Podstawy skrawania materiałów konstrukcyjnych

• Druk: Warszawa, 2018
• Autor: Wit Grzesik
• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN

Publikacja Wydawnictwa WNT, dodruk Wydawnictwo Naukowe PWN

Obróbka skrawaniem jest podstawową techniką wytwarzania w budowie maszyn, lotnictwie i motoryzacji. Bez znajomości podstaw skrawania nie można projektować nowoczesnych i efektywnych procesów technologicznych, ani prowadzić wysokowydajnej obróbki części maszyn.

Publikacja ta stanowi bogate kompendium wiedzy o procesie skrawania i jego zastosowaniach w przemyśle. W książce przedstawiono obecny stan wiedzy o kształtowaniu ubytkowym materiałów konstrukcyjnych ostrzami o zdefiniowanej geometrii.

Wydanie trzecie rozszerzono o nowe wiadomości dotyczące modelowania procesu skrawania, nowoczesnych technik kształtowania materiałów, roli techniki komputerowej i informacyjnej w procesie skrawania, techniki VR oraz charakterystyki 3D chropowatości powierzchni.

Książkę kierujemy zarówno do studentów uczelni technicznych z kierunkami przykładowo: Mechanika i budowa maszyn czy Inżynieria produkcji, ale również dla praktyków (inżynierów, projektantów) z racji jej walorów aplikacyjnych w zakładach przemysłowych.

• Kategorie:
  1. Ebooki i Audiobooki »
  2. Ebooki »
  3. Ebooki popularnonaukowe i specjalistyczne »
  4. Technika
• Język wydania: polski
• ISBN: 978-83-01-19919-7
• ISBN druku: 978-83-01-19919-7
• Liczba stron: 466

