Publications
Filters
total: 79
Catalog Publications
-
Chatter vibration surveillance by the optimal-linear spindle speed control
PublicationArtykuł dotyczy drgań samowzbudnych typu chatter podczas obróbki szybkościwowej frezami kulistymi. Opisano w nim niestacjonarny model procesu skrawania oraz przeprowadzono analizy dynamiki układu z opóźniającym sprzężeniem zwrotnym. W celu zredukowania drgań zaproponowano zmiany prędkości obrotowej wrzeciona. Przedstawiono także procedurę nadzorowaia drgań z wykorzystaniem opisanej metody. Dla wybranych przypadków, w artykule przedstawiono...
-
Optimal spindle speed determination for vibration reduction during ball-end milling of flexible details
PublicationIn the paper a method of optimal spindle speed determination for vibration reduction during ball-end milling of flexible details is proposed. In order to reduce vibration level, an original procedure of the spindle speed optimisation, based on the Liao–Young criterion, is suggested. As the result, an optimal, constant spindle speed value is determined. For this purpose, on-stationary computational model of machining process is...
-
Vibration surveillance supported by Hardware-In-the-Loop Simulation in milling flexible workpieces
PublicationW artykule przedstawiono nowoczesne podejście do problemu minimalizacji poziomu drgań podczas frezowania szybkościowego elementów podatnych. Do analizy dynamicznej procesu skrawania zastosowano niestacjonarny model opisany we współrzędnych hybrydowych. Na tej podstawie, przy wykorzystaniu energetycznego wskaźnika jakości wyprowadzono opis sygnału sterującego. Sygnał ten jest następnie stosowany do aktywnej redukcji drgań przedmiotu...
-
Spectrum-based modal parameters identification with Particle Swarm Optimization
PublicationThe paper presents the new method of the natural frequencies and damping identification based on the Artificial Intelligence (AI) Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm. The identification is performed in the frequency domain. The algorithm performs two PSO-based steps and introduces some modifications in order to achieve quick convergence and low estimation error of the identified parameters’ values for multi-mode systems....
-
Modelling and Simulation of a New Variable Stiffness Holder for Milling of Flexible Details
PublicationModern industry expectations in terms of milling operations often demand the milling of the flexible details by using slender ball-end tools. This is a difficult task because of possible vibration occurrence. Due to existence of certain conditions (small depths of cutting, regeneration phenomena), cutting process may become unstable and self-excited chatter vibration may appear. Frequency of the chatter vibration is close to dominant...
-
A modified method of vibration surveillance by using the optimal control at energy performance index
PublicationA method of vibration surveillance by using the optimal control at energy performance index has been creatively modified. The suggested original modification depends on consideration of direct relationship between the measured acceleration signal and the optimal control command. The paper presents the results of experiments and Hardware- in-the-loop simulations of a new active vibration reduction algorithm based on the energy...
-
The study of Arduino Uno feasibility for DAQ purposes
PublicationUsing microcontroller systems becomes a routine in various measurement and control tasks. Their wide availability together with a huge potential of extending their functionality by additional modules allows developing advanced measuring and monitoring systems by non-specialists. However, using popular example codes often leads the user to pass over or not to be aware of the limitations of the system and drawing too far-reaching...
-
A technique of experiment aided virtual prototyping to obtain the best spindle speed during face milling of large-size structures
PublicationThe paper presents an original method concerning vibration suppression problem during milling of large-size and geometrically complicated workpieces with the use of novel way of selecting the spindle speed. This consists in repetitive simulations of the cutting process for subsequent values of the spindle speed, until the best vibration state of the workpiece is reached. An appropriate method of obtaining a computational model,...
-
An Improved Method of Minimizing Tool Vibration during Boring Holes in Large-Size Structures
PublicationThe paper presents a thoroughly modified method of solving the problem of vibration suppression when boring large-diameter holes in large-size workpieces. A new approach of adjusting the rotational speed of a boring tool is proposed which concerns the selection of the spindle speed in accordance with the results of the simulation of the cutting process. This streamlined method focuses on phenomenological aspects and involves the...
