Download - ZB 1 OPRACOWANIE ZAAWANSOWANYCH PROCESÓW OBRÓBKI HSM TRUDNOOBRABIALNYCH STOPÓW LOTNICZYCH
![Page 1: ZB 1 OPRACOWANIE ZAAWANSOWANYCH PROCESÓW OBRÓBKI HSM TRUDNOOBRABIALNYCH STOPÓW LOTNICZYCH](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062519/56814e34550346895dbb9a0a/html5/thumbnails/1.jpg)
III i IV kwartał 2011
III KONFERENCJA RADY PARTNERÓW CZT AERONET i PANELE EKSPERTÓW PROJEKTU 12 – 13 Grudnia 2011 r.
„Nowoczesne technologie materiałowe stosowane w przemyśle lotniczym”
PROJEKT W SPÓŁFINANSOWANY PRZEZ UNIĘ EUROPEJSKĄ ZE ŚRODKÓW EUROPEJSKIEGO FUNDUSZU ROZW OJU REGIONALNEGO
ZB 1 OPRACOWANIE ZAAWANSOWANYCH PROCESÓW OBRÓBKI HSM TRUDNOOBRABIALNYCH STOPÓW
LOTNICZYCHLider merytoryczny
Prof. dr hab. inż. Bogdan Kruszyński
Instytucje partnerskie w zadaniu
• Politechnika Lubelska
• Politechnika Łódzka
• Politechnika Warszawska
• Politechnika Rzeszowska
![Page 2: ZB 1 OPRACOWANIE ZAAWANSOWANYCH PROCESÓW OBRÓBKI HSM TRUDNOOBRABIALNYCH STOPÓW LOTNICZYCH](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062519/56814e34550346895dbb9a0a/html5/thumbnails/2.jpg)
Zadania i realizatorzy
1.1 Inteligentny system szlifowania trudnoobrabialnych stopów lotniczych
Celem zadania jest opracowanie systemu szlifowania, który zapewni właściwy przebieg procesu obróbki na szlifierce sterowanej numerycznie, z zachowaniem wymagań odnośnie stanu warstwy wierzchniej i dokładności wymiarowo-kształtowej przy równoczesnym zapewnieniu wysokiej wydajności obróbki.
Zadanie jest realizowane w Instytucie Obrabiarek i Technologii Budowy
Maszyn Politechniki Łódzkiej
Koordynator z ramienia PŁ – prof. Bogdan Kruszyński
![Page 3: ZB 1 OPRACOWANIE ZAAWANSOWANYCH PROCESÓW OBRÓBKI HSM TRUDNOOBRABIALNYCH STOPÓW LOTNICZYCH](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062519/56814e34550346895dbb9a0a/html5/thumbnails/3.jpg)
Zadania i realizatorzy
1.2 Szlifowanie złożonych powierzchni elementów silników lotniczych
Celem zadania jest opracowanie technologii szlifowania tego typu powierzchni z wykorzystaniem sterowania numerycznego.
Zadanie jest realizowane w Politechnice Rzeszowskiej
Koordynator z ramienia PRz – prof. Jan Burek
![Page 4: ZB 1 OPRACOWANIE ZAAWANSOWANYCH PROCESÓW OBRÓBKI HSM TRUDNOOBRABIALNYCH STOPÓW LOTNICZYCH](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062519/56814e34550346895dbb9a0a/html5/thumbnails/4.jpg)
Zadania i realizatorzy
Zadanie jest realizowane w Katedrze Mechaniki Stosowanej Politechniki
Lubelskiej
oraz
w Instytucie Technik Wytwarzania Politechniki Warszawskiej
Koordynator z ramienia PL – prof. Jerzy Warmiński
Koordynator z ramienia PW – prof. Krzysztof Jemielniak
1.3 Obróbka HSM nowoczesnych materiałów konstrukcyjnych stosowanych w lotnictwie
Celem zadania jest opracowanie wydajnej metody skrawania nowoczesnych materiałów stosowanych w lotnictwie z wykorzystaniem obróbki HSM, która umożliwi obniżenie kosztów lub skrócenie czasu operacji, oraz wyeliminowanie lub zmniejszenie drgań samowzbudnych dzięki zastosowaniu elementów aktywnych
![Page 5: ZB 1 OPRACOWANIE ZAAWANSOWANYCH PROCESÓW OBRÓBKI HSM TRUDNOOBRABIALNYCH STOPÓW LOTNICZYCH](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062519/56814e34550346895dbb9a0a/html5/thumbnails/5.jpg)
ZB1.1 Politechnika Łódzka
Struktura automatycznego systemu wydobywania informacji z danych
pomiarowych oraz klasyfikacji stanu procesu szlifowania.
