Hybrydowe metody obróbki materiałów konstrukcyjnych
Publikacja Hybrydowe metody obróbki materiałów konstrukcyjnych stanowi uniwersalne kompendium wiedzy na temat nowatorskich procesów obróbki materiałów.
Hybrydowe metody obróbki materiałów konstrukcyjnych to książka o:
- konwencjonalnych i niekonwencjonalnych procesach obróbki materiałów,
- najnowszych rezultatach badań naukowych w tym zakresie oraz
- praktycznych zastosowaniach tych metod wytwarzania w nowoczesnym przemyśle wytwórczym.
Misją autorów jest przekazanie aktualnego stanu wiedzy o hybrydyzacji procesów obróbki, tak aby studenci, doktoranci i inżynierowi mieli dostęp do nowych technologii obróbki, rozumieli ich znaczenie i sensownie wdrażali je do przemysłu wytwórczego, szczególnie w strategii Wytwarzanie/Przemysł 4.0.
Warto pamiętać, że ze względu na konieczność sterowania procesem obróbka hybrydowa jest przeprowadzana wyłącznie na obrabiarkach CNC lub platformach wytwórczych CNC.
Autorami tej książki są dwaj uznani profesorowie Politechniki Opolskiej oraz Politechniki Krakowskiej– prof. dr hab. inż. Wit Grzesik oraz prof. dr hab. inż. Adam Ruszaj – specjaliści w dziedzinie technologii maszyn, inżynierii powierzchni, automatyzacji produkcji czy właśnie obróbki materiałów.
Książka Hybrydowe metody obróbki materiałów konstrukcyjnych kierowana jest zarówno do studentów uczelni technicznych, studiujących na kierunkach mechanika i budowa maszyn czy inżynieria produkcji, jak również konstruktorów i użytkowników obrabiarek, inżynierów technologów, służb utrzymania ruchu i wielu innych.
Patron medialny:
Fragment recenzji: Hybrydowa obróbka materiałów w ostatniej dekadzie znajduje bardzo rosnące zapotrzebowanie w praktyce przemysłowej, rośnie więc znacząco zapotrzebowanie na specjalistów dysponujących aktualnie najnowszą wiedzą w tym zakresie. Opiniowana książka zawiera bardzo dobrze dobraną i uporządkowaną wiedzę dotyczącą: fizycznych aspektów tradycyjnych procesów obróbkowych, a następnie: modelowania procesów hybrydowych oraz wspomagania procesów obróbkowych działaniami fizycznymi zwiększającymi ich wydajność (…); hybrydyzacji obróbki poprzez kontrolowane łączenie różnych procesów, zarówno tradycyjnych, jak i niekonwencjonalnych – obróbki elektroerozyjnej, elektrochemicznej i przyrostowej oraz ich optymalizacji (…); uwzględnienia technologicznych aspektów generowania pożądanych parametrów warstwy wierzchniej, co ma szczególnie ważne znaczenie praktyczne.
Prof. dr. inż. Jerzy Jędrzejewski,
Politechnika Wrocławska
Od autorów 9
Wykaz ważniejszych oznaczeń i skrótów 11
Rozdział 1
Ogólna charakterystyka procesów kształtowania materiałów 19
1.1. Klasyfikacja procesów obróbki ubytkowej 19
1.2. Klasyfikacja procesów obróbki przyrostowej 21
1.3. Klasyfikacja i zasady tworzenia hybrydowych procesów obróbki 26
1.4. Rola hybrydowych procesów obróbki w strategii zrównoważonego wytwarzania i wytwarzania 4.0 33
1.5. Obszary zastosowań hybrydowych procesów obróbki w różnych gałęziach przemysłu 36
1.6. Zastosowanie procesów hybrydowych w mikro- i nanoobróbce 42
1.7. Przyszłościowa wizja obróbki materiałów 46
Bibliografia do rozdziału pierwszego 49
Rozdział 2
Fizyczne aspekty procesu obróbki ubytkowej 53
2.1. Zjawiska fizyczne w strefie obróbki konwencjonalnej i niekonwencjonalnej 53
2.1.1. Obróbka skrawaniem 54
2.1.2. Obróbka ścierna 56
2.1.3. Obróbka elektroerozyjna 60
2.1.4. Obróbka elektrochemiczna 63
2.1.5. Obróbka strugą wodną i wodno-ścierną 65
2.1.6. Obróbka wiązką lasera 66
2.1.7. Obróbka strumieniem jonów i elektronów 69
2.2. Charakterystyka mechanicznego oddziaływania na materiał obrabiany 72
2.3. Charakterystyka termicznego oddziaływania na materiał obrabiany 75
2.4. Kształtowanie warstwy wierzchniej materiału obrabianego 76
2.5. Możliwości kontrolowania właściwości użytkowych wyrobów przez kształtowanie hybrydowe 78
Bibliografia do rozdziału drugiego 80
Rozdział 3
Modelowanie hybrydowych procesów obróbki 83
3.1. Klasyfikacja modeli procesów obróbki konwencjonalnej i niekonwencjonalnej 83
3.1.1. Modele obróbki wiórowej i ściernej 83
3.1.2. Modele obróbki EDM 85
3.1.3. Modele obróbki ECM 88
3.1.4. Modele obróbki LBM 91
3.1.4. Modele obróbki WJM 94
3.2. Konstytutywne modele materiałowe 96