-
Vibration Surveillance System with Variable Stiffness Holder for Milling Flexible Details
PublicationEfficient milling of the flexible details (i.e. rotor blades, thin-walled elements) using slender ball-end tools is a difficult task due to possibility of vibration occurrence. Because of the existence of certain conditions (small depths of cutting, regeneration phenomena), cutting process may lose stability and self-excited chatter vibration may appear. Frequency of the chatter vibration is close to dominant natural frequency...
-
FPGA Based Real Time Simulations of the Face Milling Process
PublicationThe article presents a successful implementation of the milling process simulation at the Field-Programmable Gate Array (FPGA). By using FPGA, very rigorous Real-Time (RT) simulation requirements can be met. The response time of the FPGA simulations is significantly reduced, and the time synchronization is better than in a typical RT system implemented in software. The FPGA-based approach is characterized by enormous flexibility...
-
Estimation of structural stiffness with the use of Particle Swarm Optimization
PublicationThe paper presents the theoretical background and four applications examples of the new method for the estimation of support stiffness coefficients of complex structures modelled discretely (e.g. with the use of the Finite Element Model (FEM) method based on the modified Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm. In real-life cases, exact values of the supports’ stiffness coefficients may change for various reasons...
-
A method of predicting the best conditions for large-size workpiece clamping to reduce vibration in the face milling process
PublicationThe paper presents an innovative method of solving the problem of vibration suppression during milling of large-size details. It consists in searching for the best conditions for clamping the workpiece based on a rapid modal identification of the dominant natural frequencies only and requires repetitive changes in the tightening torque of the clamping screws. Then, by estimating the minimum work of the cutting forces acting in...
-
An Experimentally Aided Operational Virtual Prototyping to Obtain the Best Spindle Speed during Face Milling of Large-Size Structures
PublicationAbstract: The paper presents an original method concerning the problem of vibration reduction in the general case while milling large-size and geometrically complex details with the use of an innovative approach to the selection of spindle speed. A computational model is obtained by applying the so-called operational approach to identify the parameters of the workpiece modal model. Thanks to the experimental modal analysis results,...
-
Simplified Map-based Selection of Optimal Spindle Speeds When Milling Complex Structures
PublicationIn the paper a method for selecting optimal spindle speeds for complex structures during milling operations is presented. It is based on the selection of the spindle speed in accordance with a simple equation resulting from the minimisation of vibration energy, which leads to the minimisation of the work of cut-ting forces presented in previous elaborations by the authors [1]. Optimal spindle speeds are obtained for many points...
-
Experiment-aided virtual prototyping to minimize tool-workpiece vibration during boring of large-sized structures
PublicationThe paper presents the author's method of solving the problems of vi-bration suppression during boring of large-sized workpieces by means of an in-novative method of adjusting the rotational speed of the boring bar. It consists in selecting the spindle speed in accordance with the results of the cutting process simulation. The method includes identification of the model of the finite element method of the boring bar. The Root Mean...
-
Minimization of vibrations during milling of flexible structures using mechatronic design techniques
PublicationThe paper presents an innovative effective method of minimizing vibrations during milling of flexible structures, using a new vibration suppression method based on a workpiece holder with adjustable support stiffness. The proposed method is rooted in mechatronic design techniques, which can become a standard procedure for optimizing the milling process.
-
Zastosowanie środowiska LabView do wspomagania metod eksperymentalnej analizy modalnej
PublicationW artykule przedstawiono przykłady aplikacji napisanych w środowisku LabView i systemu pomiarowego, które wspomagają identyfikację własności dynamicznych obiektów metodami eksperymentalnej analizy modalnej. Opisano najważniejsze założenia, zastosowane techniki oraz rozwiązania kluczowych problemów napotkanych podczas tworzenia systemu pomiarowego. Trafność przyjętych rozwiązań została potwierdzona podczas użytkowania systemu w...
-
A Mechatronic Procedure of Vibration Surveillance During Milling of a Flexible Workpiece
PublicationArtykuł prezentuje mechatroniczne podejście do nadzorowania drgań podczas obróbki szybkościowej przedmiotów podatnych z wykorzystaniem aktywnego sterowania optymalnego. Układ sterowania składa się z aktywych wzbudników piezoelektrycznych przymocowanych do przedmiotu. Efektywnośc metody została potwierdzona symulacjami komputerowymi i badaniami eksperymentalnymi.
