Zawartość miesięcznika nr 11/2016

STRESZCZENIE: Zaprezentowano wyniki badań porównawczych dotyczących wykonywania – z użyciem elektrod pakietowych wytworzonych metodami tradycyjnymi oraz w technologii selektywnego spiekania/topienia laserowego – otworów przelotowych o przekroju kwadratowym (o boku 2 mm) w elementach z ulepszonej cieplnie stali 4H13. Porównano procesy drążenia elektroerozyjnego (EDM) oraz hybrydowego elektrochemiczno-elektroerozyjnego (ECDM).

SŁOWA KLUCZOWE: obróbka hybrydowa elektrochemiczno-elektroerozyjna (ECDM), drążenie otworów, wytwarzanie przyrostowe, SLS/SLM, elektrody pakietowe

ABSTRACT: The paper presents results of experiments in the field of machining of rectangular (side length 2 mm) passing through holes in samples made of hardened 4H13 steel with batch electrodes. Machining of holes was performed using electrodischarge machining (EDM) and hybrid process of electrochemical-discharge (ECDM) drilling with electrodes manufactured in traditional way and using additive manufacturing process of selective laser sintering/melting (SLS/SLM).

KEYWORDS: hybrid electrochemical-discharge machining (ECDM), hole drilling, additive manufacturing, SLS/SLM, batch electrodes

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.523

STRESZCZENIE: Przedstawiono analizę efektywności wdrożenia koncepcji omówionej w [1]. Analiza została przeprowadzona pod kątem dwóch kryteriów: pracochłonności i kosztów. Przedstawiono strukturę pracochłonności podstawowych operacji projektowania oraz ostateczną propozycję wdrożenia.

SŁOWA KLUCZOWE: komputerowe wspomaganie projektowania, przetwarzanie w chmurze, narzędzia przetwarzania w chmurze, projektowanie obiektów mechanicznych, efektywność projektowania, Autodesk Inventor, A360, Autodesk Fusion 360, Simulation Mechanical, Cloud Rendering

ABSTRACT: The analysis of the effectiveness of the implementation concept presented in [1] has been presented in the paper. Two criteria have been taken into account: labor consumption and cost. The labor consumption distribution as well as the final implementation proposal have also been presented.

KEYWORDS: CAD, Cloud Computing, Cloud Computing tools, mechanical design, design effectiveness, Autodesk Inventor, A360, Autodesk Fusion 360, Simulation Mechanical, Cloud Rendering

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.526

STRESZCZENIE: Zaprezentowano wyniki wyznaczania niepewności dla błędu przestrzennego pozycjonowania elementów wykonawczych przenośnego portalu spawalniczego. Analizie poddano metodę pomiaru, która wykorzystuje laserowy system nadążny (tzw. tracer) oraz algorytm multilateracji do wyznaczania rozkładu wektorowego pola błędu pozycjonowania. W obliczeniach symulacyjnych metodą Monte Carlo oprócz niepewności systemu pomiarowego uwzględniono także składniki niepewności pomiaru temperatury, wyznaczania współczynnika rozszerzalności cieplnej oraz powtarzalności pozycjonowania badanych osi. Potwierdzono wysoką skuteczność zastosowanej metody. Zaprezentowano także przykład praktyczny i wizualizację rozkładu błędów przed kompensacją oraz po kompensacji błędów kinematycznych i wzajemnej prostopadłości osi w układzie sterowania numerycznego maszyny.

SŁOWA KLUCZOWE: błąd przestrzennego pozycjonowania, multilateracja, niepewność pomiarów

ABSTRACT: The article presents results of evaluation of uncertainty of volumetric error of a mobile welding portal. The analysis were made for a method of measurement, which uses laser tracer and a multilateration algorithm to determine the distribution of the vector field of positioning error. In the simulation calculations a Monte Carlo method was used. The simulation also included components of the measurement system uncertainty, the uncertainty of temperature, determination of a thermal expansion coefficient and positioning repeatability of a machine axis. High efficiency (impressive accuracy) of this method was confirmed. The article also presents a practical example and a visualization of volumetric error before and after the compensation of kinematic error and mutuality of axis squareness made in the numerical control system of a mobile welding portal.

KEYWORDS: volumetric error, multilateration, uncertainty of measurement

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.521

STRESZCZENIE: Dzisiejszy świat techniki i medycyny poszukuje nowych materiałów o unikalnych właściwościach. Zwykle jedyną technologią wytwarzania takich zaawansowanych materiałów jest spiekanie. W ostatnich latach nastąpił szybki rozwój nowoczesnych metod spiekania, wykorzystujących do nagrzewania impulsy prądu elektrycznego. Jedną z technik spiekania aktywowanych prądem elektrycznym jest metoda SPS (spark plasma sintering).

SŁOWA KLUCZOWE: spiekanie, SPS (spark plasma sintering)

ABSTRACT: Today’s world of technology and medicine looking for new materials with unique properties. Sintering is usually the only technology of production of such advanced materials. In recent years there has been rapid development of modern sintering methods which use pulses of electric current in heating process. One of these techniques is SPS (Spark Plasma Sintering) method.

KEYWORDS: sintering, SPS (spark plasma sintering)

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.522

STRESZCZENIE: Nagrzewacz laboratoryjny ma zapewniać utrzymanie zadanej temperatury w próbkach stykających się z akumulacyjnym rdzeniem. Sterowanie odbywa się za pomocą mikrokontrolera ATmega 16 z regulatorem PID. Urządzenie jest przeznaczone do pracy w temperaturze do 250 °C.

SŁOWA KLUCZOWE: współczynnik emisyjności, regulator PID, pomiar temperatury

ABSTRACT: Heater is designed for laboratory stable maintain the desired temperature of the samples being in contact with the accumulator core. Device control is via ATmega 16 microcontroller with implemented PID controller. The device is intended for operation in a temperature range to 250 °C.

KEYWORDS: emissivity, PID controller, temperature measurement

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.524

STRESZCZENIE: W artykule podjęto próbę opisu matematycznego i analizy zjawiska wymiany masy pomiędzy członami podwójnego wahadła fizycznego i jego wpływu na dynamikę układu. W badanym układzie wraz z upływem czasu następowało – pod wpływem grawitacji – zmniejszenie masy górnego członu i jednoczesne zwiększenie masy dolnego członu wahadła. Całkowita masa układu nie zmieniała się. Na potrzeby analizy wprowadzono bezwymiarowy czas i bezwymiarowe parametry, co pozwoliło na przedstawienie równań ruchu w postaci bezwymiarowej. Wykazano, że zmiana masy w układzie ma istotny wpływ na jego dynamikę. Wzrost masy dolnego członu wahadła zmniejsza amplitudę drgań. Obliczenia numeryczne przeprowadzono w programie Mathematica.

SŁOWA KLUCZOWE: wymiana masy, podwójne wahadło, chaos

ABSTRACT: The article concerns considerations, whose the theme is to try to mathematical description and analysis of the study of the phenomenon of mass exchange between the members of double physical pendulum and its impact on the dynamics of the whole system. In the analyzed system, with time, under the influence of gravity, the mass of the upper member of pendulum decreases and the mass of the lower member of pendulum increases. The total mass of the system doesn’t change. For the analysis introduced dimensionless time and dimensionless parameters, which allows the presentation of the equations of motion in dimensionless form. It has been shown that the change of mass in the system has a significant impact on the dynamics. The increase in mass of the lower member reduces the amplitude of vibration of the pendulum. The numerical calculations were performer in the Mathematica package.

KEYWORDS: variable mass, double pendulum, chaos

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.525

STRESZCZENIE: Przeanalizowano losowe nieskorelowane obserwacje na temat liczebności n, pobrane z populacji o rozkładzie jednostajnym w celu ujawnienia oraz eliminacji istotnie odstających obserwacji lub outlierów. Wyprowadzono wzory obliczania wartości krytycznych potrzebnych do testowania na zadanym poziomie istotności α jednej lub dwóch skrajnych obserwacji. Teoretyczne wyniki testowania skrajnych obserwacji zbadano metodą Monte-Carlo.

SŁOWA KLUCZOWE: rozkład jednostajny, obserwacje odstające, testowanie, środek rozstępu

ABSTRACT: In the article the random not correlated uniformly distributed observations in order to detect and eliminate significantly extreme observations or outliers is analyzed. The formulas for calculating critical values which are used to test for a given significant level α of the single or double extreme observations are presented. The theoretical results for testing extreme observations have been studied by Monte-Carlo.

