Podstawy skrawania materiałów konstrukcyjnych Wydanie II

W książce przedstawiono obecny stan wiedzy o kształtowaniu ubytkowym materiałów konstrukcyjnych ostrzami o definiowanej geometrii.

Omówiono w niej: materiały narzędziowe oraz cechy geometryczne ostrzy narzędzi, mechanikę, tribologię i termodynamikę procesu skrawania, mechanizmy odkształceń plastycznych i dekohezji materiału w procesie skrawania, modelowanie oddziaływań fizycznych z zastosowaniem technik numerycznych i symulacji komputerowej, ocenę skrawalności stosowanych w przemyśle materiałów konstrukcyjnych oraz zasady optymalizacji i doboru warunków obróbki, nowoczesne sposoby skrawania materiałów, m.in. obróbkę materiałów utwardzonych, na sucho i z minimalnym wydatkiem środka smarnego, z dużą prędkością skrawania, skrawanie wysokowydajne, a także wielorakie zastosowania techniki komputerowej i informacyjnej, ocenę i prognozowanie parametrów stanu technologicznej warstwy wierzchniej przedmiotu.

Obecne wydanie rozszerzono o wiadomości nt. modelowania procesu skrawania, nowoczesnych technologii ubytkowego kształtowania materiałów, roli techniki komputerowej i informacyjnej w procesie skrawania oraz technologicznej  warstwy wierzchniej. Uaktualniono i zmodyfikowano materiał, dostosowując go lepiej do programów wykładów i potrzeb przemysłu wytwórczego.

Na końcu książki zamieszczono słownik angielsko-polski zawierający najważniejsze terminy używane w literaturze fachowej z zakresu skrawania materiałów konstrukcyjnych.

Książka jest przeznaczona dla studentów wydziałów mechanicznych wyższych szkół  technicznych oraz dla kadry naukowej tych uczelni. Może być również przydatna dla inżynierów mechaników pracujących w jednostkach badawczych i w przemyśle maszynowym.

Spis treści:
WYKAZ WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ I SKRÓTÓW

1. OGÓLNA CHARAKTERYSTYKA PROCESU SKRAWANIA
1.1. KLASYFIKACJA PROCESÓW OBRÓBKI UBYTKOWEJ
1.2. ROLA OBRÓBKI SKRAWANIEM WE WSPÓŁCZESNYCH PROCESACH WYTWÓRCZYCH
1.3. KINEMATYKA PROCESU I PARAMETRY SKRAWANIA
1.4. GEOMETRYCZNA CHARAKTERYSTYKA OSTRZA SKRAWAJĄCEGO
1.5. GEOMETRIA WARSTWY SKRAWANEJ
1.6. PRZYSZŁOŚCIOWA WIZJA OBRÓBKI SKRAWANIEM

2. MATERIAŁY NARZĘDZIOWE
2.1. KLASYFIKACJA I WŁAŚCIWOŚCI MATERIAŁÓW OSTRZY SKRAWAJĄCYCH
2.2. POWŁOKI OCHRONNE NA NARZĘDZIACH SKRAWAJĄCYCH
2.3. STALE SZYBKOTNĄCE
2.4. WĘGLIKI SPIEKANE
2.5. CERMETALE
2.6. CERAMIKA
2.7. MATERIAŁY SUPERTWARDE

3. FIZYCZNE ASPEKTY PROCESU SKRAWANIA
3.1. ZJAWISKA FIZYCZNE W STREFIE SKRAWANIA
3.2. CHARAKTERYSTYKA STANU NAPRĘŻENIA I ODKSZTAŁCENIA
3.3. MECHANIZMY ODKSZTAŁCENIA W MIKRO-1 NANOSKALI
3.4. PRZEBIEG ODKSZTAŁCENIA MATERIAŁU
3.5. WARUNKI UPLASTYCZNIENIA MATERIAŁU W STREFIE SKRAWANIA
3.6. DEKOHEZJA MATERIAŁU W STREFIE TWORZENIA WIÓRA
3.7. WARUNKI ZAINICJOWANIA MIKROSKRAWANIA, MINIMALNA GRUBOŚĆ WARSTWY SKRAWANEJ