-
A Concept of Mechatronic design for a Surveillance of Dynamic Systems
PublicationW publikacji przedstawiono zastosowanie koncepcji projektowania mechatronicznego w nadzorowaniu systmów dynamicznych. W szczególności są to aktywne nadzorowanie drgań podczas frezowania oraz nadzorowanie ruchu platformy 3-kołowej. Przy tworzeniu opisywanych rozwiązań zastosowano techniki projektowania wirtualnego, symulacjje komputerowe jaki w technice Hardware-in-the-Loop. W pracy zamieszczono także przykładowe wyniki badań eksperymentalnych...
-
SPECTRAL-BASED MODAL PARAMETERS IDENTIFICATION WITH MULTIPLE PARTICLE SWARMS OPTIMIZATION
PublicationThe paper presents usage of a Particle Swarm Optimization [1] based algorithm for spectral-based modal parameters identification. The main algorithm consists of two groups of swarms, namely, scouts and helpers. For the first group additional penalizing process is provided to force separation of scouting swarms in frequency space. The swarms have an ability to communicate with each other. At first stage, each swarm focuses on a...
-
Wstęp do badań wpływu ciśnienia na drgania mechaniczne na potrzeby modelowania ładunków rakiet kosmicznych
PublicationŚrodowisko dynamiczne rakiety kosmicznej jest wyjątkowo trudne dla ładunków wynoszonych w przestrzeń kosmiczną. W świetle zwiększonego zapotrzebowania na wynoszenie delikatnych eksperymentów, coraz dokładniej badane są drgania w trakcie lotu takiej rakiety. Aby przeanalizować wpływ drgań rakiety na ładunek, należy utworzyć model fizyczny, a następnie matematyczny odzwierciedlający zjawiska tam zachodzące. Jednym z ważniejszych...
-
Optymalizacja docisku mocowania podatnego przedmiotu obrabianego podczas frezowania
PublicationPrzedstawiono nową metodę nadzorowania drgań podatnego przedmiotu obrabianego podczas frezowania czołowego, polegającą na optymalizacji docisku zamocowania na podstawie szybkiej analizy modalnej. Wymaga ona powtarzalnej zmiany momentu dokręcenia śrub mocujących. Oszacowanie minimalnej pracy sił skrawania na kierunku szerokości warstwy umożliwia prognozowanie optymalnej konfiguracji zamocowania przedmiotu obrabianego. Skuteczność...
-
Optymalizacja prędkości obrotowej narzędzia podczas frezowania - procedura eksploatacyjna
PublicationW pracy zaproponowano metodę wyznaczenia optymalnej prędkości obrotowej narzędzia podczas frezowania na podstawie symulacji procesu obróbki przeprowadzonej dla uproszczonego modelu przedmiotu wraz z modelem procesu skrawania. Parametry modelu określane są bezpośrednio na podstawie wyników identyfikacji (eksperymentalna analiza modalna) co znacznie skraca czas doboru prędkości względem pełnej procedury modalnej. Tworzony jest model...
-
Optymalizacja prędkości obrotowej narzędzia podczas frezowania - procedura modalna
PublicationW pracy zaproponowano metodę wyznaczania optymalnej prędkości obrotowej narzędzia podczas frezowania. Pierwszym etapem procedury jest walidacja parametrów modelu dyskretnego MES przedmiotu obrabianego z wynikami identyfikacji modalnej rzeczywistego obiektu. Po dopasowaniu parametrów modelu dyskretnego przedmiotu tworzony jest model hybrydowy procesu obróbki. Następnie dopasowywane są parametry symulacji i dla wybranych prędkości...
