Dissertations / Theses on the topic 'Cylindricity'

In the age where quick turn around time and high speed manufacturing methods are becoming more important, quality assurance is a consistent bottleneck in production. With the development of cheap and fast computer hardware, it has become viable to use machine vision for the collection of data points from a machined part. The generation of these large sample points have necessitated a need for a comprehensive algorithm that will be able to provide accurate results while being computationally efficient. Current established methods are least-squares (LSQ) and non-linear programming (NLP). The LSQ method is often deemed too inaccurate and is prone to providing bad results, while the NLP method is computationally taxing. A novel method of using support vector regression (SVR) to solve the NP-hard problem of cylindricity of machined parts is proposed. This method was evaluated against LSQ and NLP in both accuracy and CPU processing time. An open-source, user-modifiable programming package was developed to test the model. Analysis of test results show the novel SVR algorithm to be a viable alternative in exploring different methods of cylindricity in real-world manufacturing.

Le Laboratoire Commun de Métrologie LNE-CNAM (LCM) souhaite affiner sa maîtrise des références de pression afin de réaliser des appareillages de tout premier rang au niveau international. L'incertitude relative visée sur les références de pression est de l'ordre de 10-6. Cet objectif se traduit par une problématique de métrologie dimensionnelle où une mesure de la forme des pistons/cylindres utilisés dans les balances manométriques doit être menée. La mesure de cylindricité est également impliquée dans un très grand nombre d'applications industrielles comme la qualification d'étalons de référence destinés à la qualification d'appareillages de mesure. Notre travail de recherche, réalisé dans le cadre d'une convention CIFRE avec la SAS GEOMNIA, concerne la réalisation d'un instrument de référence de très haute précision permettant la mesure de forme de cylindres creux ou pleins. Nous proposons un saut technologique pour satisfaire un niveau d'incertitude sur la mesure de l'écart de cylindricité de l'ordre de 10 nanomètres dans un volume de mesure cylindrique de Ø350 mm et de hauteur 150 mm. La mesure de forme est habituellement pratiquée en déplaçant un capteur par rapport à la surface à mesurer par un guidage de haute précision. Il n'est cependant pas possible de réaliser un guidage entre deux solides d'un niveau de précision permettant de garantir les incertitudes souhaitées, même en utilisant les techniques de correction d'erreurs dont la précision est limitée par le défaut de répétabilité des guidages. Pour satisfaire à ce niveau d'incertitude, nous proposons une démarche basée sur le concept de structure métrologique dissociée. La mesure d'une pièce consiste alors à comparer sa forme à celle d'une pièce cylindrique de référence. Cette dernière doit seulement présenter une stabilité de forme parfaite. La cartographie d'écart de forme de la référence cylindrique doit cependant être identifiée au même niveau d'incertitude visé.Le travail de recherche développé propose une analyse détaillée des machines actuelles et de leurs limitations. Suite à cette analyse, une architecture de machine a été proposée pour lever ces limitations. Cette architecture tient compte des écarts « secondaires » liés à la position des capteurs et des effets de second ordre, pour satisfaire le niveau de précision visé. Une procédure complète d'étalonnage de la machine a été élaborée en s'inspirant des méthodes de séparation d'erreurs. Cette procédure originale permet de séparer les défauts de forme du cylindre de référence de ceux d'une pièce de qualification cylindrique mesurée simultanément. La méthode employée ne présente pas de limitations en termes d'exactitude. Cette procédure a été expérimentalement validée. Une analyse des effets liés à la mesure de surfaces cylindriques par des capteurs capacitifs a été menée. Ces essais ont conduit au développement de stratégies d'étalonnage de ces capteurs in situ utilisant des interféromètres à laser intégrés dans la machine. La traçabilité métrologique des résultats des mesures est ainsi garantie. Deux bancs de tests ont été développés pour caractériser les diverses influences et valider les procédures d'étalonnage des capteurs. La conception détaillée de l'instrument est issue de la synthèse des réflexions menées sur l'architecture, sur l'étalonnage et sur la maîtrise de la mesure de déplacements par capteurs capacitifs. Ce travail a abouti à la réalisation de ce nouvel instrument de référence ; sa conception, son montage et son réglage sont présentés
The “Laboratoire Commun de Métrologie LNE-CNAM (LCM)” seeks to improve the measurement of primary pressure standards done using pressure balances, to an order of 10-6 relative uncertainty. Therefore, it is appropriate to back-up these pressure balances with a measurement of the topology of the piston-cylinder devices used on these balances. Cylindricity measurement is also found in many industrial applications such as the measurement of standards used for the calibration of measuring machines. This research project, conducted in collaboration with SAS GEOMNIA under a CIFRE agreement, has a main objet to develop a new ultra-high precision machine for cylinders form measurement. We pushes with this project the leading edge of the cylinders form measurement area; we propose indeed a technological leap which leads to reduce the uncertainty associated to cylindricity errors up to 10 nm in a cylindrical working volume of 350 mm diameter rand 150 mm height. Form measurement is usually done using a measurement probe moved about the surface to be measured with high precision guiding systems. Nonetheless, these guiding systems are not precise enough to offer the low uncertainty required even when error correction techniques are used. This is because the precision of the guides is limited by their low repeatability. To meet this uncertainty level, we propose an approach based on the “dissociated metrological structure” concept. The measurement consists of comparing the artifact's form with the form of a cylindrical reference which should have perfect form stability. However, the mapping form deviation of this cylindrical reference needs to be identified at the same level of uncertainty referred.The present work exposes a detailed analysis of the existing measuring machines and their limitations. Consequently, an optimized machine architecture is proposed in order to overcome the present limitations. The proposed machine architecture takes into account the "secondary" error terms relative to the probes positions and second order effects in order to satisfy the level of accuracy sought. A complete calibration procedure of the machine has been elaborated based on the error separation methods; it allows the separation of the form errors of each of the reference cylinder and a qualification cylindrical part simultaneously measured. This procedure does not present any accuracy limitations and has been experimentally verified. An analysis of the effects related to the measurement of cylindrical artifacts using capacitive sensors has also been investigated. These experiments have led to the development of in-situ calibration strategies using laser interferometers integrated in the machine. Thus, the metrological traceability of the measurements is guaranteed. Two test benches have been developed to characterize the error sources that influence the measurement and to validate the calibration procedures of the probes used. The detailed design of the instrument synthesizes all the conceptual thoughts about the architecture, the calibration and the displacement measurement of the capacitive probes. This work has resulted in the development of this new reference instrument; its design, installation and adjustment are detailed