KEYWORDS: uniform distribution, outliers, testing, midrange

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.453

STRESZCZENIE: Przedstawiono procedurę wyznaczania kąta pracy kulkowych łożysk tocznych. Zmierzono poziom drgań generowanych przez serię łożysk. Następnie określono, jak wartość kąta pracy łożyska tocznego typu 6304 wpływa na poziom drgań. Wyniki badań wykazały, że analizowane łożyska toczne o większym kącie pracy generowały wyższy poziom drgań.

SŁOWA KLUCZOWE: kulkowe łożyska toczne, kąt pracy łożyska, drgania

ABSTRACT: The article presents the determination procedures of the contact angle of ball bearings. The vibration level generated by rolling bearings was measured. Next the assessment of the impact of contact angle of 6304 bearing at the vibration level was carried out. Research result indicated that examined rolling bearings with greater contact angle have generated higher values of vibration level

KEYWORDS: ball rolling bearings, contact angle, vibration

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.454

STRESZCZENIE: Opisano dotychczas stosowane rozwiązania w zakresie pomiaru odkształcenia i naprężenia w warstwie wierzchniej elementów umacnianych poprzez zgniot. Przedstawiono nowy, zgłoszony do opatentowania, sposób pomiaru podatności metalowych struktur cienkościennych na miejscowe, powierzchniowe odkształcenie plastyczne. Polega on na porównaniu czasu styku elementu nagniatającego z obrabianym przedmiotem cienkościennym oraz przedmiotem o dużej sztywności. Eksperyment zweryfikowano metodą elementów skończonych.

SŁOWA KLUCZOWE: czas styku, odkształcenia plastyczne, stop aluminium, ABAQUS

ABSTRACT: This paper describes existing solutions for measuring deformations and stress in the surface layer of strain-hardened parts. It also presents a new, patent pending method of measuring susceptibility of metal thin-walled structures to a local, plastic deformation on their surface. This method compares the time of contact of an impacting element with the thin-walled workpiece and a high-rigidity object. The experiment was verified using the Finite Element Method.

KEYWORDS: contact time, plastic deformations, aluminium alloy, ABAQUS

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.455

STRESZCZENIE: Zaprezentowano ocenę dokładności geometrycznej wydruków 3D w technologii PolyJet. Pomiary modeli wykonano za pomocą skanera laserowego oraz maszyny współrzędnościowej.

SŁOWA KLUCZOWE: druk 3D, dokładność wydruków, maszyna współrzędnościowa, skaner laserowy

ABSTRACT: The paper presents assessment of geometrical accuracy in 3D printing in PolyJet technology. The measurements were made on a laser scanner and coordinate measurement machine.

KEYWORDS: 3D printing, printing accuracy, coordinate measurement machine, laser scanner

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.456

STRESZCZENIE: Stale stopowe, w tym stal 316L, w technologii klejenia, hermetyzacji czy malowania wymagają – obok obróbki mechanicznej – specjalnych metod kształtowania właściwości energetycznych warstwy wierzchniej. Często jest to obróbka chemiczna lub elektrochemiczna. Ze względów ekologicznych i ekonomicznych nie są to technologie chętnie stosowane. W pracy zbadano właściwości energetyczne warstwy wierzchniej stali 316L po ozonowaniu w różnych warunkach. Udowodniono, że ozonowanie może być alternatywną technologią dla obróbki chemicznej lub elektrochemicznej.

SŁOWA KLUCZOWE: stan energetyczny, warstwa wierzchnia, kąt zwilżania

ABSTRACT: Alloy steels, including 316L stainless steel in adhesion technology, encapsulation or painting, require, in addition to machining, special methods of shaping surface energy properties, it is often a chemical treatment or electrochemical. Due to economic and ecological technologies are not readily used. In this paper was performed to study surface energy properties of 316L stainless steel after ozone under different conditions. It has been shown that the ozonation may be an alternative technology for the chemical or electrochemical.

KEYWORDS: energy state, surface layer, contact angle

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.457

STRESZCZENIE: Przedstawiono procedurę analizy wyników wzorcowania różnymi metodami płytek wzorcowych za pomocą komparatora dwuczujnikowego. Zweryfikowano spójność wyników wzorcowania metodą porównawczą z pomiarami bezpośrednimi oraz potwierdzono niepewność pomiaru deklarowaną przez producenta komparatora.

SŁOWA KLUCZOWE: płytki wzorcowe, wzorcowanie, niepewność pomiaru

ABSTRACT: Analysis of gauge block calibration results performed by different methods is presented. The coherence of gauge blocks calibration by comparative and direct measurement was verified. The uncertainty of measurement specified by comparator vendor was validated

KEYWORDS: gauge blocks, calibration, uncertainty

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.458

STRESZCZENIE: Przedstawiono podstawowe zagadnienia pomiaru właściwości układów mikro- i nanoelektromechanicznych (micro- and nanoelectromechanical systems – MEMS/NEMS) przeznaczonych do wysokorozdzielczych obserwacji zmian masy i siły w zakresie mniejszym niż 1 ng i 1 pN.

SŁOWA KLUCZOWE: nanometrologia, układy MEMS, układy NEMS

ABSTRACT: In the presented paper we discuss high resolution and sensitivity measurement method used in the characterization of modern micro- and nanoelectromechanical systems (MEMS, NEMS), which are foreseen to perform mass detection and force investigations in the range from 1 ng and 1 pN.

KEYWORDS: nanometrology, MEMS/NEMS devices

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.459

STRESZCZENIE: Przedstawiono dwa podstawowe problemy związane z zastosowaniem w pomiarach nierówności powierzchni zjawiska rozpraszania światła. Przybliżono ideę rozwiązania zadania odwrotnego w pomiarach wykorzystujących optyczne przekształcenie Fouriera.

SŁOWA KLUCZOWE: zadanie proste, zadanie odwrotne, rozpraszanie światła, powierzchnie nierówne

ABSTRACT: Two major problems associated with the use phenomenon of light scattering for the measurement of surface roughness are outlined briefly. Idea solve the inverse problem in the measurements using optical Fourier transform is shown.

KEYWORDS: direct problem, inverse problem, light scattering, rough surfaces

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.460

STRESZCZENIE: Przedstawiono ideę i podstawy matematyczne nowej metody jednoczesnego wzorcowania autokolimatorów oraz enkoderów kątowych. Omówiono sposób wykonania pomiarów. Zaprezentowano program do obliczania wyników opracowany w GUM, jego walidację oraz przykładowe wykresy obrazujące zrekonstruowane wartości błędów autokolimatora i enkodera.

SŁOWA KLUCZOWE: kąt płaski, autokolimator fotoelektryczny, enkoder kątowy, wzorcowanie

ABSTRACT: The idea and the basis of mathematical calculations of the new method for simultaneous calibration of autocollimators and angle encoders are presented. The way of carrying out the measurements is described. The software for calculating the results, worked out in GUM, validation and examples of graphs with reconstructed errors of autocollimator and encoder are shown.

KEYWORDS: plane angle, photoelectric autocollimator, angle encoder, calibration

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.461

STRESZCZENIE: Równoważność wzorcowań płytek wzorcowych oferowanych przez krajowe instytucje metrologiczne została zweryfikowana w trakcie międzynarodowych porównań kluczowych EURAMET. L‑K1.2011. Laboratorium Długości w Zakładzie Długości i Kąta GUM osiągnęło bardzo dobre wyniki, które potwierdzają jego możliwości pomiarowe zgłoszone do międzynarodowej bazy CMC, a także uzyskało możliwość zgłoszenia do tej bazy nowej usługi wzorcowania, świadczonej na interferometrze multispektralnym do wzorcowania długich płytek wzorcowych o długości do 1000 mm

SŁOWA KLUCZOWE: płytki wzorcowe, interferencja, porównania międzynarodowe

ABSTRACT: The metrological equivalence of the gauge block calibration services offered by NMIs was verified in international key comparison EURAMET.L‑K1.2011. Length Laboratory of Length and Angle Division from Central Office of Measures has achieved very good results in the comparison and confirmed its measurement capabilities listed in Appendix C of the Mutual Recognition Arrangement (MRA). Laboratory also got the ability to submit the new service for the Multiwavelength interferometer for the calibration of gauge blocks up to 1000 mm.

KEYWORDS: gauge blocks, interferometry, key comparison

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.462

STRESZCZENIE: Dokonano interpretacji wyników pomiarów wytrzymałości na ścinanie połączeń adhezyjnych blachy nierdzewnej. Wyznaczono parametry statystyki opisowej i przedstawiono ich fizyczne znaczenie. Zaprezentowano schemat określania normalności rozkładu. Do wykonania obliczeń i graficznego przedstawienia rozwiązań wykorzystano program STATISTICA.

SŁOWA KLUCZOWE: kompozycja klejowa, połączenie klejowe, wytrzymałość, interpretacja statystyczna

ABSTRACT: The paper presents the statistical interpretation of the results of strength measurements of stainless steel adhesive joints. The parameters of descriptive statistics and presented their physical meaning was determined. Was presented the scheme for determining the normality of distribution. To calculation and presentation of graphic solutions was used STATISTICA program.

