Zadanie Badawcze 1 OPRACOWANIE ZAAWANSOWANYCH PROCESW OBRBKI HSM
Zadanie Badawcze 1 OPRACOWANIE ZAAWANSOWANYCH PROCESÓW OBRÓBKI HSM TRUDNOOBRABIALNYCH STOPÓW LOTNICZYCH Politechnika Lubelska Partnerzy: Politechnika Łódzka Politechnika Rzeszowska Politechnika Warszawska Lider merytoryczny : Prof. dr hab. inż. Bogdan Kruszyński Konferencja Rady Partnerów Rzeszów 29 -30. 06 2009 r
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. Maszyn Zadanie jest realizowane w Instytucie Obrabiarek i Technologii Budowy Politechniki Łódzkiej Koordynator z ramienia PŁ – prof. Bogdan Kruszyński Konferencja Rady Partnerów Rzeszów 29 -30. 06 2009 r
1. 2 Wieloosiowe szlifowanie numeryczne 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 Konferencja Rady Partnerów Rzeszów 29 -30. 06 2009 r
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 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 Konferencja Rady Partnerów Rzeszów 29 -30. 06 2009 r
Przeprowadzono konsultacje merytoryczne i administracyjne Warszawie i w Łodzi w których wzięli udział liderzy merytoryczni i partnerzy ZB 1: w Prof. Jan Burek Prof. Krzysztof Jemielniak Prof. Bogdan Kruszyński Prof. Józef Kuczmaszewski Prof. Jerzy Warmiński Pracownicy pomocniczy i administracyjni • Uaktualniono plan finansowy zmieniony w wyniku przesunięć finansowych w ramach poszczególnych zadań jaki pomiędzy zadaniami badawczymi • Ustalono przesunięcie terminu rozpoczęcia prac w zadaniu ZB 1. 2 na 2010 rok • Omówiono stan zaawansowania prac w poszczególnych zadaniach badawczych • Omówiono plany działań merytorycznych na rok 2009 • Omówiono plan spotkań i seminariów naukowych w ramach trzech zadań badawczych ZB 1. 1 Prof. Bogdan Kruszyński Konferencja Rady Partnerów Rzeszów 29 -30. 06 2009 r
ZB 1. 1 Inteligentny system szlifowania trudnoobrabialnych stopów lotniczych ZB 1. 1 Prof. Bogdan Kruszyński Konferencja Rady Partnerów Rzeszów 29 -30. 06 2009 r
Zadania rozliczone środkami finansowymi 2008 roku ZB 1. 1. 1 Budowa stanowiska badawczego (1. 07. 2008 -31. 12. 2009) Opracowanie koncepcji modernizacji stanowiska badawczego Wykonano prace koncepcyjne dotyczące przebudowy istniejącego stanowiska badawczego przy uwzględnieniu dodatkowego oprzyrządowania pomiarowego którego zakupy planowane są w ramach Projektu. Są to: czujnik drgań, czujnik emisji akustycznej, trzyosiowy czujnik siły, czujnik pomiaru położenia kątowego, oprzyrządowanie do aktywnej kontroli wymiaru i kształtu przedmiotu. Przeprowadzono konsultacje z producentami szlifierek i wytwórcami sprzętu pomiarowego w zakresie różnych koncepcji modernizacji stanowiska. Określono wymagania dotyczące sprzętu pomiarowego kupowanego w ramach projektu. ZB 1. 1 Prof. Bogdan Kruszyński Konferencja Rady Partnerów Rzeszów 29 -30. 06 2009 r
Zadania rozliczone środkami finansowymi 2008 roku ZB 1. 1. 2 Badanie procesów szlifowania (1. 07. 2008 -30. 06. 2010) Opracowano plan badań teoretycznych i eksperymentalnych procesu szlifowania materiałów trudnoobrabialnych pod kątem zbierania danych do budowy modeli. Badania teoretyczne obejmować będą m. innymi: analizę literatury w zakresie badań procesów szlifowania stopów trudnoobrabialnych ze szczególnym uwzględnieniem związków między warunkami szlifowania a właściwościami eksploatacyjnymi warstwy wierzchniej po szlifowaniu, analizę metod modelowania zjawisk procesu szlifowania z uwzględnieniem specyfiki materiałów trudnoobrabialnych, poszukiwanie metod optymalizacji i tworzenia baz wiedzy najbardziej efektywnych w budowie inteligentnych systemów obróbkowych, analizę metod monitorowania procesu szlifowania i przetwarzania sygnałów pomiarowych oraz metod sterowania tym procesem. ZB 1. 1 Prof. Bogdan Kruszyński Konferencja Rady Partnerów Rzeszów 29 -30. 06 2009 r