Les cylindricines sont des substances naturelles issues d'une ascidie (petit organisme marin) appelée " Clovelina cylindrica " que l'on trouve sur la côte Est de la Tasmanie. Ces molécules ont des propriétés cytotoxiques contre les tumeurs solides, c'est à dire au stade pré-métastatique. L'originalité du squelette tricyclique azaspiranique des cylindricines a suscité l'intérêt de nombreux groupes de synthèse organique désireux de relever de nouveaux défis structuraux. Le premier chapitre de cette thèse décrit ces molécules ainsi que les diverses synthèses publiées. Le deuxième chapitre discute d'une nouvelle méthodologie de formation de cycles azaspiro ainsi que d'une partie de leurs applications. Le troisième chapitre traite des diverses stratégies et voies d'accès aux cylindricines par l'élaboration d'un composé modèle. La synthèse d'analogues ainsi qu'une étude stéréochimique des produits obtenus sont également détaillées dans ce chapitre. Le dernier chapitre décrit les synthèses stéréocontrôlées de la (-) Cylindricine C ainsi que de son épimère non naturel la (-) 2-Epicylindricine C, sachant que les autres cylindricines pourraient s'obtenir à partir de la Cylindricine C.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
In many applications of metalworking industry it is required mass production of parts containing holes with finish and tolerances typically from precision assembling, with working quality, ISO IT grade, ranging from IT7- IT5. But to produce these holes with tighter tolerances and with low geometrical errors, conventional twist drills may be not enough, so further processes are required, like reaming for example. Before any reaming process comes the drilling process, resulting in two different tools, two parts on necessary machining time, which in turn affects productivity and competitiveness. Therefore , any investment in the production of tools and techniques to reduce the machining time of close tolerance holes without affecting the integrity of the surface and preferably at a lower cost , will receive special attention from the machining community. In this context, this paper presents a technical and economic study of the use of special designed drill in replacement by a reamer the production of cylindrical holes of 10 mm diameter pieces of compacted graphite cast iron in terms of finish, roundness and dimensional deviation. It was also investigated the influence of the allowance in the final quality of the machined hole reamer. The surface of the holes and the microhardness of the machined holes were also analyzed and the tool wear was monitored. Finally, the economic analysis of the tools employed was performed. The results showed that special drill resulted in finish and dimensional deviation as good as those produced by the reamer. IT6 was the working quality obtained after reaming with reaming allowance of 0.5mm, while IT8 quality was obtained by using the special designed drill. Wear on special drill was lower than that observed in the reamer, and for the latter chipping occurred. Up to 29% of reduction in machining time was achieved by using the special drill, which resulted in a reduction of 33% cost as well. In contrast the values of cylindricity deviations were higher than those obtained with the reamers under the conditions investigated. The hardness was not affected by the processes employed.
Em muitas aplicações da indústria metal-mecânica exige-se a fabricação de peças com furos que apresentem acabamento e exatidão geométrica necessária para a montagem de precisão, normalmente com qualidade de trabalho variando entre ISO IT5-IT7. Mas para a produção destes furos de tolerâncias mais estreitas e com menores erros geométricos, as brocas helicoidais convencionais não são suficientes, de forma que são necessários processos subsequentes, como o alargamento, por exemplo. Antes de qualquer operação de alargamento vem à operação de furação, chamada de pré-furação, e assim para um furo alargado são necessárias no mínimo duas ferramentas diferentes, duas parcelas no tempo de usinagem, que por sua vez afeta a produtividade e competitividade. Portanto, qualquer investimento na produção de ferramentas e técnicas que permitam reduzir o tempo de usinagem de furos de tolerância estreita, sem afetar a integridade da superfície e de preferência com menor custo, receberá especial atenção da comunidade de usinagem. Neste contexto, este trabalho apresenta um estudo técnico e econômico do emprego de broca especial em substituição ao alargador, na produção de furos cilíndricos, de 10 mm de diâmetro, em peças de ferro fundido vermicular, em termos de acabamento, cilindricidade e desvio dimensional. Investigou-se também a influência do sobremetal na qualidade final do furo usinado pelo alargador. As paredes dos furos e a microdureza dos furos usinados foram também analisados e o desgaste das ferramentas foi monitorado. Por último, foi realizada a análise econômica das ferramentas empregadas. Os resultados mostraram que a broca especial resultou em acabamento e desvio dimensionais tão bons quanto aqueles produzidos pelo alargador. IT6 foi á qualidade obtida pelo alargador após furação com sobremetal de 0,5 mm, enquanto que a broca especial produziu qualidade IT8. O desgaste da broca especial foi menor que aquele dos alargadores, sendo que para estes últimos ocorreu lascamento. Cerca de 29% de redução no tempo de usinagem foram obtidos com á broca especial, o que resultou em um custo de produção 33% menor. Em contrapartida os valores dos desvios de cilindricidade foram superiores aqueles obtidos com os alargadores nas condições investigadas. A microdureza não foi afetada pelos processos empregados.
Mestre em Engenharia Mecânica