Zakres strefy stabilnej w procesie szlifowania ze względu na rozwój falistości na przedmiocie obrabianym w podatnym układzie OUPN
Budowa inteligentnego systemu szlifowania trudnoobrabialnych stopów lotniczych
•Uzyskano wysoką zgodność opracowanych modeli z danymi eksperymentalnymi
•Opracowane algorytmy diagnostyki pozwalają na wczesne wykrywanie niepożądanych stanów procesu, np. przypaleń
![Page 6: ZB 1 OPRACOWANIE ZAAWANSOWANYCH PROCESÓW OBRÓBKI HSM TRUDNOOBRABIALNYCH STOPÓW LOTNICZYCH](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062519/56814e34550346895dbb9a0a/html5/thumbnails/6.jpg)
ZB1.2 Politechnika Rzeszowska
Opracowanie stanowiska badawczego procesu szlifowania zamków łopatek silników lotniczych
wykonanych ze stopów typu Inconel oraz przeprowadzenie wstępnych badań doświadczalnych
Widok stanowiska badawczego: 1) układ sterowania CNC, 2) przestrzeń robocza szlifierki, 3) przedmiot obrabiany, 4) czujnik AE, 5) czujnik drgań, 6) siłomierz, 7) wzmacniacz ładunku, 8) wzmacniacz, 9) konwerter RMS, 10) karty przetworników A/C, 11) komputer rejestrujący sygnały diagnostyczne
Sygnały diagnostyczne zarejestrowane podczas szlifowania przeciwbieżnego.
Wnioski•Zaprojektowane i wykonane stanowisko badawcze charakteryzuje się wysoką skutecznością i przydatnością do diagnostyki procesu szlifowania powierzchni płaskich oraz kształtowych. •Stanowisko to umożliwia pomiar m.in. emisji akustycznej, drgań i składowych siły szlifowania.
![Page 7: ZB 1 OPRACOWANIE ZAAWANSOWANYCH PROCESÓW OBRÓBKI HSM TRUDNOOBRABIALNYCH STOPÓW LOTNICZYCH](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062519/56814e34550346895dbb9a0a/html5/thumbnails/7.jpg)
ZB 1.3 Politechnika Lubelska
Regeneracyjny nieliniowy model skrawania – frezowanie
Różniczkowe równanie ruchu
3( ) 1 sin 0.3cos .p t r r jmx cx kx a h t K v v g
sin cos ,j tj j nj j jF F F g sin cos cos ,j j j eg H H
( ) ( ) ( ),
( ) cos ( ( ) ( ))cos ,j j STAT j DYN
j z j j
h t h t h t
h t f x t x t
Obszary niestabilności Model frezowania
![Page 8: ZB 1 OPRACOWANIE ZAAWANSOWANYCH PROCESÓW OBRÓBKI HSM TRUDNOOBRABIALNYCH STOPÓW LOTNICZYCH](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062519/56814e34550346895dbb9a0a/html5/thumbnails/8.jpg)
ZB 1.3 Politechnika Lubelska
Główne wnioski
• Opracowano nieliniowe modele procesu skrawania z uwzględnieniem efektu regeneracyjnego i tarcia suchego
• Wykazano, że modele liniowe nie są w stanie oddać całą złożoność procesu frezowania
• Zjawisko tarcia suchego w bardzo niewielkim stopniu wpływa na obszary niestabilności wynikające z regeneracji drgań
