INNOWACJE INDUKOWANE BADANIAMI NAUKOWYMI

PODSTAWY INNOWACJI prof. dr hab. inż. Wojciech Kacalak INNOWACJE INDUKOWANE BADANIAMI NAUKOWYMI ODWOŁANIA Człowiek prawdy nie tworzy, tylko ją odkrywa - Św. Jan Paweł II. Tylko to dzieło czegoś jest warte, z którego człowiek może się poprawić i mądrości nauczyć - Adam Mickiewicz. Wyobraźnia jest ważniejsza od wiedzy, ponieważ wiedza jest ograniczona. (Phantasie ist wichtiger als Wissen, denn Wissen ist begrenzt) - Albert Einstein. POLITECHNIKA KOSZALIŃSKA 7.06.2017 00:00:00 --:-- --.--.---- 1 149

Witamy profesorów z innych ośrodków akademickich Lista gości z innych ośrodków akademickich Politechnika Śląska JM Rektor prof. dr hab. inż. Arkadiusz Mężyk recenzent, Politechnika Rzeszowska prof. dr hab. inż. Romana Śliwa - recenzent, Politechnika Warszawska prof. dr hab. inż. Stanisław Radkowski recenzent, dziekan, Politechnika Krakowska prof. dr hab. inż. dr hc Józef Gawlik członek CK ds. SiTN, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie prof. dr hab. inż. dr hc Krzysztof Marchelek, Politechnika Świętokrzyska prof. dr hab. inż. dr hc Stanisław Adamczak red. nacz. czasopisma MECHANIK, Politechnika Rzeszowska - prof. dr hab. inż. Grzegorz Budzik prorektor, prof. dr hab. inż. Mariusz Oleksy - prorektor, Politechnika Gdańska - prof. dr hab. inż. Włodzimierz Przybylski, Wojskowa Akademia Techniczna w Warszawie prof. dr hab. inż. Piotr Rybak, Akademia Pomorska w Słupsku - JM Rektor prof. dr hab. Zbigniew Osadowski, Politechnika Łódzka prof. dr hab. inż. Mirosław Urbaniak, Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych w Warszawie prof. dr hab. inż. Mirosław Kowalski z-ca dyrektora, Prezes firmy ANDRE Robert Andre, Politechnika Poznańska: prof. dr hab. inż. Adam Hamrol członek CK ds. SiTN, prof. dr hab. inż. dr hc Jerzy Merkisz, prof. dr hab. inż. Franciszek Tomaszewski - dziekan, prof. dr hab. inż. Roman Staniek, prof. dr hab. inż. Michał Wieczorowski, prof. dr hab. inż. Krzysztof Wisłocki, prof. dr hab. inż. Wiesław Zwierzycki, prof. dr hab. Marek Szostak, Politechnika Warszawska prof. dr hab. inż. Zbigniew Banaszak, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie prof. dr hab. inż. Mirosław Pajor - dziekan, prof. dr hab. inż. Andrzej Jardzioch, prof. dr hab. inż. Aleksander Stachel, prof. dr hab. inż. Janusz Sempruch - dziekan - Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy, prof. dr hab. inż. Józef Flizikowski, Politechnika Świętokrzyska prof. dr hab. inż. Sławomir Spadło, dr Wojciech Sysło Akademia im Jakuba z Paradyża w Gorzowie Wielkopolskim, Politechnika Poznańska prof. dr hab. inż. Józef Frąś, Politechnika Łódzka dr inż. Małgorzata Sikora prodziekan, Politechnika Śląska - prof. dr hab. inż. Grzegorz Wojnar, Politechnika Warszawska prof. dr hab. inż. Lucjan Dąbrowski, prof. dr hab. inż. Andrzej Tomporowski - Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy, prof. dr hab. Artur Bejger - prorektor ds. nauki Akademia Morska w Szczecinie prof. dr hab. Edmund Dulcet - Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy, prof. dr hab. inż. Szymon Grymek Politechnika Gdańska, wszystkich, których jeszcze nie wymieniłem chciałbym powitać indywidualnie. 00:00:00 --:-- --.--.---- 2 149

ISTOTA INNOWACJI ISTOTA INNOWACJI Innowacje, same w sobie, nie są celem działalności twórczej. Innowacje są tylko cennym środkiem w rozwoju i zwiększaniu efektywności procesów, w kształtowaniu nowych i lepszych właściwości wytworów materialnych i tworzeniu sprawniejszych metod działania, także w ulepszaniu umiejętności i możliwości ludzi, a w przyszłości również, w tworzeniu pomocnych ludziom, zrobotyzowanych systemów o zaawansowanej sztucznej inteligencji. 00:00:00 --:-- --.--.---- 3 149

WARTOŚĆ INNOWACJI O wartości innowacji, o tym na ile jest cenna dla nowych, a także odległych zastosowań, decydują głównie dwa czynniki. 1. Pierwszy czynnik ma aspekt wywodzący się ze stopnia nieoczywistości nowych rozwiązań w stosunku do stanu wiedzy i jej zastosowań oraz z poziomu wykorzystania kreatywności i nieznanych dotąd metod tworzenia. 1. Istota drugiego czynnika wywodzi się ze znaczenia aplikacyjnego opracowanych innowacji, ich zasięgu, znaczenia oraz efektów, a także z możliwości kreowania kierunków dalszych analiz i zastosowań. 00:00:00 --:-- --.--.---- 4 149

METODY ROZWIĄZYWANIA PROBLEMÓW W BUDOWIE I EKSPLOATACJI MASZYN W tworzeniu innowacji wykorzystuje się wiele zaawansowanych metod rozwiązywania problemów i realizacji zadań, w których wykorzystuje się wiedzę jawną i niejawną oraz umiejętności twórcy, do określania cech wytworu materialnego (lub metodyki działania), który dopiero powstanie, a jego właściwości będą skutkiem wielu złożonych procesów, pracy wielu wykonawców i będą przez użytkowników oceniane w różnych warunkach eksploatacji i różnym stanie technicznym. 00:00:00 --:-- --.--.---- 5 149