Od Autora  XI
Wykaz ważniejszych oznaczeń i skrótów XIII
	Ważniejsze oznaczenia   XIII
	Skróty   XIX
	Wykaz norm wykorzystanych w książce XXI
1. Ogólna charakterystyka procesu skrawania 1
	1.1. Klasyfikacja procesów obróbki ubytkowej  1
	1.2. Rola obróbki skrawaniem we współczesnym wytwarzaniu 4
	1.3. Kinematyka procesu i parametry skrawania  10
	1.4. Geometryczna charakterystyka ostrza skrawającego    12
	1.5. Geometria warstwy skrawanej   19
	1.6. Przyszłościowa wizja obróbki skrawaniem 23
Literatura  30
2. Materiały narzędziowe     32
	2.1. Klasyfikacja i właściwości materiałów ostrzy skrawających 32
	2.2. Powłoki ochronne na narzędziach skrawających   36
	2.3. Stale szybkotnące   39
	2.4. Węgliki spiekane    40
	2.5. Cermetale     42
	2.6. Ceramika    43
	2.7. Materiały supertwarde     45
Literatura  47
3. Fizyczne aspekty procesu skrawania  48
	3.1. Zjawiska fizyczne w strefie skrawania   48
	3.2. Charakterystyka stanu naprężenia i odkształcenia   50
	3.3. Mechanizmy odkształcenia w mikro- i nanoskali  54
	3.4. Przebieg odkształcenia materiału 58
	3.5. Warunki uplastycznienia materiału w strefie skrawania 60
	3.6. Dekohezja materiału w strefie tworzenia wióra   66
	3.6. Warunki zainicjowania mikroskrawania, minimalna grubość warstwy skrawanej   68
Literatura  72
4. Modelowanie procesu skrawania   74
	4.1. Klasyfikacja modeli procesu skrawania  74
	4.2. Konstytutywne modele materiałowe   79
	4.3. Techniki oceny właściwości mechanicznych w warunkach skrawania 85
	4.4. Techniki modelowania   87
		4.4.1. Cele i zakres badań symulacyjnych    87
		4.4.2. Symulacja metodą elementów skończonych   90
		4.4.3. Symulacja metodą różnic skończonych  94
Literatura  96
5. Mechanika procesu skrawania  98
	5.1. Klasyfikacja modeli mechanistycznych  98
	5.2. Stan odkształcenia w strefie ścinania  100
		5.2.1. Warunki realizacji płaskiego i przestrzennego stanu odkształcenia   100
		5.2.2. Charakterystyka stanu odkształcenia w strefie tworzenia wióra    100
	5.3. Rozkład prędkości w strefie tworzenia wióra    105
	5.4. Modele tworzenia wióra   108
		5.4.1. Model z rozwiniętą strefą poślizgu    108
		5.4.2. Model z równoległymi granicami strefy poślizgu  109
		5.4.3. Model z pojedynczą płaszczyzną poślizgu   113
		5.4.4. Model tworzenia wióra segmentowego  117
		5.4.5. Model zlokalizowanej strefy ścinania adiabatycznego   119
		5.4.6. Dyslokacyjny model tworzenia wióra   122
		5.4.7. Modele tworzenia wióra w nanoskali    124
	5.5. Modelowanie kąta poślizgu    126
		5.5.1. Zastosowanie rozwiązań teorii plastyczności  126
		5.5.2. Doświadczalne metody wyznaczania kąta poślizgu  132
	5.6. Numeryczna symulacja procesu tworzenia wióra    134
		5.6.1. Opis tworzenia wióra metodą elementów skończonych   134
		5.6.2. Symulacja tworzenia wióra ciągłego i segmentowego    136
	5.7. Siły w procesie skrawania  138
		5.7.1. Rozkład całkowitej siły skrawania     138
		5.7.2. Rozkład sił w strefie poślizgu i na powierzchni natarcia   140
		5.7.3. Metody oszacowania sił na powierzchni przyłożenia ostrza  142
		5.7.4. Teoretyczno-doświadczalne i doświadczalne metody wyznaczania składowych sił skrawania    145
		5.7.5. Wpływ warunków obróbki na składowe całkowitej siły skrawania    151
	5.8. Stan naprężeń w strefie tworzenia wióra  154
		5.8.1. Stan i rozkład naprężeń  154
		5.8.2. Ocena wartości naprężenia poślizgu    156
	5.9. Energia i moc skrawania   158
		5.9.1. Bilans energetyczny procesu   158
		5.9.2. Energia tworzenia wióra    159
		5.9.3. Moc skrawania   162
	5.10. Zwijanie i łamanie wióra  163
		5.10.1. Klasyfikacja kształtów wióra   163
		5.10.2. Warunki tworzenia wiórów odrywanych i ścinanych    164
		5.10.3. Charakterystyka spływu wióra 166
		5.10.4. Mechanizmy zwijania wióra   169
		5.10.5. Warunki i przebieg łamania wióra     172
		5.10.6. Kontrola wióra    176
Literatura  178
6. Drgania w procesie skrawania  181
	6.1. Źródła i klasyfikacja drgań    181
	6.2. Mechanizmy generowania drgań samowzbudnych   187
	6.3. Stabilność układu OUPN i metody jej poprawy  191
Literatura  196
7. Tribologia procesu skrawania  197
	7.1. Charakterystyka strefy styku ostrza z obrabianym materiałem   197