• Zastosowana technika „Recurrence Quantification Analysis” dała pozytywne efekty w aspekcie badania stabilności procesu, co może być wykorzystane do nadzorowania procesów skrawania
![Page 9: ZB 1 OPRACOWANIE ZAAWANSOWANYCH PROCESÓW OBRÓBKI HSM TRUDNOOBRABIALNYCH STOPÓW LOTNICZYCH](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062519/56814e34550346895dbb9a0a/html5/thumbnails/9.jpg)
ZB1.3.7 Politechnika Warszawska
UNIA EUROPEJSKAEUROPEJSKI FUNDUSZ
ROZWPJU REGIONALNEGO
INNOWACYJNA GOSPODARKANARODOWA STRATEGIA SPÓJNOŚCI
• Cel: opracowanie metody obróbki stali wysokostopowych za pomocą narzędzi z płytkami obrotowymi typu SPRT
• Założony efekt: zwiększenie wydajności skrawania i trwałości ostrza przy zachowaniu dobrej jakości powierzchni
• potencjalne miejsce wykorzystania w zakładach przemysłu lotniczego
Opracowanie podstaw technologii obróbki ubytkowej nowych materiałów
![Page 10: ZB 1 OPRACOWANIE ZAAWANSOWANYCH PROCESÓW OBRÓBKI HSM TRUDNOOBRABIALNYCH STOPÓW LOTNICZYCH](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062519/56814e34550346895dbb9a0a/html5/thumbnails/10.jpg)
Wskaźniki
Referaty konferencyjne
• Lajmert P., Kruszyński B., Wrąbel D.: Identyfikacja wczesnych symptomów niepożądanych stanów procesu w szlifowaniu kłowym wałków. XXXIII Naukowa Szkoła Obróbki Ściernej, Gdańsk 2011.
• Rusinek R.: Chatter In Milling Of Composites: Simulations And Diagnostic, Conference of Supervising and Diagnostics of Machining Systems - Model Based Manufacturing, Karpacz 2011
• Zaleski K.: Badania wpływu parametrów bagniatania wibracyjnego na trwałość zmęczeniową elementów ze stopu tytanu, Tytan i jego stopy -2011
• Litak G., Rusinek R.: Dynamics of stainless steel turning. Analysis by multifractal. Conference ENOC 2011, Rzym 2011
• Rusinek R., Warminski J., Kecik K.: Frictional and regenerative chatter. Conference ENOC 2011, Rzym 2011
• Kecik K., Warminski J., Rusinek R.: Chaos in mechanical systems. Selected problems. IUTAM Symposium on 50 Years of Chaos : Applied and Theoretical,Kyoto 2011
![Page 11: ZB 1 OPRACOWANIE ZAAWANSOWANYCH PROCESÓW OBRÓBKI HSM TRUDNOOBRABIALNYCH STOPÓW LOTNICZYCH](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062519/56814e34550346895dbb9a0a/html5/thumbnails/11.jpg)
Wskaźniki
Publikacje w czasopismach
• Lajmert P., Kruszyński B., Wrąbel D.: Identyfikacja wczesnych symptomów niepożądanych stanów procesu w szlifowaniu kłowym wałków. Inżynieria Maszyn, 4/2010 (ukazało się w 2011 r.) str. 78-94.
• Leżański P. : Ocena przydatności wybranych wielkości procesowych do nadzorowania stanu procesu szlifowania wgłębnego. Inżynieria Maszyn, 4/2010 (ukazało się w 2011 r.) str. 95-111.