KEYWORDS: adhesive compounds, adhesive joint, strength, statistical interpretation

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.463

STRESZCZENIE: Sprawdzono, czy badanie równowagi na platformie dynamometrycznej pozwoli na różnicowanie wyników badań w grupie osób młodszych i starszych, użytkujących obuwie ochronne o różnej konstrukcji. Wykazano, że noszenie obuwia ochronnego z cholewką i usztywnieniem wokół stawu skokowo-goleniowego wpływa na poprawę równowagi statycznej i dynamicznej u osób starszych.

SŁOWA KLUCZOWE: poślizg, obuwie ochronne, równowaga, pracownicy starsi

ABSTRACT: It was determined whether balance tests conducted on a dynamometric platform reveal differences between younger and older subjects wearing protective footwear differing in terms of shoe collar height and heel support. It was showed that the protective footwear with a high collar and ankle support improved both static and dynamic balance in older persons.

KEYWORDS: slipping, protective footwear, balance, older workers

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.464

STRESZCZENIE: Przedstawiono wyniki analizy chropowatości powierzchni z wykorzystaniem dwuwymiarowej transformaty falkowej. Badaniom poddano powierzchnie powstałe w procesie frezowania czołowego elementów ze stali 40HM. Wykazano, że poszczególne postaci falki bazowej mają zdolność do wykrywania charakterystycznych obszarów w sygnałach niestacjonarnych, jednak uwidaczniają powstałe wady powierzchni z różną intensywnością.

SŁOWA KLUCZOWE: frezowanie czołowe, dwuwymiarowa analiza falkowa, chropowatość powierzchni

ABSTRACT: In this paper, authors present the research results of surface roughness analysis using the two-dimensional wavelet transform. The tests have been carried out on surface of 40HM steel produced in face milling process. The research results show the particular mother wavelet has ability to detect specific areas in non-stationary signals, however, they highlight the surface defects with different intensity.

KEYWORDS: face milling, two-dimensional wavelet analysis, surface roughness

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.465

STRESZCZENIE: Głównym celem badań było przeanalizowanie dokładności odniesieniowych pomiarów zarysów falistości. Przedstawiono zmodyfikowaną konstrukcję przyrządu pomiarowego służącego do pomiaru odchyłki falistości powierzchni cylindrycznych metodą odniesieniową. Dokonano oceny dokładności rozpatrywanej metody pomiarowej, bazując na eksperymentalnych badaniach porównawczych. Wyniki badań wykazały, że modyfikacja przyrządu pomiarowego zwiększyła dokładność odniesieniowych pomiarów zarysów falistości.

SŁOWA KLUCZOWE: metoda odniesieniowa, profil falistości, dokładność metody, współczynnik wykrywalności

ABSTRACT: The main goal of research was to analyse the accuracy of V-block waviness measurement. The paper presents a modified structure of measuring device used to measure waviness deviation of cylindrical parts based on V-block method. Accuracy assessment of the presented method was carried out based on the comparative researches. The results indicated that modification of measuring device increases accuracy of V-block waviness measurements.

KEYWORDS: V-block method, waviness profile, method accuracy, coefficient of detectability

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.466

STRESZCZENIE: W pracy podjęto próbę adaptacji dwuwymiarowej transformaty falkowej do identyfikacji występowania strefy inicjowania procesu skrawania oraz wyznaczenia wartości minimalnej grubości warstwy skrawanej dla procesu frezowania czołowego stali C45. Otrzymane wyniki wskazują na zdolność transformaty falkowej do analizy sygnałów niestacjonarnych oraz wykrywania w nich obszarów charakterystycznych.

SŁOWA KLUCZOWE: frezowanie czołowe, analiza falkowa, chropowatość powierzchni, minimalna grubość warstwy skrawanej

ABSTRACT: In this paper, authors take attempt to adapt the two-dimensional wavelet transform to identify the cutting zones and the determination of a minimum thickness value of the machined layer in the process of face milling of steel C45. The research results show the ability of the wavelet transform for the analysis of non-stationary signals and detecting characteristics zones in surface.

KEYWORDS: face milling, wavelet analysis, surface roughness, the minimum thickness of value of the machined layer

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.467

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono metodykę, w której korekcję błędów frezowania zarysu krzywoliniowego przeprowadza się na podstawie wyników pomiarów współrzędnościowych. Wykorzystując otrzymane dane pomiarowe, wyznacza się model CAD odchyłek systematycznych reprezentujący złożoną odchyłkę kształtu. Model ten jest bazą do wyznaczenia poprawek kompensujących wpływy błędów obróbki.

SŁOWA KLUCZOWE: profil krzywoliniowy, pomiary współrzędnościowe, model CAD, błędy obróbki, podwyższenie dokładności

ABSTRACT: The article presents a methodology, in which an error correction of the curvilinear profile milling is carried out on the basis of coordinate measurements. Applying measurement data the CAD model of systematic deviations representing complex form deviation is determined. This model is the basis to determine the corrections compensating for the effects of the machining errors.

KEYWORDS: curvilinear profile, coordinate measurements, CAD model, machining errors, increasing of the accuracy

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.468

STRESZCZENIE: Artykuł dotyczy problemu wpływu prędkości skanowania na wynik pomiaru odchyłek walcowości za pomocą współrzędnościowej maszyny pomiarowej. Autorzy przeprowadzili badania eksperymentalne przy użyciu współrzędnościowej maszyny pomiarowej wyposażonej w aktywną stykową głowicę skanującą. Badania polegały na pomiarze odchyłki walcowości CYLt trzech elementów przy zastosowaniu 15 wartości prędkości skanowania. Przeprowadzone badania pokazały, że prędkość skanowania ma istotny wpływ na wynik pomiaru odchyłki walcowości. Co więcej, wpływ ten jest różny dla elementów o różnym charakterze nieregularności powierzchni.

SŁOWA KLUCZOWE: odchyłka kształtu, współrzędnościowa maszyna pomiarowa, prędkość skanowania

ABSTRACT: The paper discusses the problem how scanning speeds affects results of measurements of cylindricity deviations obtained with the use of a coordinate measuring machine. Authors conducted experimental study applying a coordinate measuring machine equipped with a scanning contact probe-head. The experiment consisted of measurements of cylindricity deviations CYLt of three elements using 15 different scanning speeds. The experiments revealed that scanning speed influence significantly results of measurements of cylindricity deviations. Furthermore, the influence is different for elements that are characterized by different distribution of surface irregularities .

KEYWORDS: form deviation, coordinate measuring machine, scanning speed

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.469

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono metodę stykową pomiaru odchyłek profilu zamka łopatki wirnika, po wycinaniu elektroerozyjnym WEDM (Wire Electrical Discharge Machining), wykonaną na konturografie Mahr XC20.

SŁOWA KLUCZOWE: WEDM, odchyłka profilu, zamek łopatki, konturograf

ABSTRACT: The article presents contact method for measurements of the blade’s fir tree slots shape accuracy, after WEDM cutting process, performed at the conturograph Mahr XC20.

KEYWORDS: WEDM, profile deviation, fir tree slot, conturograph

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.470

STRESZCZENIE: Urządzenia pomiarowe odgrywają podstawową rolę w procesach produkcyjnych w pomiarach wielkości geometrycznych wyrobów. Systemy pomiarowe są również niezbędne w automatach i robotach w celu realizacji zaprogramowanych zadań. Rozwój dowolnego systemu pomiarowego może w wielu przypadkach być stymulowany przez rozwiązania wypracowane przez naturę w procesie ewolucji organizmów żywych (zwierząt i roślin). Przykłady takich bioinspiracji zostały przedstawione w artykule.

SŁOWA KLUCZOWE: bionika, sztywność, odkształcenia, zużycie, odporność na drgania

ABSTRACT: Measurement systems play basic role in production processes for products geometry measurements. Measurements systems are also applied in automats or robots in order to fulfill programmed tasks. Development of any measurement systems in many cases can be stimulated by solutions worked out by the Nature in evolution process of alive organisms (animals and plants). Examples of such bioinspirations are presented in the paper.

KEYWORDS: bionic, stiffness, distortions, wear, vibration resistivity

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.471

STRESZCZENIE: Przedstawiono wyniki badań dokładności pomiaru kształtu pióra łopatki wirnika ramieniem pomiarowym wyposażonym w głowicę laserową. Wyniki pomiarów zostały porównane z teoretycznym modelem CAD w programie GOM Inspect.