	7.2. Rozkład naprężeń w strefie styku wiór–ostrze   200
	7.3. Narost    204
	7.4. Związki korelacyjne charakterystyk odkształceń z procesem tarcia  207
	7.5. Doświadczalne metody wyznaczania współczynnika tarcia   209
Literatura  213
8. Ciepło w procesie skrawania  215
	8.1. Źródła i rozpływ ciepła w strefie skrawania   215
	8.2. Temperatura skrawania  218
	8.3. Analityczne wyznaczenie temperatury w strefie skrawania  220
		8.3.1. Partycja ciepła w modelu ruchomego źródła ciepła  220
		8.3.2. Temperatura na płaszczyźnie poślizgu   223
		8.3.3. Temperatura na powierzchni natarcia ostrza   225
	8.4. Numeryczne metody określania pól temperatury w strefie skrawania   227
	8.5. Doświadczalne metody wyznaczania temperatury skrawania    231
	8.6. Wpływ warunków obróbki na temperaturę skrawania  237
	8.7. Ciecze chłodząco-smarujące   242
Literatura  249
9. Zużycie i trwałość ostrza    251
	9.1. Charakterystyka stref zużycia ostrza  251
	9.2. Fizykalne mechanizmy zużycia ostrza   255
	9.3. Zużycie powłok ochronnych   260
	9.4. Przebieg zużycia i stępienie ostrza   266
	9.5. Matematyczne modelowanie i prognozowanie okresu trwałości ostrza   271
	9.6. Nadzorowanie stanu ostrza narzędzia   282
Literatura  288
10 Skrawalność materiałów konstrukcyjnych  290
	10.1. Wskaźniki skrawalności   290
	10.2. Związki skrawalności ze strukturą i właściwościami materiałów   296
	10.3. Charakterystyka skrawalności materiałów konstrukcyjnych  299
		10.3.1. Stale konstrukcyjne niestopowe i stopowe   299
		10.3.2. Stale austenityczne nierdzewne i kwasoodporne   301
		10.3.3. Żeliwa i staliwa   303
		10.3.4. Metale nieżelazne i ich stopy  306
		10.3.5. Tytan i jego stopy    308
		10.3.6. Stopy na osnowie niklu i kobaltu     310
		10.3.7. Materiały kompozytowe 311
	10.4. Systemy wspomagające dobór warunków obróbki    314
Literatura  319
11. Ekonomiczność i optymalizacja procesu skrawania   321
	11.1. Wskaźniki i modele procesu   321
	11.2. Kryteria i algorytmy optymalizacji doboru warunków skrawania  322
	11.3. Techniki optymalizacji warunków skrawania   326
Literatura  334
12. Przegląd technologii ubytkowego kształtowania materiałów   335
	12.1. Obróbka z podwyższonymi i dużymi prędkościami skrawania    335
	12.2. Obróbka materiałów twardych i w stanie utwardzonym   340
	12.3. Obróbka na sucho i ze zminimalizowanym użyciem mediów chłodząco-smarujących   347
		12.3.1. Obróbka na sucho   347
		12.3.2. Obróbka ze zminimalizowanym smarowaniem 351
	12.4. Obróbka wysokowydajna  355
	12.5. Obróbka kompletna    366
	12.6. Mikroobróbka    372
	12.7. Nanoobróbka   379
	12.8. Hybrydowe metody obróbki   384
		12.8.1. Klasyfikacja hybrydowych procesów wytwórczych/obróbki 384
		12.8.2. Obróbka hybrydowa wspomagana termicznie  386
		12.8.3. Obróbka hybrydowa wspomagana energią drgań  389
		12.8.4. Obróbka kriogeniczna  394
Literatura  397
13. Rola techniki komputerowej i informacyjnej w procesie skrawania   399
	13.1. Komputerowe wspomaganie procesu obróbki   399
		13.1.1. Zastosowanie symulacji i wizualizacji w programowaniu CAD/CAM   399
		13.1.2. Bazy danych do oceny skrawalności i doboru warunków obróbki   406
	13.2. Zastosowanie sensorów i sztucznej inteligencji   408
	13.3. Zastosowanie wirtualnej rzeczywistości 416
	13.4. Techniki internetowe w procesie obróbki  422
Literatura  427
14. Technologiczna warstwa wierzchnia  429
	14.1. Strukturalne modele budowy warstwy wierzchniej   429
	14.2. Modele kształtowania mikronierówności powierzchni 431
		14.2.1. Modele stereometryczno-kinematyczne  431
		14.2.2. Modele uwzględniające niektóre oddziaływania fizyczne w procesie skrawania   435
	14.3. Charakterystyka chropowatości powierzchni   439
		14.3.1. Parametry profilu i topografii powierzchni   439
		14.3.2. Pomiary chropowatości powierzchni    445
	14.4. Fizyczne właściwości warstwy wierzchniej    448
		14.4.1. Charakterystyka właściwości fizycznych warstwy wierzchniej  448
		14.4.2. Naprężenia własne w warstwie wierzchniej  449
		14.4.3. Umocnienie materiału i zmiana mikrostruktury w warstwie wierzchniej     453
Literatura  455
Słownik ważniejszych terminów i skrótów w języku angielskim  456