Opis
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. Spis treściOd 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