Zadania rozliczone środkami finansowymi 2008 roku ZB 1. 1. 2 Badanie procesów szlifowania (1. 07. 2008 -30. 06. 2010) CD. Ponieważ zjawiska składające się na całość procesu szlifowania są bardzo złożone, w systemach inteligentnego nadzorowania tych procesów znajdują zastosowanie prawie wyłącznie modele empiryczne. Wynika z tego potrzeba przeprowadzenia szeregu badań doświadczalnych. Realizacja badań odbędzie się w trzech etapach: Etap pierwszy - wstępne sondaże i badania mające na celu ustalenie rodzajów materiałów obrabianych, kształtu i wymiaru szlifowanych wałków, wyboru typów ściernic, rodzaju obciągacza oraz parametrów obciągania ściernicy, zakresu zmian parametrów nastawnych oraz rodzajów chłodziwa. Przeprowadzono rozmowy z partnerami przemysłowymi WSK Rzeszów i WSK Kalisz i wytypowano przedmioty i materiały obrabiane do badań doświadczalnych Etap drugi - badania wstępne mające na celu ustalenie cykli szlifowania wgłębnego i wzdłużnego oraz wartości zmiennych czynników wejściowych procesu stosowanych podczas badań zasadniczych. Badania w trakcie realizacji na obecnym stanowisku badawczym. Etap trzeci - badania zasadnicze, których zadaniem jest poznanie podstawowych praw rządzących procesem szlifowania kłowego wałków z trudnoobrabialnych materiałów lotniczych. Głównym celem tych badań jest poznanie zależności wiążących wielkości nastawne procesu z wybranymi wielkościami wyjściowymi charakteryzującymi przebieg procesu szlifowania oraz ze wskaźnikami jakościowymi charakteryzującymi stan przedmiotu po obróbce. ZB 1. 1 Prof. Bogdan Kruszyński Konferencja Rady Partnerów Rzeszów 29 -30. 06 2009 r
ZB 1. 1 Wskaźniki Liczba osób wykonujących zadanie pracownicy naukowi doktoranci 6 (0 kobiet) 1 (1 kobieta) Mgr inż. Małgorzata Sikora Analiza i badania właściwości hydrostatycznych łożysk poprzeczno-wzdłużnych przeznaczonych dla wrzecion obrabiarek, promotor dr hab. inż. Ryszard Przybył, prof. PŁ studenci 4 (1 kobieta) Andrzej Beksiński Projekt stanowiska dydaktycznego do badania wymiaru i kształtu przedmiotów szlifowanych z wykorzystaniem sterownika PLC Karolina Młynarska Charakterystyka wiodących trendów obróbki skrawaniem na przykładzie high speed and high performance machining Jakub Świerczyński Nowe sposoby chłodzenia w procesie szlifowania i ich wpływ na koszty Mariusz Podgórski Projekt napędu stołu szlifierki do wałków ZB 1. 1 Prof. Bogdan Kruszyński Konferencja Rady Partnerów Rzeszów 29 -30. 06 2009 r
ZB 1. 1 Wskaźniki Udział w konferencjach 1 osoba XX CIRP Conference on Supervising and Diagnostics of Machining Systems, HIGH PERFORMANCE MANUFACTURING, Karpacz 16 th – 19 th March 2009, POLAND Liczba publikacji 1 Paweł Lajmert, Bogdan Kruszyński, Dariusz Wrąbel: An Intelligent Sensor Based Supervision System for Cylindrical Grinding Processes", Journal of Machine Engineering, Vol. 9, No. 1, Wrocław 2009 r. Dotychczasowe prace przebiegają zgodne z harmonogramem ZB 1. 1 Prof. Bogdan Kruszyński Konferencja Rady Partnerów Rzeszów 29 -30. 06 2009 r