TWORZENIE INNOWACJI JEST WYNIKIEM MOTYWACJI I UMIEJĘTNOŚCI DROGA DO INNOWACJI PROWADZI POPRZEZ WYKORZYSTANIE WIEDZY I UMIEJĘTNOŚCI W REALIZACJI WIELU WAŻNYCH ETAPÓW: 1. Analizy problemów 2. Formułowania KONCEPCJI ROZWIĄZANIA PROBLEMÓW 3. Planowania badań 4. Dekompozycji problemów 5. Formułowania różnych wersji rozwiązania problemu 6. Kreatywnego rozwiązywania problemów 7. Analizy wyników i oceny rozwiązań 8. Przekształcania wiedzy niejawnej w jawną 9. Prezentacji danych i analizy wyników 10. Unikania błędów w projektowaniu innowacji 11. Wyprowadzania wniosków dotyczących wykorzystania wyników 12. Ochrony własności intelektualnej 00:00:00 --:-- --.--.---- 6 149

Innowacje, a doskonalenie Rosnące przyrosty efektów INNE CECHY PRODUKTU INNOWACJA NOWA WARTOŚĆ INNOWACJE autonomiczne indukowane kreatywnością DOSKONALENIE PRODUKTU ULEPSZENIE I OSZCZĘDNOŚĆ INNOWACJE indukowane kosztami Malejące przyrosty efektów 00:00:00 --:-- --.--.---- 7 149

ŹRÓDŁA INNOWACJI INNOWACJE MOGĄ BYĆ INDUKOWANE: BADANIAMI NAUKOWYMI, KREATYWNOŚCIĄ ZAWODOWĄ, POTRZEBAMI ULEPSZANIA LUB OSZCZĘDZANIA. Droga do innowacji indukowanych badaniami naukowymi jest najbardziej złożona, wymaga czasu i zastosowania wielu metod analizy, ale jej wyniki przenoszą powstałe rozwiązania na znacznie wyższy poziom jakości i użyteczności. Droga prowadząca do innowacji indukowanych wynikami badań naukowych, jest w części pierwszej podobna do tych dróg, jakie wybiera się w badaniach podstawowych, jedynie odmienny jest drugi jej odcinek, często trudniejszy i mniej komfortowy, na którym wyniki z pierwszego etapu przekształcają się w podstawy ich wykorzystania. 00:00:00 --:-- --.--.---- 8 149

Cel badań C1 C4 C3 C2 C5 Nie ma nic bardziej praktycznego od teorii (często niepotrzebnie dodaje się dobrej, a przecież inna nie istnieje), bo metoda prób i błędów jest zbyt kosztowną metodą poszukiwań innowacji. 00:00:00 --:-- --.--.---- 9 149

Cechy przetwarzanych informacji INFORMACJA NIEPEŁNA INFORMACJA NIEPEWNA INFORMACJA NIEŚCISŁA 00:00:00 --:-- --.--.---- 10 149

Etapy pracy badawczej ETAPY PRACY BADAWCZEJ DROGA DO INNOWACJI INDUKOWANYCH BADANIAMI NAUKOWYMI NIE JEST KRÓTKA 1. OKREŚLENIE PROBLEMU BADAWCZEGO 2. ANALIZA STANU WIEDZY 3. OKREŚLENIE ZNACZENIA TEMATU 4. OKREŚLENIE I PRZYDATNOŚCI OCZEKIWANYCH WYNIKÓW 5. UZASADNIENIE WYBORU TEMATU 6. OKREŚLENIE CELU BADAŃ 7. SFORMUŁOWANIE TEMATU BADAŃ 8. SPRECYZOWANIE PRZEDMIOTU BADAŃ 9. OKREŚLENIE ZAKRESU BADAŃ 10. SFORMUŁOWANIE HIPOTEZ 11. SFORMUŁOWANIE TEZ 12. OPRACOWANIE ZAŁOŻEŃ DO MODELOWANIA 13. WERYFIKACJA WYBRANYCH ZAŁOŻEŃ 14. TWORZENIE MODELI PROBLEMU 15. ANALIZA WYNIKÓW BADAŃ MODELOWYCH 16. OKREŚLENIE ZAKRESU EKSPERYMENTÓW 17. OKREŚLENIE TECHNIK, METODY I NARZĘDZI BADAWCZYCH 18. ANALIZA WYNIKÓW BADAŃ 19. OCENA POTRZEB UZUPEŁNIEŃ I MODYFIKACJI MODELI 20. WNIOSKI 21. PODSUMOWANIE ROZPOCZYNA SIĘ TWORZENIE INNOWACJI 00:00:00 --:-- --.--.---- 11 149

WYZWANIE Tworzenie innowacji oznacza wyzwanie, w którym następuje ograniczenie zadowolenia z wiedzy, jaką posiada twórca, przy czym ograniczenie to ma dwa źródła. 1. Pierwszym jest potrzeba poszukiwania rozwiązań, które nie są tylko ulepszeniem znanych wytworów, lecz tworzą nową koncepcję. 2. Drugim powodem jest świadomość, że innowacje mają, współcześnie lub w przyszłości, przeznaczenie i odbiorców, którzy zapewne wykorzystają swoje prawa do formułowania dodatkowych wymagań i wysokich oczekiwań, odnoszących się do wielu kryteriów. W tworzeniu innowacji nie występuje niekorzystne, dość często spotykane zjawisko, ŚWIADOMEGO KREOWANIA SZTUCZNEJ ZŁOŻONOŚCI POPRAWNIE JUŻ ROZWIĄZANYCH PROBLEMÓW. Można to nazwać PIRUETYZACJĄ NAUKI lub ORNAMENTACJĄ ROZWIĄZANYCH PROBLEMÓW, niekiedy bez znaczenia dla rozwoju wiedzy, tylko po to, by zyskać na pobieżnej formalnej ocenie własnych osiągnięć i być może wydłużać listę publikacji bez powiększania listy osiągnięć. 00:00:00 --:-- --.--.---- 12 149