4. MODELOWANIE PROCESU SKRAWANIA
4.1. KLASYFIKACJA MODELI PROCESU SKRAWANIA
4.2. KONSTYTUTYWNE MODELE MATERIAŁOWE
4.3. TECHNIKI MODELOWANIA
4.3.1. Cele i zakres badań symulacyjnych
4.3.2. Symulacja metodą elementów skończonych
4.3.3. Symulacja metodą różnic skończonych
4.3.4. Symulacja metodą elementów brzegowych

5. MECHANIKA PROCESU SKRAWANIA
5.1. KLASYFIKACJA MODELI MECHANISTYCZNYCH
5.2. STAN ODKSZTAŁCENIA W STREFIE ŚCINANIA
5.2.1. Warunki realizacji płaskiego i przestrzennego stanu odkształcenia
5.2.2. Charakterystyka stanu odkształcenia w strefie tworzenia wióra
5.3. ROZKŁAD PRĘDKOŚCI W STREFIE TWORZENIA WIÓRA
5.4. MODELE TWORZENIA WIÓRA
5.4.1. Model z rozwiniętą strefą poślizgu
5.4.2. Model z równoległymi granicami strefy poślizgu
5.4.3. Model z pojedynczą płaszczyzną poślizgu
5.4.4. Model tworzenia wióra segmentowego
5.4.5. Model zlokalizowanej strefy ścinania adiabatycznego
5.4.6. Dyslokacyjny model tworzenia wióra
5.4.7. Modele tworzenia wióra w nanoskali
5.5. ROZWIĄZANIA TEORII PLASTYCZNOŚCI DLA KĄTA POŚLIZGU
5.5.1. Zastosowanie zasady minimum energii
5.5.2. Rozwiązania teorii linii poślizgu
5.5.3. Rozwiązania teorii ocen granicznych
5.5.4. Doświadczalne metody wyznaczania kąta poślizgu
5.6. PROGNOZOWANIE CHARAKTERYSTYK STANU ODKSZTAŁCENIA NA PODSTAWIE KRZYWEJ UMOCNIENIA
5.7. NUMERYCZNA SYMULACJA PROCESU TWORZENIA WIÓRA
5.7.1. Opis tworzenia wióra metodę elementów skończonych
5.7.2. Zastosowanie teorii katastrof do opisu tworzenia wióra piłokształtnego
5.8. SIŁY W PROCESIE SKRAWANIA
5.8.1. Rozkład całkowitej siły skrawania
5.8.2. Rozkład sił w strefie poślizgu i na powierzchni natarcia
5.8.3. Metody oszacowania sił na powierzchni przyłożenia ostrza
5.8.4. Teoretyczno-doświadczalne zależności dla składowych całkowitej siły skrawania
5.8.5. Doświadczalne metody wyznaczania składowych całkowitej siły skrawania
5.8.6. Wpływ warunków obróbki na składowe całkowitej siły skrawania
5.9. STAN NAPRĘŻEŃ W STREFIE TWORZENIA WIÓRA
5.9. l. Stan i rozkład naprężeń
5.9.2. Ocena wartości naprężenia poślizgu
5.10. ENERGIA I MOC SKRAWANIA
5.10.1. Bilans energetyczny procesu
5.10.2. Energia tworzenia wióra
5.10.3. Moc skrawania
5.11. ZWIJANIE I ŁAMANIE WIÓRA
5.11.1. Klasyfikacja kształtów wióra
5.11.2. Warunki tworzenia wiórów odrywanych i ścinanych
5.11.3. Charakterystyka spływu wióra
5.11.4. Mechanizmy zwijania wióra
5.11.5. Warunki łamania wióra
5.11.6. Wizualizacjia zwijania i łamania wióra
5.11.7. Metody rozpoznawania kształtu wiórów
5.12. MECHANIKA SWOBODNEGO SKRAWANIA NIEORTOGONALNEGO