ZB 1. 1 Zadania wykonywane w 2009 Kontynuacja zadań ZB 1. 1. 1 Budowa stanowiska badawczego (1. 07. 2008 -31. 12. 2009) oraz ZB 1. 1. 2 Badanie procesów szlifowania (1. 07. 2008 -30. 06. 2010) (na obecnym stanowisku badawczym) ZB 1. 1 Prof. Bogdan Kruszyński Konferencja Rady Partnerów Rzeszów 29 -30. 06 2009 r
Zadanie Badawcze ZB 1. 3 Obróbka HSM nowoczesnych materiałów konstrukcyjnych stosowanych w lotnictwie Koordynowane przez Politechnika Lubelska, Katedra Mechaniki Stosowanej Nadbystrzycka 36, 20 -618 Lublin Koordynator z ramienia PL: prof. Jerzy Warmiński e-mail: j. warminski@pollub. pl
Zadania rozliczone środkami finansowymi z 2008 r • Zadania badawcze założone wg harmonogramu: Konferencja Rady Partnerów 29 -30. 06 2009 r - ZB 1. 3 14
Zadania rozliczone środkami finansowymi z 2008 r • Zadania badawcze wykonane 1. Opracowanie koncepcji stanowiska laboratoryjnego do pomiaru sił i momentów w warunkach skrawania HSM. Dobór aparatury i torów pomiarowych, 2. Przegląd metod analizy sygnałów pomiarowych. 3. Wytypowanie rodzaju materiałów w porozumieniu z partnerami przemysłowymi. 4. Wstępny dobór narzędzi do obróbki HSM. 5. Opracowanie zadań szczegółowych dla poszczególnych wykonawców 6. Przygotowanie stanowiska do badania własności mechanicznych materiałów wytypowanych do badań HSM Konferencja Rady Partnerów 29 -30. 06 2009 r - ZB 1. 3 15
Opis zadań 1. 3. 1 i 1. 3. 2 • Liczba osób wykonujących zadania: 9 (w tym 1 kobieta) • Liczba konferencji sfinansowanych z ZB 1: 1 - XX CIRP Conference on Supervising and Diagnostics of Machining Systems, HIGH PERFORMANCE MANUFACTURING, Karpacz 16 th – 19 th March 2009, POLAND • Liczba publikacji: 1 - Rusinek Rafal, Warminski Jerzy: Chatter in Cutting Processes, Journal of. Machine Engineering (2009): vol. 9 no. 1, p. 41 -49 • Zadania realizowane zostały zgodnie z harmonogramem • Przewidziane zakończenie – 31. 12. 2009 Konferencja Rady Partnerów 29 -30. 06 2009 r - ZB 1. 3 16
Zadania realizowane w roku 2009 1. 3. 1 Projekt i wykonanie specjalistycznego stanowiska laboratoryjnego do badania procesu skrawania z dużymi prędkościami. 1. 07. 2008 – 31. 12. 2009 - kontynuacja 1. 3. 2. Ocena skrawalności kompozytów i trudnoobrabialnych materiałów metalowych stosowanych w przemyśle lotniczym 1. 07. 2008 – 31. 12. 2009 - kontynuacja 1. 3. 3. Dobór optymalnej geometrii narzędzia ze względu na efektywność procesów HSM 01. 2009 – 30. 06. 2010 Konferencja Rady Partnerów 29 -30. 06 2009 r - ZB 1. 3 17
Opis realizowanych zadań w roku 2009 1. Przetargi • Uruchomiono przetarg na centrum obróbcze do HSM • Zakup narzędzi do obróbki materiałów trudnoobrabialnych (w realizacji) 2. Konsultacje z przemysłem • WSK "PZL-Rzeszów" SA w dniu 13. 03. 2009 - dobór materiałów do badań i elementów konstrukcyjnych • PZL Świdnik S. A. w dniu 06. 04. 2009 - dobór materiałów do badań i warunków współpracy Konferencja Rady Partnerów 29 -30. 06 2009 r - ZB 1. 3 18
Opis realizowanych zadań w roku 2009 3. Spotkania robocze • W I półroczu 2009 odbyło się 7 spotkań roboczych na których wygłoszono 10 referatów związanych z tematyką projektu 4. Konsultacje z liderem merytorycznym i członkami zadania ZB 1 • Przeprowadzono konsultacje z liderem merytorycznym zadania (w Łodzi i Warszawie), gdzie dokonano podziału zadań i środków w ramach ZB 1 Konferencja Rady Partnerów 29 -30. 06 2009 r - ZB 1. 3 19