-
Badanie algorytmu identyfikacji parametrów modalnych wykorzystującego wiele rojów PSO pod kątem odporności na zakłócenia pomiarowe
PublicationW pracy przedstawiono wpływ zakłóceń pomiarowych na skuteczność algorytmu wykorzystującego wiele rojów PSO do identyfikacji parametrów modalnych w dziedzinie częstotliwości. W pracy przedstawiono wpływ poziomu szumu występującego w sygnale symulującym warunki pomiarowe przy rożnych poziomach zakłóceń. Ponadto otrzymane wyniki porównano z wynikami dla metod ERA i pLSCF-d. Uzyskane rezultaty wskazują, że proponowany algorytm w większości...
-
Simulation and Experiments of High Speed Machining Vibration Monitoring with Variable Spindle Velocity
PublicationArtykuł poświęcony jest nadzorowaniu drgań wirujących narzędzi podczas obróbki szybkościowej na nowoczesnych centrach frezarskich. Przeprowadzono analizę dynamiki procesu skrawania smukłym frezem kulistym. W celu zredukowania drgań zastosowano, z powodzeniem, zmienną prędkość obrotową narzędzia. Badania symulacyjne dotyczące efektywności proponowanej metody zostały potwierdzone wynikami badań eksperymentlanych na frezarce Alcera...
-
Chatter Vibration Surveillance by the Optimal-linear Control of Spindle Speed and Randomly Varying Spindle Speed
PublicationW artykule opisano dynamikę procesu skrawania smukłym frezem kulistym. Jako metodę nadzorowania drgań chatter zastosowano zmienną prędkość obrotową wrzeciona. Jest ona dobierna z wykorzystaniem energetycznego wskaźnika jakości co prowadzi do optymalno-liniowego sterowania prędkością obrotową. Dodatkowo zastosowano nadzorowanie drgań chatter poprzez losowo zmienną prędkość obrotową.
-
Prediction of the Results of Chatter Vibration Surveillance by the Spindle Speed Control
PublicationDrgania samowzbudne typu chatter są istotnym zjawiskiem występującym podczas obróbki szybkościowej (HSM) z użyciem smukłych narzędzi. Zastosowanie optymlano-liniowego sterowania prędkością obrotową narzędzia w celu nadzorowania drgań pozwoliło zredukowac te drgania. W artykule przedstawiono sposób predykcji rezultatów nadzorowania z użyciem dwóch różnch modeli dynamiki skrawania zastosowanych w symulacjach komputerowych.
-
Some Indications Towards Teaching Programme on a Basis od 2-Years' Experience in Scope of the Mechatronics Course
PublicationArtyuł poświęcony jest przedstawieniu koncepcji nowego, multidyscyplinarnego kierunku studiów Mechatronika. Zawarto w nim sugestie i wskazówki wynikające z 2-letnich doświadczeń zdobytych podczas prowadzenia dotychczasowego nauczania na tym kierunku. Poczynione uwagi mają na celu poprawę jakości kształcenia inżynierów na Wydziale Machanicznym Politechniki Gdańskiej.
-
Mikrokontrolery STM8S - pierwsze kroki (1)
PublicationArtykuł zawiera pierwszą część krótkiego kursu programowania mikrokontrolerów STM8S
-
Kształcenie w zakresie Mechatroniki na Wydziale Mechanicznym Politechniki Gdańskiej
PublicationW artykule przedstawiono rozwój kształcenia mechatronicznego na Wydziale Mechanicznym PG w trakcie 3-letniej realizacji studiów I stopnia. Zwrócono szczególną uwagę na realizację przedmiotów: modelowanie układów mechatronicznych, projektowanie mechatroniczne, prace przejściowa i praca dyplomowa. Przedstawiono koncepcję studiów II stopnia.
-
A Mechatronic System for Building the Map of Optimal Spindle Speeds During High Speed Milling of Flexible Details
PublicationW pracy przedstawiono mechatroniczny system tworzenia mapy optymalnych prędkości obrotowych wrzeciona w celu nadzorowania drgań typu chatter podczas frezowania szybkościowego przedmiotów podatnych. System ten składa się z części pomiarowej oraz części obliczeniowej, w której wykorzystuje się oprogramowanie autorskie i komercyjne. Na bazie uogólnionego warunku Liao-Younga utworzono mapy optymalnych prędkości obrotowych wrzeciona,...