6. DRGANIA W PROCESIE SKRAWANIA
6.1. ŹRÓDŁA I KLASYFIKACJA DRGAŃ
6.2. MECHANIZMY GENEROWANIA DRGAŃ SAMOWZBUDNYCH
6.3. DYNAMICZNA CHARAKTERYSTYKA PROCESU SKRAWANIA
6.4. STABILNOŚĆ UKŁADU OUPN I METODY JEJ POPRAWY

7. TRIBOLOCIA PROCESU SKRAWANIA
7.1. CHARAKTERYSTYKA STREFY STYKU OSTRZA Z OBRABIANYM MATERIAŁEM
7.2. ROZKŁAD NAPRĘŻEŃ W STREFIE STYKU WIÓR-OSTRZE
7.3. NAROST
7.4. ZWIĄZKI KORELACYJNE CHARAKTERYSTYK ODKSZTAŁCEŃ Z PROCESEM TARCIA
7.5. PROGNOZOWANIE TRIBOLOG1CZNYCH CHARAKTERYSTYK PROCESU

8. CIEPŁO W PROCESIE SKRAWANIA
8. l. ŹRÓDŁA I ROZPŁYW CIEPŁA W STREFIE SKRAWANIA
8.2. TEMPERATURA SKRAWANIA
8.3. ANALITYCZNE WYZNACZANIE TEMPERATURY W STREFIE SKRAWANIA
8.3.1. Partycja ciepła w modelu ruchomego źródła ciepła
8.3.2. Temperatura na płaszczyźnie poślizgu
8.3.3. Temperatura na powierzchni natarcia ostrza
8.4. NUMERYCZNE METODY OKREŚLANIA PÓL TEMPERATUROWYCH W STREFIE SKRAWANIA
8.4.1. Metoda różnic skończonych
8.4.2. Metoda elementów skończonych
8.4.3. Modelowanie przepływu ciepła metodą elementów brzegowych
8.5. DOŚWIADCZALNE METODY WYZNACZANIA TEMPERATURY SKRAWANIA
8.6. WPŁYW WARUNKÓW OBRÓBKI NA TEMPERATURĘ SKRAWANIA
8.7. CIECZE CHŁODZĄCO-SMARUJĄCE

9. ZUŻYCIE I TRWAŁOŚĆ OSTRZA
9. l. CHARAKTERYSTYKA STREF ZUŻYCIA OSTRZA
9.2. FIZYKALNE MECHANIZMY ZUŻYCIA OSTRZA
9.3. TEORIA ADHEZYJNEGO ZUŻYCIA OSTRZA
9.4. TEORIA DYFUZYJNEGO ZUŻYCIA OSTRZA
9.5. ZUŻYCIE POWŁOK OCHRONNYCH
9.6. ANALITYCZNE METODY OKREŚLANIA WYMIAROWEGO ZUŻYCIA OSTRZA
9.7. STĘPIENIE OSTRZA
9.8. TRWAŁOŚĆ OSTRZA. MATEMATYCZNE MODELE DLA OKRESU TRWAŁOŚCI OSTRZA
9.9. TECHNIKI PROGNOZOWANIA OKRESU TRWAŁOŚCI
9.10. NADZOROWANIE STANU OSTRZA NARZĘDZIA