ETAPY ROZWOJU W ZAKRESIE BUDOWY MASZYN PODSTAWY TECHNOLOGII NOWYCH MATERIAŁÓW ROZPOWSZECHNIENIE WYNIKÓW BADAŃ I ZASTOSOWAŃ NOWYCH TECHNOLOGII PODSTAWY TECHNOLOGII NOWYCH MATERIAŁÓW WZROST DOKŁADNOŚCI BADANIA PODSTAWY KONSTRUKCJI I TECHNOLOGII NOWYCH NARZĘDZI ZNANA WIEDZA ZNANA TECHNIKA PODSTAWY NOWYCH METOD TECHNOLO- GICZNYCH INNOWACJE PODSTAWY KONSTRUKCJI NOWYCH URZĄDZEŃ PIERWSZE ZASTOSOWANIA PRODUKCYJNE OPTYMALIZACJA I DOSKONALENIE PROCESÓW PODSTAWY NOWYCH METOD STEROWANIA PROCESAMI 00:00:00 --:-- --.--.---- 13 149

CECHY CARAKTERYSTYCZNE DYSCYPLINY BUDOWA I EKSPLOATACJA MASZYN BADANIA I ZASTOSOWANIA WYNIKÓW W ZAKRESIE MECHANIKI I BUDOWY MASZYN WYKAZUJĄ NASTĘPUJĄCE CECHY CHARAKTERYSTYCZNE: o o o o WYSTEPUJE WIELKA RÓŻNORODNOŚĆ PRODUKTÓW WYTWARZANYCH JEDNOSTKOWO LUB SERYJNIE, ALE NA INDYWIDUALNE ZAMÓWIENIA KLIENTÓW, np. produkcja samochodów. WIELE ROZWIĄZAŃ INNOWACYJNYCH Z ZAKRESU BUDOWY MASZYN DOTYCZY UNIKATOWYCH PRODUKTÓW Z BARDZO RÓŻNYCH DZIEDZIN, np. urządzenia technologiczne do produkcji układów elektronicznych, aparatury badawczej, aparatury medycznej, leków, robotów technologicznych, medycznych, ratowniczych, samolotów, uzbrojenia, urządzeń dla sportu, rehabilitacji, ochrony środowiska, wytwarzania i przetwarzania energii, (ogólniej do wytwarzania wszystkiego). ZAPOTRZEBOWANIE NA PRACE BADAWCZE Z ZAKRESU MECHANIKI I BUDOWY MASZYN JEST TYM WIĘKSZE, IM WIĘCEJ JEST WDROŻEŃ W INNYCH DZIEDZINACH NAUKI (efekty prac naukowych z dowolnej dziedziny, materializują się poprzez powstanie produktu, do czego zazwyczaj potrzebne są nowsze technologie i nowe urządzenia produkcyjne). DUŻO ROZWIĄZAŃ O WIELKIEJ RÓŻNORODNOŚCI ODBIORCÓW I MAŁEJ LICZEBNOŚCI JEDNAKOWYCH PRODUKTÓW, OZNACZA DUŻĄ LICZBĘ PRAC BADAWCZYCH, DOŚĆ DUŻĄ LICZBĘ WDROŻEŃ, ALE MAŁĄ WARTOŚĆ JEDNOSTKOWĄ PO PROSTU TRZEBA SIĘ NAPRACOWAĆ. 00:00:00 --:-- --.--.---- 14 149

Empiryzm DO NIEDAWNA, A NAWET I OBECNIE EMPIRYZM JEST JAWNĄ FILOZOFIĄ LICZNYCH PRZEDSIĘWZIĘĆ INTELEKTUALNYCH I PRAC NAUKOWYCH Skłonność do empiryzmu wynika głównie z trzech przesłanek. Pierwszą jest postęp w metodach badań, druga związana jest z rosnącym udziałem prac inżynierskich w tworzeniu postępu technologicznego, a trzecia przesłanka wynika z nadmiaru zainteresowania badaczy bardziej skutkami, niż przyczynami zjawisk, raczej wynikami procesu, niż mechanizmami kumulacji i współzależności elementarnych oddziaływań zjawisk w tych procesach. + + - 00:00:00 --:-- --.--.---- 15 149

DROGA DO INNOWACJI PROWADZI PRZEZ ZŁOŻONY SYSTEM DECYZYJNY OCENA SKUTKÓW OCENA RYZYKA OCENA OPINII KLIENTÓW OCENA NAKŁADÓW I MOŻLIWOŚCI POMYSŁ (niskie koszty pomysłu) WERYFIKACJA (WYNIKI, CZAS, KOSZTY) (wysokie koszty weryfikacji) OCENA EFEKTÓW DECYZJA KREATYWNOŚĆ PRACOWNIKÓW PROGRAM KONKURENCJI 00:00:00 --:-- --.--.---- 16 149