SŁOWA KLUCZOWE: łopatka wirnika, ramię pomiarowe, dokładność, pomiar optyczny

ABSTRACT: The paper presents comparative study of analysis the accuracy of geometry rotor blade. Measurements was preformed using coordinate measuring arm with optical system. The results of measurements was compared with the theoretical CAD model in GOM Inspect software.

KEYWORDS: rotor blade, coordinate measuring arm, accuracy, optical measurement

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.472

STRESZCZENIE: W pracy przedstawiono metodę wyznaczenia dokładności wybranych wielkości makrogeometrii frezu pełnowęglikowego. Pomiary zostały wykonane na maszynie pomiarowej Zoller smarTcheck oraz z wykorzystaniem optycznego systemu pomiarowego firmy Alicona. Badania eksperymentalne mają na celu praktyczną ocenę dokładności pomiaru w warunkach przemysłowych oraz laboratoryjnych.

SŁOWA KLUCZOWE: makrogeometria frezu, wyznaczenie dokładności maszyny optycznej Zoller smarTcheck

ABSTRACT: This paper presents a method of measuring of selected macro geometry parameters of carbide end mill. Experimental test was performed in order to determine the difference between laboratory and industrial measurements.

KEYWORDS: end mill macro geometry

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.473

STRESZCZENIE: W artykule omówiony został prototyp systemu do pomiaru odchyłek wymiaru i okrągłości tulei cylindrowych. W urządzeniu wykorzystano niestosowaną w szerokim zakresie odniesieniową metodę pomiaru odchyłki okrągłości. Wykorzystanie tej metody pozwala na ograniczenie czasu pomiaru przy zachowaniu wymaganej dokładności oraz redukcję kosztów systemu. W artykule zaprezentowano wyniki wstępnych badań odchyłki okrągłości.

SŁOWA KLUCZOWE: pomiary odchyłki okrągłości, automatyzacja, metrologia wielkości geometrycznych

ABSTRACT: The article discussed a prototype system to measure deviations in size and roundness of cylinder liners. The device is based on has not been applied in a wide range method for measuring roundness deviation. Using this method allows to reduce measurement time while maintaining the required accuracy and reducing system costs. The article presents the preliminarny results.

KEYWORDS: measurement, roudness, automation

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.474

STRESZCZENIE: Przedstawione w artykule badania eksperymentalne mają na celu ustalenie, jaki wpływ na wynik pomiaru odchyłki okrągłości uzyskanych pneumatyczną metodą pomiarową ma zmiana prędkości obrotowej stolika pomiarowego. W pomiarach wykorzystano przetworniki wyposażone w klasyczne dysze pomiarowe o przekroju kołowym; pomiary wykonano za pomocą przetwornika wyposażonego w dyszę szczelinową.

SŁOWA KLUCZOWE: pneumatyczny przetwornik długości, pomiary bezstykowe, odchyłka okrągłości

ABSTRACT: The article presents in experimental studies is to determine the impact on the result obtained roundness deviation pneumatic measuring method is to change the speed of the measuring table. In the measurements used gauge with classical measuring nozzles of circular hole and measurements were used by the air gauge with a slotted nozzle.

KEYWORDS: air gauge, non-contact measurement, roundness

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.475

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono problematykę bezstykowych pomiarów cech geometrycznych warstwy wierzchniej. Opisano zasadę działania laserowego czujnika konfokalnego. Zaprezento- wano przykłady komercyjnych zastosowań takich czujników oraz zamieszczono przykłady pomiarów uzyskanych laserowym czujnikiem konfokalnym.

SŁOWA KLUCZOWE: pomiary bezstykowe, konfokalna głowica pomiarowa, chropowatość powierzchni

ABSTRACT: Article presents the problem of non-contact measurements of geometric characteristics of the surface. Principle of operation of a confocal chromiotic measuring system. Presented examples of commercial uses of the above-mentioned sensors, and provides the measurement results obtained confocal laser sensor.

KEYWORDS: non-contact measurements, confocal chromatic measuring system, roughness

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.476

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono możliwości zastosowania sygnałów składowych siły skrawania, emisji akustycznej oraz drgań do diagnostyki wysoko wydajnego frezowania stopów aluminium.

SŁOWA KLUCZOWE: diagnostyka, nadzorowanie, frezowanie, obróbka wysoko wydajna, stopy aluminium

ABSTRACT: This paper presents the results of research in monitoring signals, such as cutting force components, acoustic emission and vibrations in terms of their application in high performance milling of aluminum alloys.

KEYWORDS: diagnostics, monitoring, milling, HPC, aluminum alloys

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.477

STRESZCZENIE: Podano przykładową budowę przemysłowego tomografu komputerowego i wymieniono jego funkcje. Następnie scharakteryzowano wytyczne VDI/VDE i projektu normy ISO dotyczące testów dokładności tomografów.

SŁOWA KLUCZOWE: Przemysłowy tomograf komputerowy, główne funkcje tomografu przemysłowego, testy dokładności

ABSTRACT: A sample construction of a CT scanner with functions of main units were described. Then VDI/VDE guidelines and draft of ISO standard concerning accuracy tests of CT scanners were characterized.

KEYWORDS: industrial CT scanners, main functions of an industrial CT scanner, accuracy tests

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.478

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono charakterystyki metrologiczne grupy nowych wzorców materialnych przeznaczonych do kalibracji przyrządów stykowych i optycznych do pomiarów struktury geometrycznej powierzchni.

SŁOWA KLUCZOWE: struktura geometryczna powierzchni, wzorce materialne, wzorce programowane spójność pomiarowa

ABSTRACT: The article presents the metrological characteristics of the new material measures intended for calibration of optical and contact instruments for measuring of surface texture.

KEYWORDS: surface texture, material measures, software measurement standards metrological traceability

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.479

STRESZCZENIE: W artykule przestawiono wpływ rodzaju zastosowanej obróbki i właściwości optycznych materiału, z którego wykonany jest mierzony element, na ilość punktów niezmierzonych podczas wykonywania pomiarów stereometrii powierzchni metodą koherentnej interferometrii korelacyjnej.

SŁOWA KLUCZOWE: pomiary optyczne, struktura geometryczna powierzchni, koherentna korelacyjna interferometria

ABSTRACT: The paper presents an influence of the applied machining method and optical properties of the material of investigated element on the number of points that were not measured during measurements of surface stereometry with the use of coherence correlation interferometry.

KEYWORDS: optical measurements, geometrical surface structure, coherence correlation interferometry

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.480

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono ocenę wpływu grubości ścianki tulei wykonanych w technologii przyrostowej na odchyłkę walcowości oraz prostoliniowości tworzącej walca z wykorzystaniem współrzędnościowej techniki pomiarowej. Wytwarzanie prototypów z cienkimi ściankami jest uzasadnione ekonomicznie, gdyż skraca znacznie czas wydruku jak i jego koszt.

SŁOWA KLUCZOWE: technologie przyrostowe, współrzędnościowa technika pomiarowa, wielosensorowość

ABSTRACT: The article presents an assessment of the impact of quill wall thickness made in the additive manufacturing for cylindricity deviation and the straightness of creating a cylinder with the use of coordinate measuring technique. Production of prototypes of the thin walls is economically justified because it reduces considerably the time output as well as its cost.

KEYWORDS: additive manufacturing, coordinate measuring technique, multisensory

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.481

STRESZCZENIE: Artykuł przestawia badania mające na celu ocenę wpływu rozdzielczości czujnika optycznego na pomiary struktury geometrycznej powierzchni. Badania wykonano z użyciem czujników mierzących metodą konfokalnego profilowania. Dobrano powierzchnie o nieokresowym charakterze. Przeprowadzono analizę parametrów chropowatości profilu oraz powierzchni.

SŁOWA KLUCZOWE: metoda konfokalnego profilowania, topografia powierzchni, chropowatość, metodyka pomiaru

ABSTRACT: Paper presents research performed in order to evaluation of influence of optical probe resolution on surface texture measurements. Measurements were performed with use confocal profiling probes. Surfaces with aperiodic character were selected. Analysis of roughness profile and surface parameters was performed.

KEYWORDS: confocal profiling method, surface texture, roughness, measurement methodology

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.482

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono porównanie danych nominalnych i wyników symulacji pomiarów współrzędnościowych promieni krawędzi natarcia i spływu pióra łopatki turbiny. Dane te uzyskano z użyciem oprogramowania Blade Pro oraz wybranej metody optymalizacji. W trakcie badań numerycznych punkty pomiarowe były generowane z określoną wartością rozrzutu względem przekrojów pióra łopatki.

SŁOWA KLUCZOWE: współrzędnościowa technika pomiarowa, powierzchnia swobodna, łopatka turbiny

ABSTRACT: In the article the comparison of nominal data and the results of simulations of coordinate measurements of radii of leading and trailing edges of a turbine blade is presented. That data were obtained using the Blade Pro software and the selected method of optimization. During numerical research measured points were generated around cross-sections of a turbine blade with the assumed dispersion.