-
STM32: Aplikacje i ćwiczenia w języku C. - M. Galewski. -
PublicationW książce przedstawiono nowoczesne, 32-bitowe mikrokontrolery z rodzeniem ARM Cortex-M3. Oprócz opisu poszczególnych ich podukładów, zawarto w niej przede wszystkim wiele przykładowych ćwiczeń, których zaawansowanie jest stopniowane, dzięki czemu czytelnicy są łagodnie wprowadzani w omawianie zagadnienia. Przykłady zamieszczone w książce są bardzo różnorodne, bazują m.in. na czujnikach przyspieszenia i ciśnienia MEMS, interfejsie...
-
Barometr MEMS Freescale MPL115A1 SPI
PublicationW artykule przedstawiono sposób komunikacji z czujnikiem Freescale MPL115A1 (wersja SPI) wykonanym w technologii MEMS oraz konwersji otrzymywanych z niego danych.
-
Active Damping of Impulse-Excited Flexible Plate Vibration
PublicationArtykuł prezentuje metodę aktywnego tłumienia drgań podatnej płytki wzbudzanych impulsowo. Układ sterowania składa się z aktywych wzbudników piezoelektrycznych przymocowanych do przedmiotu. Efektywnośc metody została potwierdzona badaniami eksperymentalnymi.
-
Chatter surveillance with the creation of a map of optimal spindle speeds
PublicationW pracy przedstawiono metodę nadzorowania drgań samowzbudnych typu chatter. Wyznaczono wartości optymalnych prędkości obrotowych wrzeciona dla poszczególnych punktów na powierzchni przedmiotu obrabianego, wykorzystując rożne techniki analizy modalnej. Badania eksperymentalne wykazały, że otrzymana w ten sposób mapa optymalnych prędkości obrotowych wrzeciona jest skutecznym narzędziem do eliminacji drgań chatter w procesie obróbki...
-
Vibration surveilance for milling of a flexible workpiece
PublicationPraca przedstawia przypadek nadzorowania drgań podczas frezowania szybkościowego przedmiotów podatnych z wykorzystaniem aktywnego sterowania optymalnego. System sterowania zawiera czujniki i wzbudniki piezoelektryczne, montowane na powierzchni przedmiotu obrabianego. Do opisu dynamiki układu sterowanego wykorzystano współrzędne hybrydowe. Skuteczność nadzorowania potwierdziły wyniki symulacji komputerowych oraz badań eksperymentalnych.
-
STMPE811 - Kontroler rezystancyjnego panelu dotykowego
PublicationW artykule przedstwiono najważniejsze cechy i możliwości układu STMPE811 wraz z przykładami jego obsługi programowej.
-
mikrokontrolery stm8s - pierwsze kroki (2)
PublicationArtykuł zawiera drugą część krótkiego kursu programowania mikrokontrolerów STM8S
-
Nadzorowanie drgań procesów obróbkowych z wykorzystaniem zmiennej losowo prędkości obrotowej wrzeciona
PublicationW pracy proponuje się nadzorowanie drgań narzędzia podczas obróbki szybkościowej smukłym frezem kulistym, za pomocą zmiennej prędkości obrotowej wrzeciona w generowanych losowo chwilach czasu. Badania na maszynie Alcera Gambin 120CR wykazały praktyczne uzasadnienie proponowanej metody nadzorowania.
-
Prognozowanie rezultatów nadzorowania drgań narzędzie-przedmiot obrabiany podczas frezowania szybkościowego
PublicationIstotnym zjawiskiem dynamicznym podczas frezowania szbkościowego smukłym frezem kulistym są drgania samowzbudne typu chatter. Zastosowanie do nadzorowania drgań sterowania optymalno-liniowego prędkości obrotowej pozwala uzyskać ich redukcję. W pracy dokonano prognozy rezultatów nadzorowania z użyciem dwóch modeli dynamiki skrawania wykorzystywanych podczas symulacji komputerowych sterowania optymalno-liniowego.
-
Nadzorowanie drgań przy frezowaniu szybkościowym smukłymi narzędziami ze zmienną prędkością obrotową.