Det här examensarbetet har utförts hos och med stöd av SKF Mekan i Katrineholm. Grundfrågeställningen som innebar upphovet till examensarbetet är om värme påverkar lagerlägets cylindricitet hos ett lagerhus. Detta avgränsas senare till att gälla enbart värmepåverkan under produktion för en typ av lagerhus i en storlek men tre olika materialval. Därmed koncentreras arbetet på gjuterilinan för de mindre lagerhusen samt den bearbetningslina som kallas ”Robot line”. Inledningsvis ges en presentation vad lager och lagerhus är samt vilken funktion de fyller. Därefter ges en överblick av gjuteriet samt bearbetningen. Berörda linor betraktas mer ingående men även övriga linor ges en övergripande bild av. Övriga resurser såsom mätrum samt testlabb presenteras också. De tre olika materialen granskas för att se vilka avgörande skillnader som finns dem emellan. Detta med hjälp av litteratur samt intervjuer med medarbetare hos SKF Mekan, personal vid Linköpings universitet samt SWEREA. Två test som genomförts under arbetets gång beskrivs, varav det ena lyckat men det andra misslyckat. Dock fick det andra testet ett överraskande resultat. Befintliga kontroller längs med produktionskedjan omtalas. Slutligen sammanfattas vilka moment inom gjuteri- samt bearbetningsprocessen där toleransen för cylindriciteten hos lagerläget riskerar att under-/överskridas samt vad som då är orsaken.