KEYWORDS: coordinate measuring technique, free-form surface, turbine blade

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.483

STRESZCZENIE: W artykule dokonano przeglądu metod aktywnej kontroli nierówności powierzchni części maszyn wykorzystujących zjawisko rozpraszania światła. Dokonano krótkiej charakterystyki wybranych metod aktywnej kontroli chropowatości powierzchni.

SŁOWA KLUCZOWE: kontrola aktywna, ocena chropowatości powierzchni, rozpraszanie światła

ABSTRACT: The in-process inspection of surface texture of machine elements by methods that use light scattering is analysed. A brief characterization of selected methods of in-process inspection of surface roughness was presented.

KEYWORDS: in-process inspection, assessment of surface roughness, light scattering

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.484

STRESZCZENIE: W pracy przedstawiono możliwości aplikacji technik pomiarowych w przemyśle kuźniczym w przypadku do dwóch grup obiektów: odkuwek i narzędzi kuźniczych, zwracając uwagę na niedostateczną świadomość ważności stosowanych przyrządów i metod pomiaru, w kontekście bezpieczeństwa uzyskiwanych wyrobów, oraz istotne problemy pomiarowe wynikające z ekstremalnych warunków panujących w przemysłowych procesach kucia matrycowego na gorąco.

SŁOWA KLUCZOWE: narzędzia kuźnicze, odkuwka

ABSTRACT: The paper presents the possibilities of application of modern measurement techniques in the forging industry used two groups of objects: forgings and forging tools, paying attention to the lack of awareness of the validity of used instruments and the methods of measurement, especially in the context of security achieved products and significant measurement problems due to the extreme conditions in industrial die hot forging processes.

KEYWORDS: forging tools, forging

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.485

STRESZCZENIE: Celem pracy jest określenie warunków występujących w komorze roboczej silnika pneumatycznego pracującego w cyklu odwrotnym do cyklu sprężarki zębatej. Wyniki uzyskano za pomocą symulacji w programie ANSYS CFX poprzez zamodelowanie przepływu powietrza przez komorę roboczą silnika.

SŁOWA KLUCZOWE: silnik powietrzny, sprężarka zębata, symulacja komputerowa

ABSTRACT: The aim of the study is to determine the conditions in the working chamber of pneumatic engine, which works in inverted duty cycle of the tooth compressor. The results were obtained in ANSYS CFX by modeling the air flow through the working chamber of the engine.

KEYWORDS: air engine, tooth compressor, computer simulation

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.486

STRESZCZENIE: Artykuł przedstawia porównanie błędów pomiarowych wybranych optycznych metod pomiarów. W badaniach wykorzystano skaner optyczny, mikroskop pomiarowy oraz metody fotogrametryczne. Dużo uwagi poświęcono narzędziu 123D, dostarczanemu przez firmę Autodesk, oraz jego przydatności przy realizowaniu zadań pomiarowych.

SŁOWA KLUCZOWE: dokładność pomiaru, fotogrametria, skaner optyczny, mikroskop pomiarowy

ABSTRACT: The article shows the comparison of errors of the optical measurement methods. In research one used the optical scanner, the measuring-microscope and photogrammetric methods. The large part of the article is about „123D” software developed by Autodesk. A main objective the elaboration is the proof of the usefulness of the software 123d to measuring- challenges.

KEYWORDS: measuring accuracy, photogrammetry, optical scanner, measuring-microscope

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.487

STRESZCZENIE: W pracy opisano badania wstępne dwóch prostych połączeń ślizgowych przenoszących ruch obrotowy i posuwisto-zwrotny. Modele fizyczne próbek wykonano w technologii przyrostowej PJM, a następnie poddano dokładnym pomiarom metrologicznym. Celem tych badań była ocena wpływu parametrów procesu technologicznego na stan powierzchni oraz luzy konstrukcyjne.

SŁOWA KLUCZOWE: PJM, Technologie Przyrostowe, Connex 350

ABSTRACT: This paper describes a preliminary study two types of sliding connections transmitting rotation or reciprocating motion. Physical models of samples were manufactured by additive technology PJM and then subjected to metrological research. The purpose of these research was to assess the influence of process parameters on the surface condition and constructional clearances.

KEYWORDS: PJM, Additive Technologies, Connex 350

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.488

STRESZCZENIE: W artykule zaprezentowana została metodyka rekonstrukcji obiektu przestrzennego. Przedstawione zostały kolejne etapy procesu obejmujące: digitalizację kształtów obiektu, budowę jego modelu geometrycznego, ocenę dokładności utworzonego modelu geometrycznego. Dokładność modelu CAD rekonstruowanego obiektu oszacowana została na podstawie pomiarów współrzędnościowych.

SŁOWA KLUCZOWE: digitalizacja, skaner optyczny, model CAD, pomiary współrzędnościowe

ABSTRACT: The article presents the method of reconstruction of the spatial object. The next stages of the process were described: digitization of the object, the construction of its geometric model, an assessment of the accuracy of the created CAD model. The accuracy of the CAD model of the reconstructed object was estimated on the basis of the coordinate measurements.

KEYWORDS: digitalization, optical scanner, CAD model, coordinate measurements

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.489

STRESZCZENIE: W celu pomiaru wielkości charakteryzujących warunki pracy mechanizmu zespołu śruba nakrętka toczna wykonano stanowisko dydaktyczne. Umożliwia ono wprowadzenie i pomiar napięcia wstępnego nakrętek, zadawanie obciążenia zewnętrznego, a także pomiar przemieszczeń nakrętek względem śruby i oporów ruchu. Umożliwa ono również określenie wartości maksymalnego obciążenia zewnętrznego, powyżej którego nastąpi otwarcie obciążanej nakrętki.

SŁOWA KLUCZOWE: śruba toczna, napięcie wstępne, system pomiarowy

ABSTRACT: In order to measure quantities characterizing the operating conditions of the mechanism an educational test stand was developed. It allows the introducing and measuring the preload of ball nuts, application of the external load, and measuring displacements of the nuts with respect to the screw and the resistance to motion. It allows also specify the maximum external load above which will open the nut.

KEYWORDS: ball screw nut assembly, preload, measuring system

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.490

STRESZCZENIE: W artykule skupiono uwagę na wartościach wybranych parametrów SGP przedmiotów wykonanych rapid technologiami: FDM, Polymer Jetting i SLS. Analizowane powierzchnie zostały zmierzone metodą stykową z użyciem profilometru 3D. W procesach wytwarzania modeli stosowano materiały wyjściowe typowe dla tych technologii oraz różne dopuszczalne grubości warstw.

SŁOWA KLUCZOWE: technologie przyrostowe, topografia powierzchni

ABSTRACT: Attention is paid in this paper on the magnitudes of chosen surface texture parameters of models made with selected rapid technologies: FDM, Polymer Jetting and SLS. Analyzed surfaces were measured by contact method using a 3D profile measurement gauge. In manufacturing processes of making models there were used various input materials and allowable thicknesses of layers recommended for those technologies.

KEYWORDS: additive technologies, surface topography

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.491

STRESZCZENIE: W artykule opisano badania wybranych parametrów wysokościowych i przestrzennych SGP powierzchni modeli wykonanych rapid technologią FDM (fused deposition modeling). Zmienność wartości analizowanych parametrów topografii powierzchni badano w różnych obszarach ścian bocznych modeli, które były nachylone do płaszczyzny referencyjnej pod różnymi kątami.

SŁOWA KLUCZOWE: technologie przyrostowe, FDM, topografia powierzchni

ABSTRACT: In the paper there are described investigations of chosen surface texture parameters of models made with one of rapid technologies – FDM (Fused Deposition Modeling). The variations of values of analyzed surface texture parameters were investigated in different areas of the models’ side faces which were inclined to the reference face with different angles.

KEYWORDS: additive technologies, FDM, surface topography

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.492

STRESZCZENIE: Przedstawiono zastosowanie czujnika optycznego ConoProbe 3.0HD do szybkiego skanowania profilu 2D powierzchni wału po obróbce skrawaniem. Do przemieszczania głowicy pomiarowej wykorzystano napęd obrabiarki CNC. Zmierzony profil wykorzystano do oceny różnicy średnic tego wału oraz jego chropowatości. Zmierzone wartości odniesiono do wyników uzyskanych przy pomocy profilografometru firmy Taylor Hobson. W zależności od częstotliwości próbkowania sygnału badania wykazały rozbieżności rzędu 0,02 mm dla pomiaru średnicy wału oraz rozbieżności od 1 do 10 μm w ocenie chropowatości.