Harmonogram prac na rok 2009 Przygotowanie przetargu na zakup materiałów i narzędzi Ocena skrawalności stopów trudnoobrabialnych i nowych technik skrawania Badanie skrawalności wytypowanych stopów niklu i tytanu pod względem parametrów skrawania Ocena wpływu geometrii narzędzia na procesy HSM wybranych materiałów (w porozumieniu z WSK Rzeszów i PZL Świdnik) Przygotowanie i przeprowadzenie procedury przetargowej na zakup aparatury pomiarowej do stanowiska badawczego (siłomierz, analizator sygnałów, profilografometr 3 D) Przewidywany koszt realizacji zadań w roku 2009 – 1 200 000 PLN Konferencja Rady Partnerów 29 -30. 06 2009 r - ZB 1. 3 20
Rzeczywiste wskaźniki realizacji celów projektu w ramach ZB 1. 3 Prace magisterskie 1. Krzysztof Cieląg – „Badania wybranych wskaźników skrawalności w procesie frezowania kompozytów polimerowych, promotor dr inż. Kazimierz Zaleski 2. Mateusz Osiński – „Badania wpływu warunków technologicznych obróbki wybranych stopów lotniczych na chropowatość powierzchni i mikrofalistość warstwy wierzchniej”, promotor dr inż. Kazimierz Zaleski Publikacje 1. Rusinek R. , Warminski J. : Chatter in Cutting Processes, Journal of Machine Engineering (2009): vol. 9 no. 1, p. 41 -49 Konferencja Rady Partnerów 29 -30. 06 2009 r - ZB 1. 3 21
Rzeczywiste wskaźniki realizacji celów projektu w ramach ZB 1. 3 Referaty Konferencyjne • Rusinek R. , Warminski J. , Chatter in Cutting Processes, XX CIRP Conference on Supervising and Diagnostics of Machining Systems, HIGH PERFORMANCE MANUFACTURING, Karpacz 16 th – 19 th Maj 2009 • Rusinek R. „VIBRATIONS IN CUTTING PROCESS OF TITANIUM ALLOY” Konferencja TYTAN 2009, Kazimierz Dolny –wrzesień 2009 • Rusinek R. “New approach to frictional chatter in metal cutting” Konferencja „Recent Advances in Nonlinear Mechanics” RANM 2009 Malezja , sierpień 2009. Konferencja Rady Partnerów 29 -30. 06 2009 r - ZB 1. 3 22
Udział Politechniki Warszawskiej w ramach ZB 1. 3 (dotychczas bez finansowania) • PODZADANIE 1. 3. 7: Opracowanie podstaw technologii obróbki ubytkowej nowych materiałów; okres trwania 01. 07. 2009 31. 12. 2012 – harmonogram bez zmian. W porozumieniu z WSK Rzeszów wyznaczono zadnie w ramach 1. 3. 7 - "Optymalizacja warunków zgrubnego toczenia stopu Inconel 625". Nawiązano kontakty z firmami narzędziowymi, które dostarczą swoje najlepsze (ich zdaniem) narzędzia do tego zadania. Opracowano metodykę badań (przedmiot obrabiany, przykładowe zadanie technologiczne, narzędzia). Rozpoczęte zostały już wstępne prace koncepcyjne. Natomiast do końca roku 2009, planowane jest wykonanie optymalizacji warunków skrawania, dla obróbki zgrubnej stopu Inconelu 625 przy toczeniu. Dobór optymalnych narzędzi oraz odpowiednio parametrów skrawania, przeprowadzenie testów w warunkach laboratoryjnych a następnie przemysłowych. Konferencja Rady Partnerów 29 -30. 06 2009 r - ZB 1. 3 23
Zadanie Badawcze 1 OPRACOWANIE ZAAWANSOWANYCH PROCESÓW OBRÓBKI HSM TRUDNOOBRABIALNYCH STOPÓW LOTNICZYCH Dziękuję za uwagę Politechnika Lubelska Partnerzy: Politechnika Łódzka Politechnika Rzeszowska Politechnika Warszawska Lider merytoryczny : Prof. dr hab. inż. Bogdan Kruszyński Konferencja Rady Partnerów Rzeszów 29 -30. 06 2009 r
- Slides: 24