PRODUKCJA I REPRODUKCJA WIEDZY TWORZENIE WIEDZY JEST DROGIE. WYKORZYSTYWANIE WIEDZY JEST TAŃSZE. KOSZTY PRODUKCJI BEZ KONIECZNOŚCI ZAKUPU LICENCJI SĄ NIŻSZE, ALE OPRACOWANIE INNOWACJI TEŻ KOSZTUJE, LECZ WSZYSTKO ZALEŻY OD CZASU DLA JAKIEGO DOKONUJE SIĘ ANALIZ. W STRATEGIACH Z DŁUGIM HORYZONTEM, W FIRMACH ZORIENTOWANYCH NA POSTĘP, INNOWACJE SĄ KORZYSTNIEJSZE OD ZAKUPU LICENCJI, ZWŁASZCZA, ŻE WIELE INNOWACJI MOŻE WYNIKAĆ Z WIEDZY JAWNEJ, WIEDZY SPECJALISTÓW LUB WSPÓŁPRACY Z OŚRODKAMI BADAWCZYMI. 00:00:00 --:-- --.--.---- 17 149

Patenty ważniejsze opracowane w Politechnice i przemyśle (1) 1. Kacalak W.: Układ połączeń funkcjonalnych urządzenia od rejestracji nierówności powierzchni. Patent nr 101 668 2. Kacalak W.: Sposób wyznaczania twardości ściernic. Patent nr 108 628 3. Kacalak W.: Urządzenie do pomiaru elastyczności ściernic polerskich. Patent nr 108 622 4. Kacalak W.: Czujnik kontaktronowy. Wzór użytkowy nr 33 627 5. Kacalak W.: Narzędzie ścierne i sposób jego wytwarzania. Patent nr 118 215, 1983 6. Kacalak W., Opaliński W.: Końcówka przewodu pneumatycznego, zwłaszcza do łączenia z zaworem powietrza w ogumieniu pojazdu samochodowego. Patenty nr nr 126 047, 123 826, 1984 7. (7, 8, 9, 10) Kacalak W., Śmiałek W.: Urządzenie próżniowe do mocowania przedmiotów z materiałów niemagnetycznych. Patenty nr 128 023, 128 112, 137 130, 1985 11. Kacalak W., Opaliński W.: Rozpylacz do cieczy, zwłaszcza do aparatu lakierniczego. Patent nr 129 714, 1985 12. Kacalak W., Lewkowicz, Lechowski T.: Sposób pomiaru niedokładności zarysu powierzchni śrubowej ślimaka oraz urządzenie do jego realizacji. Patent nr 137 523, 1986 13. Kacalak W., Śmiałek W.: Urządzenie próżniowe do mocowania przedmiotów z materiałów niemagnetycznych. Patenty nr 128 113, 132 509, 1986 14. Ziółkowski S., Kacalak W.: Zawieszenie wrzeciennika zwłaszcza szlifierki do płaszczyzn pracującej czołem ściernicy. Patent nr 136 506, 1986 15. Kacalak W.: Przekładnia ślimakowa. Patent nr 137 131, 1987 16. Kacalak W.: Obsada ściernicy. Patent nr 137 918, 1987 17. Kacalak W. i inni: Sposób i urządzenie do gładkościowej obróbki powierzchni. 1987 00:00:00 --:-- --.--.---- 18 149

Patenty ważniejsze opracowane w Politechnice i przemyśle (2) 18. Kacalak W., Kacalak A.: Sposób sterowania procesem wzdłużnego szlifowania wałków. Patent nr 137 418, 1987 19. Kacalak W., Śmiałek W.: Urządzenie próżniowe do mocowania przedmiotów z materiałów niemagnetycznych. Patent nr 137 130,1987 20. Kacalak W., Poletajew B., Pluta Z.: Sposób i narzędzie ścierne do kształtowania regularnej makrogeometrii obrabianej powierzchni w postaci równomiernie rozmieszczonych wgłębień. Patent nr 137 405, 1987r. 21. Pluta Z., Kacalak W.: Uchwyt do mocowania pakietów płytek, zwłaszcza ceramicznych. Patent nr 137 132, 1987 22. Ziółkowski S., Kacalak W.: Wrzeciennik z osiowo przesuwnym wrzecionem zwłaszcza do szlifierki pracującej czołem ściernicy. Patent nr 136 507, 1987 23. Kacalak W. i inni: Sposób szlifowania płaskiego, zwłaszcza drobnych elementów ceramicznych oraz urządzenie do szlifowania płaskiego zwłaszcza drobnych elementów ceramicznych. Patent nr 142 132, 1988 24. Kacalak W. i inni: Sposób i urządzenie do gładkościowej obróbki płaszczyzn przedmiotów drobnych, zwłaszcza elementów ceramicznych pokrytych cienkimi warstwami innych materiałów. Patent nr 141 138, 1988 25. Kacalak W., Ściegienka, Pluta Z., Śmiałek W., Ziółkowski S.: Sposób i narzędzie do gładkościowej obróbki powierzchni. Patent nr 141 828, 1988 26. Kacalak W.: Narzędzie ścierne do wykonywania płytkich wgłębień na powierzchniach. Patent tymczasowy 145 286, 1989 27. Kacalak W.: Urządzenie do frezowania obwiedniowego stycznego ślimacznic. Patent nr 147 824, 1989 28. Kacalak W., Lubiński A.: Końcówka przewodu pneumatycznego, zwłaszcza do urządzenia do pompowania opon samochodowych. Patent nr 280 555, 1989 00:00:00 --:-- --.--.---- 19 149