PublicationPraca dotyczy nadzorowania drgań samowzbudnych typu chatter podczas frezowania szybkościowego z wykorzystaniem zmiennej prędkości obrotowej wrzeciona. Opracowano model obliczeniowy procesu jak też przeprowadzono badania symulacyjne z wykorzystaniem programów komputerowych oraz doświadczalną weryfikację uzyskanych wyników. Omówiono problematykę drgań samowzbudnych typu chatter w procesie frezowania szybkościowego. Następnie przedstawiono...
-
Information Technology in Mechatronics as example of multidisciplinary approach to mechatronics course
PublicationArtykuł poświęcony jest przedstawianiu koncepcji nauczania na nowym, multidyscyplinarnym kierunku studiów ''Mechatronika''. W szczególności zaprezentowane zostały przykłady rozwiązań dotyczące kursu przedmiotu Informatyka. Przyjęte rozwiązania mają na celu podniesienie jakości kształcenia inżynierów na Wydziale Mechanicznym Politechniki Gdańskiej.
-
Vibration surveillance for efficient milling of flexible details fixed in adjustable stiffness holder
PublicationThe paper presents the results of research related to the possibility of using an intelligent workpiece holder with adjustable stiffness, during end milling process. Machining a one side supported flexible workpiece will be performed with constant spindle speed and feed speed. In order to avoid hazardous vibration, stiffness of the especially designed spring (mounted in a workpiece holder) will be modified off-line. In order to...
-
Nadzorowanie drgań podczas frezowania szybkościowego smukłymi narzędziami z wykorzystaniem zmiennej prędkości obrotowej wrzeciona
PublicationPraca dotyczy nadzorowania drgań samowzbudnych typu chatter podczas frezowania szybkościowego z wykorzystaniem zmiennej prędkości obrotowej wrzeciona. Główne cele pracy to opracowanie metody nadzorowania drgań narzędzie-przedmiot obrabiany przy zastosowaniu dużej, zmiennej prędkości obrotowej wrzeciona oraz weryfikacja jej skuteczności z wykorzystaniem symulacji komputerowej i badań eksperymentalnych. Zawarte w rozprawie rozważania...
-
Simulation and experiments of high speed milling vibration surveillence with a use of changing spindle speed
PublicationPraca poświęcona jest nowemu podejściu do nadzorowania drgań wirujących narzędzi w nowoczesnych frezarkach. Przeprowadzono analizy dynamiczne skrawania smukłym frezem kulistym. Opisano dynamikę sterowanego układu nistacjonarnego. Jako rezultat sterowania optymalno-liniowego otrzymano program chwilowych zmian prędkości obrotowej pozwalający uzyskać redukację drgań. Metodę zweryfikowano eksperymentalnie na frezarce Alcera Gambin...
-
A Surveillance Of Dynamic Processes in Selected Mechatronic Systems
PublicationThe paper concerns development of original method of optimal control at energy performance index and its application to dynamic processes surveillance of some mechatronic systems. The latter concerns chatter vibration surveillance during highspeed slender milling of rigid details, as well as motion control of two-wheeled mobile platform. Results of on-line computer simulations and real performance on the target objects reflect...
-
High Speed Milling vibration surveillance with optimal spindle speed based on optimal speeds map
PublicationThe paper presents the method of the surveillance of the self-excited chatter vibration. At first, the workpiece modal parameters are estimated based on experimental data which leads to verification of computational model. Then, for selected surface points optimal spindle speeds are calculated. By considering sufficient amount of points it is possible to build a map of optimal spindle speeds. Experimental results show that this...
-
VIBRATION SURVEILLANCE DURING MILLING OF FLEXIBLE DETAILS WITH A USE OF THE ACTIVE OPTIMAL CONTROL
PublicationThe main goal of modern machining operations is to achieve increasingly better performance. High Speed Machining and/or High Performance Cutting, despite a lot of advantages, have also some drawbacks, for example, a possibility of losing stability and development of self-excited chatter vibration. This paper presents an approach of vibration surveillance during high speed milling with a use of active optimal control. Non-stationary...