• Rusinek R.: Chatter In Milling Of Composites: Simulations And Diagnostic. Journal of Machine Engineering, Vol. 10, No. 3, 2010
• Litak G., Rusinek R.: Vibrations in stainless steel turning: multifractal and wavelet approaches. JOURNAL OF VIBROENGINEERING. Vol. 13(1), 2011, str. 102-108
• Litak G., Rusinek R.: Dynamics of a Steel Turning Process. Chaos Theory: Modeling, Simulation and Applications. C. H. Skiadas, I. Dimotikalis and C. Skiadas (Eds) World Scientific Publishing Co str. 445 – 448
• Litak G., Syta A., Rusinek R.: Dynamical Changes During Composite Milling: Recurrence and Multiscale Entropy Analysis. International Journal of Advanced Manufacture Technology 56 (2011) 445-453
• Kęcik K., Rusinek R., Warmiński J.: Stability Lobes Analysis of Nickel Superalloys Milling. International Journal of Bifurcation and Chaos, Vol.21 No.10, 2011.
• Rusinek R., Kęcik K., Warmiński J.: Dynamics of composite material cutting. Advances in Manufacturing Science and Technology, Vol. 35, No. 3, 2011.
• Zaleski K.: Wpływ parametrów dynamicznego nagniatania rozproszonego na rozkład naprężeń własnych w warstwie wierzchniej stopu tytanu. Inżynieria powierzchni, vol.3, 2011 str.48-52
• Kęcik K., Rusinek R., Warmiński J.: Dynamical analysis of milling process with various radial depth of cut. Budowa maszyn i zarządzanie produkcją, nr.2(16), 2011, str. 69-81.
• Matuszak J., Zaleski K.: Badania porównawcze wpływu frezowania na chropowatość powierzchni i mikrotwardość warstwy wierzchniej stopu tytanu Ti6Al4V oraz stali nierdzewnej 15-5PH. Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji, Vol. 31 nr 2, 2011, s. 59-68.
![Page 12: ZB 1 OPRACOWANIE ZAAWANSOWANYCH PROCESÓW OBRÓBKI HSM TRUDNOOBRABIALNYCH STOPÓW LOTNICZYCH](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062519/56814e34550346895dbb9a0a/html5/thumbnails/12.jpg)
Wskaźniki
Prace inż. mgr, dr, hab.
• inżynierskie obronione 3• magisterskie obronione 1• inżynierskie planowane 1• magisterskie 6• doktorskie 1• habilitacyjne 2
• Zgłoszenia patentowe dokonane w II półroczu 2011 r.
Udział studentów / doktorantów / innych wykonawców (liczbowo) w ZB 1 (aktualnie)
• Doktorzy hab.: 3• Doktorzy: 10• Doktoranci: 4• Pracownicy techniczni: 8• Studenci: 8
![Page 13: ZB 1 OPRACOWANIE ZAAWANSOWANYCH PROCESÓW OBRÓBKI HSM TRUDNOOBRABIALNYCH STOPÓW LOTNICZYCH](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062519/56814e34550346895dbb9a0a/html5/thumbnails/13.jpg)
Współpraca
Stan współpracy z przedsiębiorstwami lotniczymi Doliny Lotniczej
• PZL- Świdnik S.A. - obróbka materiałów kompozytowych z włóknami szklanymi i węglowymi• WSK "PZL-Rzeszów" S.A. - Skrawanie elementów cienkościennych wykonanych z trudnoobrabialnych stopów - Analiza metod obróbki elementów cienkościennych wykonanych z superstopów• MG-CERTUS - obróbka materiałów metodą HSM• Zakład Narzędziowy w Świdniku Sp. z o.o. - Analiza drgań typu chatter w obróbce skrawaniem oraz metody ich eliminacji
![Page 14: ZB 1 OPRACOWANIE ZAAWANSOWANYCH PROCESÓW OBRÓBKI HSM TRUDNOOBRABIALNYCH STOPÓW LOTNICZYCH](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062519/56814e34550346895dbb9a0a/html5/thumbnails/14.jpg)
Dziękuję za uwagę