3.3. Techniki oceny właściwości materiału w warunkach złożonych oddziaływań fizycznych 97
3.4. Techniki modelowania 98
3.4.1. Modelowanie analityczne 99
3.4.2. Modelowanie numeryczne 100
3.4.3. Modelowanie z zastosowaniem technik AI 101
Bibliografia do rozdziału trzeciego 102
Rozdział 4
Wspomaganie procesu obróbki skrawaniem i ściernej energią drgań 105
4.1. Klasyfikacja metod obróbki wspomaganych energią drgań 105
4.2. Efekty fizyczne i technologiczne 107
4.3. Obróbka z nałożeniem drgań o niskiej częstotliwości (VAM) 109
4.4. Obróbka z nałożeniem drgań ultradźwiękowych (UAM) 110
4.4.1. Toczenie, wiercenie i frezowanie 110
4.4.2. Szlifowanie i polerowanie 117
4.5. Przemysłowe zastosowania obróbki wspomaganej energią drgań 121
Bibliografia do rozdziału czwartego 123
Rozdział 5
Wspomaganie procesu obróbki skrawaniem i ściernej mediami technologicznymi 125
5.1. Klasyfikacja metod obróbki wspomaganej mediami ciekłymi i gazowymi (MAM) 125
5.2. Efekty fizyczne, tribologiczne i technologiczne 127
5.3. Obróbka wspomagana mediami ciekłymi 128
5.4. Obróbka wspomagana mediami gazowymi 133
5.4.1. Obróbka kriogeniczna ubytkowa 133
5.4.2. Obróbka kriogeniczna nagniataniem 139
5.5. Przemysłowe zastosowania obróbki wspomaganej mediami ciekłymi i gazowymi 141
Bibliografia do rozdziału piątego 145
Rozdział 6
Wspomaganie termiczne procesu obróbki skrawaniem i ściernej 149
6.1. Klasyfikacja metod obróbki TAM 149
6.2. Efekty fizyczne i technologiczne 151
6.3. Obróbka wspomagana laserem (LAM) 152
6.4. Obróbka wspomagana plazmą (PAM) 159
6.5. Przemysłowe zastosowania obróbki wspomaganej termicznie 161
Bibliografia do rozdziału szóstego 164
Rozdział 7
Hybrydyzacja obróbki na bazie kontrolowania różnych mechanizmów procesu (synergii procesów składowych) 167
7.1. Klasyfikacja metod obróbki 167
7.2. Synergetyczne efekty fizyczne i technologiczne 168
7.3. Łączenie różnych sposobów skrawania 169
7.3.1. Frezotoczenie 169
7.3.2. Toczenio-przeciąganie 171
7.4. Łączenie kształtowania ubytkowego i plastycznego (sekwencyjne skrawanie i nagniatanie) 172
7.5. Utwardzenie przez szlifowanie 174
7.6. Przemysłowe zastosowania obróbki wspomaganej synergetycznie 176
Bibliografia do rozdziału siódmego 178
Rozdział 8
Hybrydyzacja obróbki elektroerozyjnej 181
8.1. Klasyfikacja metod obróbki 181
8.2. Efekty fizyczne i technologiczne 183
8.3. Wspomaganie procesu EDM energią drgań 183
8.4. Wspomaganie procesu EDM laserem 187
8.5. Wspomaganie procesu EDM polem magnetycznym 188
8.6. Wspomaganie procesu EDM mediami ciekłymi 190
8.7. Szlifowanie EDM 195
Bibliografia do rozdziału ósmego 198
Rozdział 9
Hybrydyzacja obróbki elektrochemicznej 201
9.1. Klasyfikacja metod obróbki 201
9.2. Efekty fizyczne i technologiczne 202
9.3. Wspomaganie procesu ECM energią drgań (pulsacyjna obróbka ECM) 202
9.4. Wspomaganie procesu ECM laserem 206
9.5. Wspomaganie procesu ECM polem magnetycznym 210
9.6. Wspomaganie procesu ECM mediami gazowymi 212
9.7. Szlifowanie ECM 216
9.8. Wygładzanie elektrochemiczno-ścierne 219
9.9. Hybrydowe procesy elektrochemiczno-elektroerozyjne 221
Bibliografia do rozdziału dziewiątego 226
Rozdział 10
Hybrydowe procesy obróbki przyrostowej i ubytkowej 229
10.1. Techniki nanoszenia warstw w obróbce przyrostowej 230
10.2. Wieloosiowe platformy do obróbki hybrydowej 235
10.3. Programowanie wieloosiowej obróbki hybrydowej 241
10.4. Regeneracja części metodami obróbki hybrydowej 242
10.5. Kierunki rozwoju obróbki przyrostowo-ubytkowej 245
Bibliografia do rozdziału dziesiątego 246
Rozdział 11
Ekonomiczność i optymalizacja hybrydowych procesów obróbki 249
11.1. Wskaźniki i modele procesu 249
11.2. Kryteria i algorytmy optymalizacji doboru warunków obróbki 250
11.3. Podstawy optymalizacji 255
Bibliografia do rozdziału jedenastego 259
Rozdział 12
Technologiczna warstwa wierzchnia 261
12.1. Strukturalne modele budowy warstwy wierzchniej 261
12.2. Charakterystyka chropowatości powierzchni w różnych metodach obróbki hybrydowej 265
12.3. Fizyczne właściwości warstwy wierzchniej 268
12.3.1. Charakterystyka właściwości fizycznych warstwy wierzchniej 268
12.3.2. Naprężenia własne w warstwie wierzchniej 269
12.3.3. Umocnienie materiału warstwy wierzchniej 273
12.3.4. Zmiany struktury materiału i defekty powierzchniowe 275
Bibliografia do rozdziału dwunastego 276