Patenty ważniejsze opracowane w Politechnice i przemyśle (3) 29. Kacalak W., Ściegienka, Ziółkowski S., Konfisz J.: Zawieszenie wrzeciennika, zwłaszcza szlifierki ze stołem obrotowym. Patent nr 147 222, 1989 30. Ziółkowski S., Konfisz J., Ściegienka, Kacalak W.: Zawieszenie wrzeciennika zwłaszcza szlifierki do płaszczyzn pracującej czołem ściernicy. Patent nr 147 152, 1989 31. Ziółkowski S., Ściegienka, Kacalak W., Konfisz J.: Wrzeciennik z osiowo przesuwnym wrzecionem zwłaszcza szlifierki do ceramiki elektronicznej Patent nr 147 223, 1989 32. Ziółkowski S., Ściegienka, Kacalak W., Konfisz J.: Układ przeniesienia napędu na przesuwne osiowo wrzeciono obrabiarki, zwłaszcza szlifierki pracującej czołem ściernicy. Patent nr 146 616, 1989 33. Kacalak W., Konfisz J., Derkacz A., Bokiej S.: Stół obrotowy szlifierki z gniazdami ustalającymi do obróbki płaskich przedmiotów. Patent P 285 765, 1990 34. Kacalak W., Lubiński A.: Urządzenie do składowania i transportu przedmiotów. Patent P 284 462, 1990 35. Kacalak W., Ściegienka, Konfisz J., Derkacz A.: Stół obrotowy szlifierki z gniazdami ustalającymi do precyzyjnej obróbki drobnych płaskich przedmiotów. Patent nr 285 766, 1990 36. Kacalak W., Ściegienka, Piotrowski: Stół obrotowy szlifierki z gniazdami ustalającymi do precyzyjnej obróbki drobnych płaskich przedmiotów. Patent nr 287 493, 1990 37. Kacalak W., Ściegienka, Pluta Z.: Tarcza podająca z gniazdami ustalającymi do elementów obrabianych. Patent nr 285 386, 1990 38. Kacalak W., Ściegienka, Pluta Z., Derkacz A., Ziółkowski S., Kundzicz W., Piotrowski: Sposób i urządzenie do dwustronnego szlifowania płaskich powierzchni czołowych, zwłaszcza małych walcowych przedmiotów ceramicznych. Patent nr 285 396, 1990 00:00:00 --:-- --.--.---- 20 149

Patenty ważniejsze opracowane w Politechnice i przemyśle (4) 39. Kacalak W., Ryckiewicz J.: Precyzyjna przekładnia ślimakowa. Patent nr 288 496, 1990 40. Kacalak W., Ryckiewicz J., Ziółkowski S.: Przekładnia ślimakowa do bezluzowego przenoszenia momentów obrotowych. Patent nr 288 497, 1990 41. Kacalak W., Ryckiewicz J., Ziółkowski S.: Przekładnia ślimakowa z regulowanym luzem międzyzębnym. Patent nr 288 495, 1990 42. Kacalak W., Ryckiewicz J., Ziółkowski S.: Przekładnia ślimakowa bezluzowa. Patent nr 288 498, 1990 43. Kacalak W.: Nożyce, zwłaszcza hydrauliczne. Patent nr 289 293, 1991 44. Kacalak W.: Sposób obciągania ściernicy. Patent tymczasowy 152 828, 1991 45. Kacalak W.: Narzędzie ścierne do kształtowania regularnej makrogeometrii obrabianej powierzchni. Patent nr 152 827, 1991 46. Kacalak W., Łukianowicz Cz.: Sposób i układ do pomiaru nierówności powierzchni. Patent nr 140 791, 1991 47. Kacalak W., Derkacz A., Markiewicz A.: Urządzenie do oczyszczania cieczy, zwłaszcza chłodząco - smarującej. Patent nr 289 036, 1991 48. Kacalak W.: Przekładnia ślimakowa bezluzowa. Patent nr 296 444, 1992 49. Kacalak W.: Moduł mikronapędu. Patent nr 296 377, 1992 50. Kacalak W., Ściegienka, Ziółkowski S., Konfisz J.: Sposób szlifowania płaskiego, zwłaszcza drobnych przedmiotów o małej wysokości. Patent nr 154 419, 1992 51. Kacalak W.: Przekładnia ślimakowa bezluzowa. Patent nr 301 669, 1993 52. Kacalak W., Derkacz A.: Układ napędowy stołu obrotowego obrabiarki. Patent nr 160 800, 1993 00:00:00 --:-- --.--.---- 21 149

Patenty ważniejsze opracowane w Politechnice i przemyśle (5) 53. Kacalak W., Derkacz A.: Układ nośny obrabiarki z obrotowym stołem, zwłaszcza do obróbki drobnych przedmiotów. Patent nr 161 644, 1993 54. Kacalak W., Konfisz J., Derkacz A., Bokiej S., Tomaszewicz M.: Mechanizm do umieszczania płaskich przedmiotów w gniazdach stołu obrabiarki. Patent P 161 479, 1993 55. Kacalak W., Konfisz T., Markiewicz A.: Stół obrotowy szlifierki z gniazdami ustalającymi do precyzyjnej obróbki drobnych płaskich przedmiotów. Patent nr 161 790, 1993 56. Kacalak W., Lewkowicz, Ściegienka: Taśma ścierna. Patent nr 301 670, 1993 57. Kacalak W., Lubiński A.: Sposób szlifowania dokładnych powierzchni śrubowych, zwłaszcza długich gwintów. Patent nr 160 799, 1993 58. Kacalak W., Lubiński A.: Przekładnia ślimakowa bezluzowa. Patent nr 160 312, 1993 59. Kacalak W., Ściegienka,: Sposób precyzyjnej obróbki płaskich powierzchni, zwłaszcza obróbki drobnych przedmiotów ceramicznych w cyklu automatycznym. Patent nr 161 481, 1993 60. Kacalak W., Ściegienka, Lange A.: Zbiornik osadczy. Patent nr 161 176, 1993 61. Kacalak W., Ściegienka, Pluta Z.: Tarcza podająca z gniazdami ustalającymi do elementów obrabianych. Patent 161 647, 1993 62. Kacalak W., Tatoń J., Derkacz A.: Przekładnia ślimakowa bezluzowa. Patent nr 160 314, 1993 63. Ściegienka, Kacalak W., Pluta Z., Derkacz A., Ziółkowski S., Kundzicz W., Piotrowski: Sposób i urządzenie do dwustronnego szlifowania płaskich powierzchni czołowych, zwłaszcza małych walcowych elementów ceramicznych. Patent nr 161 480, 1993 64. Ziółkowski S., Bokiej S., Kacalak W., Konfisz J., Ściegienka: Układ przeniesienia napędu 00:00:00 --:-- --.--.---- 22 149