SŁOWA KLUCZOWE: pomiar chropowatości, holografia konoskopowa, profilograf, obrabiarka CNC

ABSTRACT: Application of an optical sensor ConoProbe 3.0HD to quickly scan a 2D profile of the shaft after machining was described. The drive of CNC machine tool was employed to move the measuring head. The measured profile was used to assess the difference in diameters of the shaft and its roughness. The measured values were referred to the results obtained using profilographometer Taylor Hobson. Studies have shown differences in the shaft diameter assessment of the order of 0.02 mm, and in the assessment of roughness of 1 to 10 μm, depending on the sampling frequency.

KEYWORDS: roughness measurement, conoscopic holography, profilograph, CNC machine

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.493

STRESZCZENIE: W pracy pokazano, w jaki sposób strategia obróbki wykończeniowej może wpływać na jakość i dokładność wytwarzanych powierzchni swobodnych. Analizy dokonano na podstawie pomiarów na współrzędnościowej maszynie pomiarowej. Otrzymane w wyniku pomiaru mapy powierzchni ze zdefiniowanymi błędami były podstawą do weryfikacji kryterium doboru strategii obróbkowej, związanym z jakością wytwarzanych powierzchni.

SŁOWA KLUCZOWE: powierzchnia swobodna, strategia obróbkowa, systemy pomiarów współrzędnościowych

ABSTRACT: The accuracy of some free-form samples with respect to strategy of the machining has been discussed in this paper. The three samples have been produced by CNC machine center. The accuracy analysis of produced free-form surfaces was made using coordinate measuring machine (CMM). The diagrams or maps of errors, received from measurement, are simply provided to conclusions, which strategy of the finishing operation will be acceptable.

KEYWORDS: free-form surface, machining strategy, coordinate measurement systems

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.494

STRESZCZENIE: W pracy przedstawiono wyniki na podstawie przeprowadzonego eksperymentu funkcjonowania oraz porównania efektywności działania układu zawieszenia kabiny ciągnika rolniczego w formie gumowych wibroizolatorów. Do przeprowadzenia badań wykorzystano dwa pojazdy, ciągniki rolnicze, model 11054, w których zastosowano dwa rodzaje wibroizolatorów. Dane otrzymano w drodze badań za pomocą akcelerometrów w jednostce przyspieszenia G i poddano je analizie w programie MATLAB.

SŁOWA KLUCZOWE: badania, ciągnik, dynamika, eksperyment

ABSTRACT: The paper presents the results of research on the basis of the carried out experiment and compare the effectiveness of the suspension system cab farm tractor in the form of rubber feet. For research uses two vehicles, agricultural tractors, 11054 model using two types of feet. Data received by means of research using accelerometers in the unit of acceleration G and have been subjected to them in MATLAB.

KEYWORDS: tests, tractor, dynamics, experiment

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.495

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono przegląd metod pomiaru odkształceń ramion wykorbień, w oparciu o które dokonuje się oceny stanu geometrycznego wielkogabarytowych wałów korbowych na etapie wytwarzania, jak również oceny stanu łożyskowania wałów dokonywanej okresowo w trakcie eksploatacji silnika. Zaprezentowano też nową koncepcję tzw. symetrycznego pomiaru odkształceń ramion wykorbień, eliminującą szereg niedogodności wynikających z obecnie stosowanych metod pomiaru.

SŁOWA KLUCZOWE: pomiary odkształceń, wały korbowe, ocena stanu geometrycznego

ABSTRACT: The paper shows review of measurement methods of crank web deformation, basing on which shall assess the geometric state extralarge crankshafts on the stage of production as well as periodic evaluation of crankshaft bearings during engine exploitation. The new concept of so called symmetric measurement of crank arms deformation, which elliminates several disadvantages resulting from the currently applied methods of measurement.

KEYWORDS: deformation measurements, crankshafts, evaluation of geometrical state

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.496

STRESZCZENIE: Przedstawiono metodę i interferencyjny czujnik do pomiaru wzajemnych mikroodchyleń kątowych wiązki laserowej i czujnika. Przeanalizowano wybrane konfiguracje układów optycznych. Oceniono wpływ błędów wykonania elementów optycznych w wybranym układzie interferometru.

SŁOWA KLUCZOWE: pomiary odchyleń kątowych, interferometr laserowy

ABSTRACT: Method and the interference sensor for measuring micro-deviations of a laser beam in relation to the sensor is presented. Selected configurations of optical system are analyzed. Influence of fabrication errors in optical components in the selected layout is presented.

KEYWORDS: measurement of the angular deflection, laser interferometer

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.497

STRESZCZENIE: W pracy przedstawiono metodę wyodrębniania szerokich wgłębień struktury geometrycznej. Wgłębienia zostały następnie wypełnione gładkim kształtem. Analizowano powierzchnie cylindrów silników spalinowych po gładzeniu płasko-wierzchołkowym zawierających dodatkowo wygniatane kieszenie smarowe. Badano parametry z normy ISO-25178.

SŁOWA KLUCZOWE: struktura geometryczna powierzchni, powierzchnie cylindra, szerokie rysy, kieszenie smarowe

ABSTRACT: In this paper the method of extraction of wide valleys in surface topography measurement was presented. Deep valleys were then filled by a smooth shape. Surface topography of plateau-honed cylinder liners with burnished oil pockets was taken into consideration. Parameters from ISO-25178 standard were analysed.

KEYWORDS: surface topography, cylinder liners, wide valleys, oil pockets

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.498

STRESZCZENIE: W artykule opisano wpływ strategii obróbki na wartość odchyłki walcowości zewnętrznych powierzchni cylindrycznych obrobionych frezem trzpieniowym.

SŁOWA KLUCZOWE: frezowanie, interpolacja kołowa, spirala, obróbka oscylacyjna

ABSTRACT: The article describes influence of machining strategies on the deviation of the cylindrical form of cylindrical outer surface machined of the cylindrical cutter.

KEYWORDS: milling, circular interpolation, ramp, oscillatory machining

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.499

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono badania wybranych właściwości metrologicznych głowicy do pomiarów przemieszczeń względnych w układzie narzędzie–przedmiot obrabiany. Głowica została wyposażone w dwa czujniki wiroprądowe, a proces kalibracji został przeprowadzony przy pomocy interferometru laserowego.

SŁOWA KLUCZOWE: toczenie wzdłużne, drgania, przemieszczenia względne

ABSTRACT: The article presents the research of the selected metrological properties of the head to measure relative displacement of tool and displacement. The head was equipped with two eddy current sensors and calibration process was conducted by using a laser interferometer.

KEYWORDS: longitudinal turning, vibrations, displacement relative

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.500

STRESZCZENIE: W pracy przedstawiono wybrane wyniki badań dotyczących oszacowania wartości swobodnej energii powierzchniowej na elementach walcowych wykonanych ze stopu aluminium AW7075. Przedstawiono problemy metodologiczne związane z pomiarem kąta zwilżania cieczami wzorcowymi na powierzchniach walcowych. Oszacowano niezbędną liczbę pomiarów kąta zwilżania służącego do wyznaczenia wartości swobodnej energii powierzchniowej.

SŁOWA KLUCZOWE: swobodna energia powierzchniowa, stop aluminium, warstwa wierzchnia

ABSTRACT: The paper presents selected results of studies estimating the value of surface free energy on cylindrical specimens of AW7075 aluminum alloy. It shows the methodological problems associated with measuring the contact angles of standard liquids on the roller surfaces. Estimated necessary number of contact angle measurements used to determine the value of the surface free energy.

KEYWORDS: surface free energy, aluminum alloy, surface layer

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.501

STRESZCZENIE: W artykule zaprezentowane są wyniki badania wpływu trybu pracy pięcioosiowego systemu współrzędnościowego na dokładność pomiaru. Procedura badawcza zakładała pomiar dwóch pierścieni wzorcowych o różnej średnicy w trzech trybach pomiaru: 2-osiowym wykorzystującym ruchy samej głowicy, 3-osiowym wykorzystującym tylko ruchy maszyny i 5-osiowym stanowiącym ich połączenie.

SŁOWA KLUCZOWE: współrzędnościowa maszyna pomiarowa, głowica obrotowo-uchylna, dokładność pomiaru

ABSTRACT: In this paper authors try to assess the impact of the chosen working mode on accuracy of five-axis measuring system. The experiment consists of measurement of two reference rings of different diameters using three working modes: 2-axis mode – when measurements are performed using only head rotary movements; 3-axis mode – using only Coordinate Measuring Machine movements and 5-axis mode – the combination of previously mentioned modes.