10. SKRAWALNOSC MATERIAŁÓW KONSTRUKCYJNYCH
10.1. WSKAŹNIKI SKRAWALNOSCI
10.2. ZWIĄZKI SKRAWALNOSCI ZE STRUKTURĄ I WŁAŚCIWOŚCIAMI MATERIAŁÓW
10.3. CHARAKTERYSTYKA SKRAWALNOSCI MATERIAŁÓW KONSTRUKCYJNYCH
10.3.1. Stale konstrukcyjne niestopowe i stopowe
10.3.2. Stale austenityczne nierdzewne i żaroodporne
10.3.3. Żeliwa i staliwa
10.3.4. Metale nieżelazne i ich stopy
10.3.5. Tytan i jego stopy
10.3.6. Stopy na osnowie niklu i kobaltu
10.3.7. Materiały kompozytowe
10.4. SYSTEMY WSPOMAGAJĄCE DOBÓR WARUNKÓW OBRÓBKI

11. EKONOMICZNOSC I OPTYMALIZACJA PROCESU SKRAWANIA
11.1. WSKAŹNIKI I MODELE PROCESU
11.2. KRYTERIA I ALGORYTMY OPTYMALIZACJI DOBORU WARUNKÓW SKRAWANIA
11.3. ZAAWANSOWANE TECHNIKI OPTYMALIZACJI

12. NOWOCZESNE TECHNOLOGIE UBYTKOWEGO KSZTAŁTOWANIA MATERIAŁÓW
12.1. OBRÓBKA Z PODWYŻSZONYMI I DUŻYMI PRĘDKOŚCIAMI SKRAWANIA
12.2. OBRÓBKA MATERIAŁÓW TWARDYCH I W STANIE UTWARDZONYM
12.3. OBRÓBKA NA SUCHO I ZE ZMINIMALIZOWANYM UŻYCIEM MEDIÓW CHŁODZĄCO-SMARUJĄCYCH
12.3.1. Obróbka na sucho
12.3.2. Obróbka ze zminimalizowanym smarowaniem
12.4. OBRÓBKA WYSOKO WYDAJNA
12.5. OBRÓBKA KOMPLETNA
12.6. MIKROOBRÓBKA
12.7. NANOOBRÓBKA
12.8. OBRÓBKI HYBRYDOWE
12.8.1. Obróbka wspomagana termicznie
12.8.2. Obróbka wspomagana energią drgań

13. ROLA TECHNIKI KOMPUTEROWEJ I INFORMACYJNEJ W PROCESIE SKRAWANIA
13.1. KOMPUTEROWE WSPOMAGANIE PROCESU OBRÓBKI
13.1.1. Zintegrowane systemy CAD/CAM
13.1.2. Bazy danych do oceny skrawalności i doboru warunków obróbki
13.2. ZASTOSOWANIE SENSORÓW I SZTUCZNEJ INTELIGENCJI
13.3. ZASTOSOWANIE WIRTUALNEJ RZECZYWISTOŚCI
13.4. TECHNIKI INTERNETOWE W PROCESIE OBRÓBKI

14. TECHNOLOGICZNA WARSTWA WIERZCHNIA
14.1. STRUKTURALNE MODELE BUDOWY WARSTWY WIERZCHNIEJ
14.2. MODELE KSZTAŁTOWANIA MIKRONIERÓWNOŚCI POWIERZCHNI
14.2.1. Modele stereometryczno-kinematyczne
14.2.2. Modele uwzględniające niektóre oddziaływania w procesie skrawania
14.3. CHARAKTERYSTYKA MIKROGEOMETRIII MIKROSTEREOMETRII POWIERZCHNI
14.4. POMIARY CHROPOWATOŚCI POWIERZCHNI
14.5. FIZYCZNE WŁAŚCIWOŚCI WARSTWY WIERZCHNIEJ
14.5.1. Charakterystyka właściwości fizycznych warstwy wierzchniej
14.5.2. Naprężenia własne w warstwie wierzchniej
14.5.3. Umocnienie materiałów warstwy wierzchniej

WYKAZ NORM WYKORZYSTANYCH W KSIĄŻCE
SŁOWNIK WAŻNIEJSZYCH TERMINÓW I SKRÓTÓW W JĘZYKU ANGIELSKIM