INNOWACJE DOTYCZĄCE PROCESÓW SZLIFOWANIA PRECYZYJNYCH POWIERZCHNI ŚRUBOWYCH INNOWACJE DOTYCZĄCE PROCESÓW SZLIFOWANIA PRECYZYJNYCH POWIERZCHNI ŚRUBOWYCH Powierzchnie śrubowe znajdują szerokie zastosowanie w technice. W wielu współczesnych urządzeniach wymagana jest bardzo wysoka dokładność pozycjonowania układów pomiarowych i obróbkowych. Dotyczy to zwłaszcza mechanizmów do precyzyjnych przemieszczeń, mechanizmów podziałowych oraz innych układów wspomagających równomierność ruchu i dobrego tłumienia drgań podczas pracy w warunkach zmiennych obciążeń. W wymienionych wyżej zastosowaniach najbardziej przydatne są przekładnie śrubowo-toczne oraz przekładnie ślimakowe, od których wymaga się dużej dokładności skoku oraz określonych cech powierzchni śrubowej. 00:00:00 --:-- --.--.---- 23 149

NAPĘDY 00:00:00 --:-- --.--.---- 24 149

SZLIFOWANIE POWIERZCHNI ŚRUBOWYCH JEST ZŁOŻONYM PROCESEM 00:00:00 --:-- --.--.---- 25 149

NIEPROSTOKREŚLNE POWIERZCHNIE ŚRUBOWE Współcześnie stosuje się między innymi powierzchnie śrubowe, dla których nie definiuje się zarysu powierzchni, lecz definiuje się zarys znamionowy narzędzia krążkowego do ich obróbki (powierzchnie te są nieprostokreślne i definicja zarysu byłaby zbiorem uwikłanych równań nie podaję ich w prezentacji, bo nie mieszczą się na jednym slajdzie): ślimak stożkopochodny K, którego przekrojem znamionowym jest przekrój normalny, a zarysem znamionowym narzędzia krążkowego linia prosta, ślimak toroidalnopochodny KR, którego przekrojem znamionowym jest przekrój normalny, a zarysem znamionowym narzędzia krążkowego łuk koła. Szlifowanie powierzchni śrubowych ściernicami krążkowymi o stożkowej powierzchni czynnej daje w wyniku obróbki nieprostokreślne powierzchnie stożkopochodne. Zarys osiowy takich powierzchni jest wypukły i w żadnym innym jej przekroju nie jest prostoliniowy. 00:00:00 --:-- --.--.---- 26 149

PRZYCZYNY ODCHYLENIA OD PROSTOLINIOWOŚCI ZARYSU OSIOWEGO POWIERZCHNI ŚRUBOWEJ - = + 00:00:00 --:-- --.--.---- 27 149

UKŁAD TECHNOLOGICZNY W PROCESIE SZLIFOWANIA POWIERZCHNI ŚRUBOWYCH każdy z wektorów może być obarczony odchyłką 00:00:00 --:-- --.--.---- 28 149

WYNIKI MODELOWANIA I OBLICZEŃ CECH STREFY SZLIFOWANIA ORAZ WNIOSKI DOTYCZĄCE MOŻLIWOŚCI WPŁYWANIA NA ZARYS 00:00:00 --:-- --.--.---- 29 149

SCHEMAT DO ANALIZ WIELU TECHNOLOGÓW SĄDZI, ŻE Z UŻYCIEM ŚCIERNICY O ZARYSIE TRAPEZOWYM MOŻNA UKSZTAŁTOWAĆ PROSTOKREŚLNĄ POWIERZCHNIĘ ŚRUBOWĄ! A Styczna do zarysu w punkcie leżącym na walcu podziałowym k 2 L B k 2 R Szczegół A Szczegół B P da=d+2m d d f =d-2m k 1L Oz yz k 1R Zarys osiowy ślimaka xz k L k P 00:00:00 --:-- --.--.---- 30 149

WYNIKI BADAŃ 00:00:00 --:-- --.--.---- 31 149

POŁOŻENIE STREFY SZLIFOWANIA PODCZAS SZLIFOWANIA STOŻKOPOCHODNEJ POWIERZCHNI ŚRUBOWEJ STOŻKOPOCHODNA POWIERZCHNIA ŚRUBOWA ZAWSZE JEST NIEPROSTOKREŚLNA 00:00:00 --:-- --.--.---- 32 149

POŁOŻENIE STREFY SZLIFOWANIA FRAGMENT STOŻKOPOCHODNEJ POWIERZCHNI ŚRUBOWEJ FRAGMENT STOŻKOWEJ POWIERZCHNI CZYNNEJ ŚCIERNICY 00:00:00 --:-- --.--.---- 33 149

POSTAĆ MODELU W ZAPISIE ŚRODOWISKA MATLAB %% Fragment jednej z kilku tysięcy procedur obliczeniowych (przekształcenie wyników obliczeń % w proste modele inżynierskie) Matlab 2017 [xd, yd, kkd] = preparesurfacedata(imd, jdd, k1o' ); ft = fittype( 'A*xD^n1*yD^n2*(tanh(4)+0.015)^n3', 'independent', {'xd','yd'}, 'coefficients', {'A','n1','n2','n3'} ); opts = fitoptions(ft); opts.display = 'Final'; opts.lower = [7.25 4.15-3.35 0.9 ]; opts.startpoint = [1 1 1 1]; opts.upper = [Inf Inf Inf inf]; % parametry modelu f = fit([xd,yd], kkd, ft, opts ); w=coeffvalues(f); figure(5); plot(f,[xd,yd],kkd); %% [xd, yd, kkd] = preparesurfacedata(imd, jdd, k2o' ); ft = fittype( 'A*xD^n1*yD^n2*(tanh(4)+0.015)^n3', 'independent', {'xd','yd'}, 'coefficients', {'A','n1','n2','n3'} ); opts = fitoptions( ft ); opts.display = 'Final'; opts.lower = [2.646 3.588-2.935 0.826 ]; opts.startpoint = [1 1 1 1]; opts.upper = [Inf Inf Inf Inf]; % parametry modelu f = fit([xd,yd], kkd, ft, opts ); w=coeffvalues(f); figure(6); plot(f,[xd,yd],kkd); 00:00:00 --:-- --.--.---- 34 149