Le Laboratoire Commun de Métrologie LNE-CNAM (LCM) souhaite affiner sa maîtrise des références de pression afin de réaliser des appareillages de tout premier rang au niveau international. L'incertitude relative visée sur les références de pression est de l'ordre de 10-6. Cet objectif se traduit par une problématique de métrologie dimensionnelle où une mesure de la forme des pistons/cylindres utilisés dans les balances manométriques doit être menée. La mesure de cylindricité est également impliquée dans un très grand nombre d'applications industrielles comme la qualification d'étalons de référence destinés à la qualification d'appareillages de mesure. Notre travail de recherche, réalisé dans le cadre d'une convention CIFRE avec la SAS GEOMNIA, concerne la réalisation d'un instrument de référence de très haute précision permettant la mesure de forme de cylindres creux ou pleins. Nous proposons un saut technologique pour satisfaire un niveau d'incertitude sur la mesure de l'écart de cylindricité de l'ordre de 10 nanomètres dans un volume de mesure cylindrique de Ø350 mm et de hauteur 150 mm. La mesure de forme est habituellement pratiquée en déplaçant un capteur par rapport à la surface à mesurer par un guidage de haute précision. Il n'est cependant pas possible de réaliser un guidage entre deux solides d'un niveau de précision permettant de garantir les incertitudes souhaitées, même en utilisant les techniques de correction d'erreurs dont la précision est limitée par le défaut de répétabilité des guidages. Pour satisfaire à ce niveau d'incertitude, nous proposons une démarche basée sur le concept de structure métrologique dissociée. La mesure d'une pièce consiste alors à comparer sa forme à celle d'une pièce cylindrique de référence. Cette dernière doit seulement présenter une stabilité de forme parfaite. La cartographie d'écart de forme de la référence cylindrique doit cependant être identifiée au même niveau d'incertitude visé.Le travail de recherche développé propose une analyse détaillée des machines actuelles et de leurs limitations. Suite à cette analyse, une architecture de machine a été proposée pour lever ces limitations. Cette architecture tient compte des écarts " secondaires " liés à la position des capteurs et des effets de second ordre, pour satisfaire le niveau de précision visé. Une procédure complète d'étalonnage de la machine a été élaborée en s'inspirant des méthodes de séparation d'erreurs. Cette procédure originale permet de séparer les défauts de forme du cylindre de référence de ceux d'une pièce de qualification cylindrique mesurée simultanément. La méthode employée ne présente pas de limitations en termes d'exactitude. Cette procédure a été expérimentalement validée. Une analyse des effets liés à la mesure de surfaces cylindriques par des capteurs capacitifs a été menée. Ces essais ont conduit au développement de stratégies d'étalonnage de ces capteurs in situ utilisant des interféromètres à laser intégrés dans la machine. La traçabilité métrologique des résultats des mesures est ainsi garantie. Deux bancs de tests ont été développés pour caractériser les diverses influences et valider les procédures d'étalonnage des capteurs. La conception détaillée de l'instrument est issue de la synthèse des réflexions menées sur l'architecture, sur l'étalonnage et sur la maîtrise de la mesure de déplacements par capteurs capacitifs. Ce travail a abouti à la réalisation de ce nouvel instrument de référence ; sa conception, son montage et son réglage sont présentés.

This thesis comprises three projects on the theme of catalytic C(sp3)–H carbonylation of secondary aliphatic amines. Chapter 2 describes the development of a general methyl C–H carbonylation of secondary aliphatic amines to form synthetically useful β-lactam building blocks. Amines exhibiting a range of substitution patterns around the nitrogen functionality, and bearing a wide variety of functional groups, could be tolerated in the reaction. The desired β-lactam products were delivered in high yields, with excellent selectivity observed for the β-C–H position. Computational studies suggested that the reaction proceeds through a novel carbamoyl cyclopalladation pathway, which is distinct from classical cyclopalladation. The subsequent discovery of a selective methylene C–H carbonylation of α-tertiary amines (ATAs) is discussed in chapter 3. By employing the ATA motif, remarkable levels of selectivity for β-methlyene C–H bonds were achieved, even in the presence of traditionally more reactive methyl C–H and C(sp2)–H bonds. Once more, the reaction was found to exhibit excellent functional group tolerance, delivering highly functionalised β-lactam building blocks in high yields and selectivity. Chapter 4 presents work towards the total synthesis of the marine natural product (±)cylindricine C. The key step of this synthesis was demonstrated to proceed in good yield and excellent selectivity.

碩士
國立台灣工業技術學院
工程技術研究所
85
This thesis investigates cylindricity inspection using coordinate measurementmachines(CMMs). With the datasets measured from CMM, cylindricity can be computed under different kinds of reference cylinders. In order to explore CMMs full capability, differ ent methods, includingusing rotational measurement machines,quasi-linear equations andcomplicated procedures that find a fine-tuning axis of the cylinder, havebeen developed. This thesis derives a mathematical model to tune the axisof the reference cylinder algorithmically. The global optimal solution ofthe model is computed by using a particular simulated annealing algorithm,namely Hide-and-Seek.