KEYWORDS: coordinate measuring machine, articulated head probe, measurement accuracy

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.502

STRESZCZENIE: W niniejszej pracy przedstawiono wyniki analizy numerycznej stanu naprężeń w materiale po procesie kulowania. Model obliczeniowy umożliwia symulację zjawisk zachodzących w głąb materiału w skutek odkształcenia plastycznego. Celem pracy jest przedstawienie możliwości kreowania właściwości materiału oraz jego warstwy wierzchniej po procesie.

SŁOWA KLUCZOWE: model numeryczny, kulowanie, proces, naprężenia własne

ABSTRACT: This paper presents the results of numerical analysis of stresses in the material after shot peening process. The calculation model allows the simulation of phenomena into the material as a result of plastic deformation. The aim of the study is to present the possibility of creating material properties and the surface layer of the process.

KEYWORDS: numerical model, shoot peening process, residual stress

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.503

STRESZCZENIE: Tomografia komputerowa (CT) jest najnowszą techniką pomiarową wśród metod współrzędnościowych. W artykule przedstawiono możliwość jej aplikacji do pomiaru i oceny profili uzyskiwanych w procesie gięcia. CT umożliwia ocenę grubości oraz analizę ewentualnych pocienień ścianek. Po uzyskaniu przestrzennego wyniku pomiaru pozwala również na ocenę w oparciu o model CAD. CT jest zaliczana do metod NDT, co pozwala również na kontrolę pęknięć czy porowatości.

SŁOWA KLUCZOWE: tomografia komputerowa, dokładność pomiaru, profile aluminiowe, gięcie, obróbka plastyczna

ABSTRACT: Computed tomography (CT) is the newest group belonging to coordinate measuring techniques. In the paper its application to measure and evaluate profiles obtained by bending was described. CT makes it possible to assess thickness of walls and detect places where it is too small. After obtaining a 3D image as a result of measurement it is also possible to compare the obtained data with a CAD file. CT is also considered as NDT technique, so all the pores and cracks can be easily inspected.

KEYWORDS: computed tomography, measurement accuracy, aluminum profiles, bending, plastic deformation

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.504

STRESZCZENIE: W artykule omówiono problematykę błędu temperaturowego w aspekcie współczesnego podejścia do szacowania niepewności pomiarów. Wykonano analizy składowych niepewności pomiaru pochodzących od wpływu temperatury dla przypadków stosowania i niestosowania korekcji. Podano informacje ważne do podejmowania decyzji o celowości korekcji błędu temperaturowego.

SŁOWA KLUCZOWE: niepewność pomiaru, błąd temperaturowy, korekcja błędu temperaturowego, budżet niepewności

ABSTRACT: The paper presents issues connected with temperature error in the context of up-today approach to uncertainty evaluation. Evaluation of uncertainty components arising from temperature influences are presented for the case of applying correction and without correction. The information provided should be sufficient to decide whether the temperature error correction is purposive.

KEYWORDS: measurement uncertainty, temperature error, temperature error correction, uncertainty budget

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.505

STRESZCZENIE: W pracy przedstawiono możliwości wykorzystania transformaty falkowej w celu rozdzielania składowych nierówności powierzchni zmierzonej. Przeprowadzono badania porównawcze sygnałów chropowatości powierzchni otrzymanych po analizie filtrem Gaussa oraz po przeprowadzeniu dekompozycji falkowej. Analizując otrzymane wyniki badań statystycznych, stwierdzono, iż transformata falkowa może być stosowana do rozdzielnia składowych nierówności powierzchni.

SŁOWA KLUCZOWE: filtracja, filtr Gaussa, analiza falkowa, chropowatość powierzchni

ABSTRACT: The paper presents the possibilities of using wavelet transform to separate the components of surface irregularities. Authors conducted comparative tests of surface roughness obtained by the Gaussian filtering and wavelet decomposition. Analyzing the results statistical research, it was concluded that the wavelet transform can be used for separating components of surface irregularities.

KEYWORDS: filtering, Gaussian filter, wavelet analysis, surface roughness

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.506

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono wykorzystanie fotogrametrii dynamicznej do badań zderzeniowych foteli stosowanych w komunikacji zbiorowej. Zaprezentowano ideę funkcjonowania fotogrametrii oraz opisano przykładowy system. Omówiono procedurę prowadzenia badań i zaprezentowano wyniki badań crash testów.

SŁOWA KLUCZOWE: fotogrametria, badania zderzeniowe, próby dynamiczne, deformacja

ABSTRACT: In the paper application of dynamic photogrammetry for crash test regarding seats used in public transportation was presented. An idea how photogrammetry works was depicted and an exemplary system was shown. A measurement procedure was described and results of crash tests were briefly discussed.

KEYWORDS: photogrammetry, crash tests, dynamic tests, deformation

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.507

STRESZCZENIE: Dla bezpieczeństwa oraz prawidłowej eksploatacji taboru kolejowego kluczowe znaczenie ma średnica bieżni kół tocznych. W praktyce taki pomiar jest utrudniony i może być obarczony dużym błędem wynikającym np. z uszkodzeń powstałych na skutek użytkowania. Niniejszy artykuł pokazuje problemy spotykane podczas praktycznej realizacji takich pomiarów.

SŁOWA KLUCZOWE: zestaw kołowy, średnica toczna, pomiar

ABSTRACT: For safety and proper operation of rolling stock essential meaning has a diameter of the track wheels. In practice, such a measurement is difficult and It may be saddled with a big mistake eg. from damage caused by use. This article highlights the problems encountered in the practical implementation of such measures.

KEYWORDS: wheel set, the diameter of a rolling, measurement

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.508

STRESZCZENIE: Przedstawiono zakłócenia, jakie mogą wystąpić w pomiarach topografii powierzchni, w szczególności w układzie pomiarów 3D oraz w przetwarzaniu danych z pomiarów w programach do analizy. Przedstawiono strukturę źródeł błędów w podziale na kategorie związane z różnymi elementami procesu pomiarowego.

SŁOWA KLUCZOWE: pomiary topografii powierzchni, profilometry, źródła błędów, wiarygodność pomiarów

ABSTRACT: The paper presents threats that may occur in the surface topography measurements, in particular in the 3D measurement and processing of the measured data in analysis applications. The structure of the sources of errors by categories related to the different elements of the measurement process was presented.

KEYWORDS: surface topography measurements, profilometers, error sources, credibility of measurements

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.509

STRESZCZENIE: W opracowaniu przedstawiono wyniki pomiarów odkształcenia opon samochodowych w stanach dynamicznych. Badania przeprowadzono na hamowni podwoziowej MAHA MSR 500, z wykorzystaniem typowych opon oferowanych na rynku dla samochodów klasy kompaktowej. W trakcie pomiarów zmieniano obciążenie rolki napędowej hamowni przy zachowaniu stałej prędkości kątowej koła, dokonując pomiaru dynamicznego odkształcenia opony i przemieszczenia osi koła w trzech kierunkach. Badania przeprowadzono z wykorzystaniem optycznego systemu pomiarowego PONTOS, umożliwiającego wykonanie pomiaru i analizę trajektorii wybranych punktów pomiarowych w układzie współrzędnych 3D.

SŁOWA KLUCZOWE: opona samochodowa, dynamiczne odkształcenie opony, optyczny system pomiarowy

ABSTRACT: In this paper research results of vehicle,s tyredeformation at transitional states was presented. Experimental test was carried out at MAHA MSR 500 test bench on typical compact class vehicle tyre. Measurment of dynamic tyre deformation and vehicle’s wheel axle displacement was carried out with change of test bench roller load with their constant rotational speed. Experiment results was achieved with optical measurement system PONTOS, which also give possibilities to saving, analysis of measurement points trajectory at 3D coordinates system.

KEYWORDS: vehicle tyre, dynamic tyre deformation, optical measurment system

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.510

STRESZCZENIE: W artykule zaprezentowano metodę analizy danych struktury geometrycznej powierzchni obrobionych przy wykorzystaniu zależności między rozkładem amplitudy mikronierówności a wymiarem fraktalnym rzędnych powierzchni.

SŁOWA KLUCZOWE: analiza stochastyczna powierzchni, wymiar fraktalny

ABSTRACT: The paper presents a method of surface texture analysis using the relationship between the amplitude distribution and a fractal dimension of the surface.

KEYWORDS: stochastic analysis of the surface, fractal dimension

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.511

STRESZCZENIE: W artykule zaprezentowano jedną z metod analizy danych struktury geometrycznej powierzchni obrobionych – krzywą udziału materiału. Analizie za pomocą krzywej układu materiału poddano dane dwuwymiarowe i trójwymiarowe. Zaproponowano w analizie danych trójwymiarowych kierunkowy udział materiałowy.

