ZB 1 OPRACOWANIE ZAAWANSOWANYCH PROCESÓW OBRÓBKI HSM TRUDNOOBRABIALNYCH STOPÓW LOTNICZYCH

1. ZB 1 OPRACOWANIE ZAAWANSOWANYCH PROCESÓW OBRÓBKI HSM TRUDNOOBRABIALNYCH STOPÓW LOTNICZYCH Lider merytoryczny Prof. dr hab. inż. Bogdan Kruszyński Instytucje partnerskie w zadaniu • Politechnika Lubelska • Politechnika Łódzka • Politechnika Warszawska • Politechnika Rzeszowska

2. 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

3. 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

4. Zadania i realizatorzy 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

5. ZB1.1 Politechnika Łódzka Budowa inteligentnego systemu szlifowania trudnoobrabialnych stopów lotniczych Struktura automatycznego systemu wydobywania informacji z danych pomiarowych oraz klasyfikacji stanu procesu szlifowania. • Uzyskano wysoką zgodność opracowanych modeli z danymi eksperymentalnymi • Opracowane algorytmy diagnostyki pozwalają na wczesne wykrywanie niepożądanych stanów procesu, np. przypaleń Zakres strefy stabilnej w procesie szlifowania ze względu na rozwój falistości na przedmiocie obrabianym w podatnym układzie OUPN

6. ZB1.2 Politechnika Rzeszowska Opracowanie stanowiska badawczego procesu szlifowania zamków łopatek silników lotniczych wykonanych ze stopów typu Inconel oraz przeprowadzenie wstępnych badań doświadczalnych 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. 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

7. ZB 1.3 Politechnika Lubelska Regeneracyjny nieliniowy model skrawania – frezowanie Różniczkowe równanie ruchu Obszary niestabilności Model frezowania

8. 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

9. ZB1.3.7 Politechnika Warszawska • 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

10. 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 regenerativechatter. Conference ENOC 2011, Rzym 2011 • Kecik K., Warminski J., Rusinek R.: Chaos inmechanical systems. Selectedproblems. IUTAM Symposium on 50 Years of Chaos : Applied and Theoretical,Kyoto 2011

11. 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.: Vibrationsinstainless steel turning: multifractal and waveletapproaches. JOURNAL OF VIBROENGINEERING. Vol. 13(1), 2011, str. 102-108 • Litak G., Rusinek R.: Dynamics of a Steel TurningProcess. 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.: DynamicalChangesDuringCompositeMilling: Recurrence and MultiscaleEntropyAnalysis. International Journal of AdvancedManufacture Technology 56 (2011) 445-453 • Kęcik K., Rusinek R., Warmiński J.: StabilityLobesAnalysis of NickelSuperalloysMilling. International Journal of Bifurcation and Chaos, Vol.21 No.10, 2011. • Rusinek R., Kęcik K., Warmiński J.: Dynamics of compositematerialcutting. Advancesin 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.: Dynamicalanalysis of millingprocesswithvariousradialdepth 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.

12. 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

13. 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

14. Dziękuję za uwagę