WARTOŚCI NADDATKU NA SZLIFOWANIE poprzez zmianę kąta pochylenia osi ściernicy można optymalizować kształt strefy zazębienia INNOWACJA (1) poprzez zmianę kąta pochylenia osi ściernicy można optymalizować kształt i właściwości strefy zazębienia w przekładni ślimakowej Rzut na płaszczyznę osiową x-z wartości naddatku na szlifowanie ściernicą krążkową o zarysie trapezowym powierzchni śrubowej o prostoliniowym zarysie osiowym przed operacją szlifowania 00:00:00 --:-- --.--.---- 35 149

MINIMALIZACJA ODCHYŁEK SKOKU SZLIFOWANYCH POWIERZCHNI ŚRUBOWYCH Drugi przykład dotyczy innowacji (2) zapewniającej znaczne zmniejszenie odchyłek skoku długich precyzyjnych powierzchni śrubowych Jedną z najważniejszych przyczyn odchyłek skoku szlifowanych powierzchni śrubowych są odkształcenia cieplne obrabianego przedmiotu. Odkształcenia te zależą od rozkładu temperatury wzdłuż osi przedmiotu. T(x,r,j ) dla x =0, j =0 t t T(x,r,j ) dla x =0, r=r t t T(x,r) dla r=0 t u 1 u 2 T(x,r,j ) dla r=r, j =0 t x t u, u - składowe prędkości źródła ciepła 1 2 00:00:00 --:-- --.--.---- 36 149

SKŁADOWE ODCHYŁKI POŁOŻENIA ŚCIERNICY WZGLĘDEM PRZEDMIOTU Schemat do analizy przyczyn i skutków odchyłek położenia ściernicy w kierunku osiowym ODKSZTAŁCENIA CIEPLNE PRZEDMIOTU, ZMIENNE W CZASIE I WZDŁUŻ JEGO OSI, WYWOŁUJĄ WIELE SKUTKÓW W UKŁADZIE TECHNOLOGICZNYM 00:00:00 --:-- --.--.---- 37 149

PODSTAWY SYSTEMU KOMPENSACJI SKUTKÓW ODKSZTAŁCEŃ CIEPLNYCH OBRABIANEGO PRZEDMIOTU Z ANALIZY PRZEMIESZCZEŃ OKREŚLONEGO PRZEKROJU PRZEDMIOTU PODCZAS OBRÓBKI WYNIKA, iż skuteczny system kompensacji wpływu odkształceń cieplnych i mechanicznych na odchyłki skoku, polega na sterowaniu mikro przemieszczeniami osiowymi układu mocowania przedmiotu w ten sposób, iż elementy mocujące konika i wrzeciennika o specjalnej konstrukcji, mogą być wskutek odkształceń sprężystych lub cieplnych przemieszczane osiowo w granicach -20 do 20 µm mikrometrów, z zastosowaniem elementów piezoelektrycznych. Zapewnia to mikro przemieszczenia osiowe szlifowanej śruby zgodnie z potrzebą kompensacji jej odkształceń cieplnych. 00:00:00 --:-- --.--.---- 38 149

PRZEKŁADNIE ŚLIMAKOWE Z REGULACJĄ LUZU PRZEKŁADNIE ŚLIMAKOWE Z REGULACJĄ LUZU BEZLUZOWOŚĆ UKŁADÓW KINEMATYCZNYCH JEST NAJWAŻNIEJSZYM POSTULATEM PRECYZYJNEGO POZYCJONOWANIA 00:00:00 --:-- --.--.---- 39 149

Ślimacznica podzielona z możliwością wzajemnego mikro-obrotu fragmentów uzębienia 00:00:00 --:-- --.--.---- 40 149

Przemieszczalny podatny wieniec ślimacznicy 00:00:00 --:-- --.--.---- 41 149

Odkształcalny wieniec ślimacznicy 00:00:00 --:-- --.--.---- 42 149

Przekładnia ze ślimacznicą osadzoną na podatnej tulei 00:00:00 --:-- --.--.---- 43 149

Inny sposób odkształcania tulei 00:00:00 --:-- --.--.---- 44 149

Wymuszone odkształcanie tulei na której jest osadzona ślimacznica 00:00:00 --:-- --.--.---- 45 149

OBRÓT POŁÓWEK ŚLIMACZNICY W WYNIKU ŚCISKANIA OSIOWEGO TARCZY Z POCHYLONYMI ŻEBRAMI 00:00:00 --:-- --.--.---- 46 149

Ślimak podatny osiowo i promieniowo tyko w środkowej części zwojów 00:00:00 --:-- --.--.---- 47 149

Rysunek przekładni 00:00:00 --:-- --.--.---- 48 149

Budowa przekładni 00:00:00 --:-- --.--.---- 49 149

WYNIKI REGULACJI LUZU 60 50 Osiowe ściśnięcie ślimaka [µm] Δ l =0 Δ l =40 Δ l =80 Δ l =120 Δ l =150 Luz boczny [µm] 40 30 20 Przed regulacją 10 0 Po regulacji 0 90 180 270 360 Kąt obrotu ślimacznicy [ ] 00:00:00 --:-- --.--.---- 50 149