Thesis (Ph. D.)--University of Wisconsin--Madison, 1986.
Typescript. Vita. eContent provider-neutral record in process. Description based on print version record. Includes bibliographical references (leaves 182-188).

Verbindungen aus der Naturstoffklasse der Cylindricine sind tricyclische Alkaloide marinen Ursprungs und besitzen bemerkenswerte biologische und pharmakologische Eigenschaften. Da bislang nur wenige dieser hochkomplexen, strukturell einzigartigen Naturstoffe synthetisch erschlossen werden konnten, wird ein totalsynthetischer stereoselektiver Zugang zu weiteren Cylindricinen dringend benötigt. Ein erster Teil der vorliegenden Dissertation beschäftigt sich dabei zum einen mit den synthetischen Herausforderungen der Cylindricine. Im Folgenden werden dann die synthetischen Erfolge zur asymmetrischen Generierung des Cylindricingrundgerüsts aufgezeigt und diskutiert. Dabei steht die Arbeit im Kontext der Sulfoximinauxiliarchemie von M. Reggelin et al., die es erlaubt, hochsubstituierte cis-verbrückte 1-Azadecaline stereoselektiv aufzubauen. Fußend auf dieser Methode wurden Synthesestrategien zum Aufbau der synthetisch noch nicht erschlossenen Cylindricine H und I entwickelt. Die als Schlüsselverbindungen benötigen hochfunktionalisierten literaturunbekannten beta-Aminoaldehyde konnten über asymmetrische Organokatalysen nach K. A. Jørgensen et al. bzw. D. W. C. MacMillan und über Iridium-katalysierte asymmetrische allylische Aminierungen nach G. Helmchen et al. in sehr guten Enantiomerenüberschüssen hergestellt werden. Zudem konnte der Sulfoximinauxiliar-kontrollierte stereoselektive Aufbau des Azadecalinsystems in sehr guter Ausbeute, sowie eine Magnesiumcarbenoid-vermittelte funktionalisierende Desulfurierung des Auxiliars beschrieben werden. Anschließend konnte über die Verknüpfung der einzelnen Vorläufer und eine Ringschlussmetathese erstmals eine formale asymmetrische Totalsynthese der Cylindricingrundgerüste H und I realisiert werden: Insgesamt wurde dabei der enantiomerenreine Tricyclus über 11 Stufen in 9%-iger Gesamtausbeute dargestellt.

The photochemically initiated semipinacol rearrangement of a substrate bearing an intramolecular alcohol 1.10 was attempted in order to provide spirocyclic ring systems. The syntheses of carbocyclic ring expansion precursors were achieved. Unfortunately, the use of U V light and a photosensitizer to initiate ring expansion reaction was unsuccessful. It was found that a majority of siloxy-epoxide ring expansions of cyclobutane rings to form l-azaspiro[5.4]decanes are unselective. The ring expansion of cyclobutane rings was executed on siloxy-epoxide carbocycles 2.6 and 2.15 and heterocycle 2.34 with the intent of achieving mechanistic elucidation. Three scenarios for the stereochemical outcome of the rearrangements were examined. The rearrangement was deduced to most likely occur via an unselective synchronous mechanism where anti and syn migration of the alkyl (CHfe) group onto the epoxide moiety take place to give 2.4 and 2.5, respectively. Interesting diastereoselectivity was observed by varying the silicon substituent size and the substitution at the 3-position of the heterocycle. Also, chiral Lewis acid initiated ring expansions were attempted as a method of introducing asymmetry. Finally, synthesis of the A ring of cylindricine B via nitrogen addition (Michael reaction) onto an a,8-unsaturated carbonyl 3.7 was attempted. The synthesis of the B and C ring framework was executed following group precedent. The synthesis of the a,6-unsaturated carbonyl side chain was attempted using Kishi-Nozaki and carbonylative Stille coupling reactions on an azaspirocyclic vinyl triflate 3.1. The Michael acceptor side chain was not successfully appended using these coupling reactions. The synthesis of the A ring is key in performing the first asymmetric total synthesis of cylindricine B. Therefore, further investigations on appending the Michael acceptor side chain are necessary in order to achieve this goal.

Cylindrically symmetric shell sources are studied and a general form of induced energy-momentum tensor of a collapsing shell is presented. The actual movement of the shell is numerically solved for a case when dynamics of the system is determined by energy conservation per unit length. It is then shown that additional assumptions can prevent the collapse, e. g. induced energy-momentum tensor as perfect fluid or null dust of counter-rotating particles. Collapse can be prevented also by introducing Thorne's C-energy into the system.