SŁOWA KLUCZOWE: powierzchnia obrobiona, krzywa udziału materiału

ABSTRACT: The paper presents The paper presents one of the methods of analysis of surface texture – bearing area curve. The analysis with the use of bearing area curve was performed for 2D and 3D surface data. For analysis of 3D data the directional bearing area curve was proposed.

KEYWORDS: machined surface, bearing area curve BAC

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.512

STRESZCZENIE: W artykule zaprezentowano metrologiczne wykorzystanie systemu wizyjnego do pomiaru wielkości geometrycznych zarysów gwintów zewnętrznych metrycznych M8×1 z oceną wartości wymiaru w ujęciu wolumetrycznym.

SŁOWA KLUCZOWE: metrologia optyczna, wytwarzanie części maszyn, ocena wolumetryczna

ABSTRACT: The paper presents the usability of machine vision in the measurement of geometrical quantities of the external metric threads M8×1 with assessment of the volumetric errors of the workpiece.

KEYWORDS: optical metrology, production of machines, volumetric errors of the workpiece

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.513

STRESZCZENIE: Wizualizacja procesów produkcyjnych umożliwia monitorowanie, diagnozowanie i sterowanie procesem. Ponadto daje możliwość szybkiej oceny stanu maszyn produkcyjnych. Podstawę współczesnych technologii przesyłu danych stanowi protokół komunikacyjny TCP/IP. Artykuł przedstawia przykładowe rozwiązania bazujące na nowoczesne metodach przesyłania danych, umożliwiające dokonanie wizualizacji procesów produkcyjnych w czasie rzeczywistym.

SŁOWA KLUCZOWE: procesy produkcyjne, techniki wizualizacji, TCP/IP, PLC, SCADA, HMI

ABSTRACT: Visualization of production processes allows you to monitor, diagnose and process control. In addition, it enables rapid assessment of state of the production machines. The basis of modern technology of data communication is protocol TCP/ IP. This article presents example solutions based on modern methods of data transfer, which make it possible to visualize production processes in real time.

KEYWORDS: production processes, visualization techniques, TCP/IP, PLC, SCADA, HMI

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.514

STRESZCZENIE: W procesie zgrzewania wybuchowego ważnym zagadnieniem jest dobór parametrów procesu, takich jak: kąt zderzania płyt, prędkość detonacji oraz prędkość punktu kontaktu. Możliwość pomiaru oraz teoretycznego wyznaczenia tych parametrów ma kluczowe znaczenie na etapie projektowania układów dla technologii zgrzewania wybuchowego. W pracy przedstawiono metodę umożliwiającą wyznaczenie kąta zderzania płyt oraz opracowano model matematyczny, który był podstawą przeprowadzenia symulacyjnych pomiarów kąta zderzania.

SŁOWA KLUCZOWE: zgrzewanie wybuchowe, parametry procesu, kąt zgrzewania, metoda skośnych sond

ABSTRACT: In the process of explosive welding important issue is the selection of process parameters such as: impact angle, detonation velocity and the velocity of the collision point. The experimental measurements and theoretical determination of these parameters is of key importance at the stage of designing systems for explosive welding technology. New method for the determination of the impact angle during explosive welding was presented and the mathematical model was formulated in this paper. They were a basis to carry out simulation measurements of the impact angle.

KEYWORDS: explosive welding, process settings, impact angle, oblique probes method

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.515

STRESZCZENIE: W pracy przedstawiono metodykę oceny porowatości w materiałach spiekanych nieodkształconych plastycznie. Wybrano reprezentatywny obszar do analizy, wykonano zdjęcia metalograficzne, uzyskane obrazy przygotowano do analizy, opracowano założenia do weryfikacji obiektów do analizy oceny porowatości w spiekach. Przygotowano tablicę wzorców przykładowych kształtów porów według przyjętych kryteriów. Poprawność opracowanej metody wyznaczenia średniej porowatości w spieku, na podstawie analizy przyjętego reprezentatywnego lokalnego obszaru, zweryfikowano metodą hydrostatyczną.

SŁOWA KLUCZOWE: porowatość w spiekach, spieki metaliczne, współczynniki kształtu, średnica Fereta, analiza obrazu

ABSTRACT: The paper presents a methodology for evaluating the porosity in the sintered material plastically undeformed. Selected representative area for analysis made metallographic photos, images obtained prepared for analysis, developed guidelines for the verification of objects to analyze the assessment of porosity in the sintered. They prepared an array of patterns of exemplary pore shapes according to accepted criteria. The correctness of the method developed in the designation of medium porosity frit, based on a representative adopted in the local area, hydrostatic verified.

KEYWORDS: porosity in the sintered, sintered metal, aspect ratios, diameter Feret, image analysis

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.516

STRESZCZENIE: Przedstawiono metodę pomiaru składowych siły szlifowania w procesie szlifowania narzędzi pełnowęglikowych. W badaniach doświadczalnych zweryfikowano przydatność sygnału siły szlifowania do monitorowania stanu procesu oraz stopnia zużycia ściernicy.

SŁOWA KLUCZOWE: szlifowanie, nadzorowanie, pomiar siły szlifowania

ABSTRACT: This paper presents an innovative method of force measurements during carbide end mills and tool bits grinding. Experimental research was performed in order to monitor grinding process.

KEYWORDS: monitoring, force measurement, flute

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.517

STRESZCZENIE: Celem pracy jest przedstawienie postępów w dziedzinie zastosowań różnych sensorów w obrabiarkach sterowanych numerycznie. Omówiono współczesne napędy obrabiarek i układy pomiaru położenia. Wskazano na przyczyny monitorowania nowoczesnych systemów wytwórczych i opisano stosowane układy diagnostyki i nadzoru. Przedstawiono wybrane inteligentne rozwiązania mechatroniczne w dziedzinie obrabiarek, których celem jest ograniczenie różnego rodzaju błędów obróbki.

SŁOWA KLUCZOWE: obrabiarka, diagnostyka, sensory, układy mechatroniczne

ABSTRACT: The aim of the study was to present the progress in the application of a variety of sensors and mechatronic systems in numerically controlled machine tools. Modern machine tools drives and position measurement systems were discussed. The reasons for modern manufacturing systems monitoring were indicated and diagnostic and supervision systems employed in machine tools were described. Some selected intelligent mechatronic solutions in the field of machine tools whose aim is to reduce various types of machining errors were presented.

KEYWORDS: machine tool, diagnostics, sensors, mechatronic systems

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.518

STRESZCZENIE: Przedstawiono nową metodę badań właściwości dynamicznych współrzędnościowych maszyn pomiarowych (WMP). Opracowana metoda może posłużyć do oszacowania wartości oraz identyfikacji błędów dynamicznych w danym zadaniu pomiarowym. Opisano również przykładowe badania doświadczalne na maszynie współrzędnościowej Zeiss ACCURA z głowicami skaningowymi.

SŁOWA KLUCZOWE: współrzędnościowa maszyna pomiarowa, pomiary skaningowe, błędy dynamiczne

ABSTRACT: A new method applying a simple master artefact for testing the dynamic performance of coordinate measuring machines (CMM) is proposed. This method is used for identification and evaluation of dynamic errors sources. The validity of the method is experimentally confirmed on a bridge Zeiss ACCURA coordinate measuring machine equipped with scanning probes.

KEYWORDS: coordinate measuring machine, scanning measurement, dynamic error

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.519

STRESZCZENIE: This paper introduces a method for a fast identification of friction and heat partition models in cutting. Based on a special tribometer able to simulate wide ranges of contact pressures and sliding velocities, the method is applied for a wide spectrum of work materials and lubrication conditions.

SŁOWA KLUCZOWE: cutting, friction, heat partition

ABSTRACT: Artykuł wprowadza nową metodę szybkiej identyfikacji modeli tarcia i partycji ciepła w skrawaniu. Umożliwia to symulacja w szerokim zakresie nacisków kontaktowych i szybkości poślizgu z wykorzystaniem specjalnego tribometru. Metoda może być stosowana do szerokiego spektrum materiałów i warunków smarowania.

KEYWORDS: skrawanie, tarcie, partycja ciepła

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.11.520

STRESZCZENIE: Orbitalne wiercenie otworów w materiałach kompozytowych jest znanym sposobem na ograniczenie uszkodzeń powierzchni wywołanych przez obróbkę. Atrakcyjną alternatywą dla używanych zazwyczaj drogich frezów palcowych z ostrzami z diamentu polikrystalicznego (PCD) są ściernice diamentowe SAD (superabrasive diamond), jednak uzyskiwane za ich pomocą chropowatości powierzchni Ra nie są zadowalające. Tę wadę można wyeliminować – bez podwyższania kosztu narzędzia i obniżania trwałości ostrza – dzięki zastosowaniu wiercenia oscylacyjno-orbitalnego.