSTRACT: The aim of the article was to determine the value of deformation of straight teeth with an asymmetrical outline with variation of the pressure angle and minimization of tooth undercutting. The geometry of the gear was developed as a parametric model in the NX 10 system. Simulation tests of tooth deflection were performed using the Pre/Pos module available in the NX10 program.

KEYWORDS: gears, asymmetric tooth, FEM, 5-axis milling

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.7.62

 

* Artykuł recenzowany

STRESZCZENIE: Rola robotów oraz liczba ich zastosowań w obróbce skrawaniem stale wzrasta. Ostatnio pojawiło się nowe zastosowanie: frezowanie wspomagane robotem, w którym robot zapewnia dodatkowe podparcie obrabianego przedmiotu. Tu wyjaśniono metodykę podparcia stałego i ruchomego.