SCHEMAT DO ANALIZ CECH ROZKŁADU WYNIESIEŃ PONAD OKREŚLONY POZIOM INNOWACJE (3) DOTYCZĄCE OCENY TOPOGRAFII POWIERZCHNI 00:00:00 --:-- --.--.---- 51 149

ZNACZENIE TOPOGRAFII POWIERZCHNI Topografia powierzchni zawsze interesowała inżynierów, badaczy, a także użytkowników. Od dawna znany jest ogólny wpływ cech powierzchni na walory użytkowe przedmiotów. Na przełomie XX i XXI wieku nastąpił niezwykły postęp w metodach pomiaru i przetwarzania danych, charakteryzujących stereometrię powierzchni. Wzrost wymagań w zakresie właściwości elementów, a także minimalizacja zużycia materiałów, masy elementów i ich rozmiarów, wzrost obciążalności i wytrzymałości, a także rozwój technologii wytwarzania, spowodowały opracowanie wielu metod pomiaru i bardzo licznego zbioru parametrów oceny cech stereometrycznych powierzchni. Mimo postępu w metodach pomiaru i analizy danych, problemy oceny coraz precyzyjniej obrabianych powierzchni, nadal nie zostały rozwiązane. Problemy wymagające rozwiązania 00:00:00 --:-- --.--.---- 52 149

PROBLEM WYBORU PARAMETRÓW DO OCENY CECH STEREOMETRYCZNYCH POWIERZCHNI Podstawą wyboru parametrów, które zostaną wykorzystane do oceny określonej powierzchni powinno być przeznaczenie elementu i warunki jego eksploatacji. Przydatna też jest wiedza o procesie kształtowania powierzchni. 1. Kształtowanie powierzchni wielu dokładnych elementów następuje w procesach obróbki ściernej lub erozyjnej. Powierzchnie takie posiadają randomizowane cechy fraktalne z niekiedy obcą składową główną. 2. Zawartość informacyjna poszczególnych parametrów jest silnie zróżnicowana. 3. Wiele parametrów zyskuje na znaczeniu dopiero po integracji zawartej w nich informacji z informacją z innych parametrów. 4. Większość użytkowanych powierzchni przeznaczonych jest do współpracy z innymi, a zatem rozmieszczenie, rozmiary i cechy statystyczne potencjalnych pól kontaktu mają duże znaczenie. 5. Dla oceny jakości, klasyfikacji i interpretacji wyniku kształtowania powierzchni wielkie znaczenie ma łatwość interpretacji wartości parametrów i ich odniesienia do procesu kształtowania powierzchni. 00:00:00 --:-- --.--.---- 53 149

ZNACZENIE STRUKTURY GEOMETRYCZNEJ POWIERZCHNI Wykazano, że struktura geometryczna powierzchni ma znaczny wpływ między innymi na wiele cech eksploatacyjnych: procesy tarcia i zużycia skojarzonych powierzchni tocznych i ślizgowych, odkształcenia i wytrzymałość stykową, koncentrację naprężeń i wytrzymałość zmęczeniową, odporność na oddziaływanie korozyjne, tłumienie drgań, szczelność połączeń, rezystancję stykową, stykowe przewodnictwo ciepła, właściwości magnetyczne, zjawiska odbicia, pochłaniania i przenikania fal (świetlnych, elektromagnetycznych itp.), procesy nanoszenia, przyczepność i wytrzymałość powłok, właściwości aero- i hydrodynamiczne. 00:00:00 --:-- --.--.---- 54 149

ZBIORY PARAMETRÓW liczny zbiór i nadal trudności w kompleksowej ocenie Podstawowe parametry struktury geometrycznej powierzchni: PARAMETRY AMPLITUDOWE: o średnie arytmetyczne odchylenie chropowatości Sa, o średnie kwadratowe odchylenie chropowatości powierzchnie Sq, o maksymalna wysokość wzniesienia powierzchnie Sp, o maksymalna głębokość wgłębienia powierzchnie Sv, o wysokość nierówności St, o współczynnik skośności rozkładu rzędnych Ssk, o współczynnik skupienia rozkładu rzędnych Sku, o dziesięciopunktowa wysokość nierówności powierzchnie Sz, PARAMETRY PRZESTRZENNE: o gęstość wzniesień między określonymi przekrojami SPc, o gęstość wierzchołków nierówności powierzchni Sds, o wskaźnik tekstury powierzchni Str, o długość odcinka najszybszego zanikania funkcji autokorelacji Sal, o kierunek tekstury powierzchni Std, o wymiar fraktalny Sfd, PARAMETRY POWIERZCHNIOWE I OBJĘTOŚCIOWE, o udział nośny na zadanej wysokości STp, o wysokość obszaru nośności SHTp, o średnia objętość materiału Smmr, o średnia objętość pustek Smvr, PARAMETRY HYBRYDOWE, PARAMETRY FUNKCJONALNE, PARAMETRY KRZYWEJ NOŚNOŚCI,. 00:00:00 --:-- --.--.---- 55 149

WIZUALIZACJA PROBLEMU RELACJI MIĘDZY PARAMETRAMI 2D i 3D Z 3D Z max 2D Z max p1 p2 p3 p3 X p2 Y Analiza cech profilu to już obecnie zbyt uproszczone podejście p1 00:00:00 --:-- --.--.---- 56 149

POŁOŻENIE WIERZCHOŁKÓW POWIERZCHNI 90 80 70 Porównanie położenia wierzchołków zarysu i wierzchołków powierzchni wskazuje na znaczenie pomiarów 3D z w mikrometrach 60 50 40 30 20 10 0-10 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 x 00:00:00 --:-- --.--.---- 57 149

SCHEMAT DO ILUSTRACJI PROBLEMU WYBORU ZBIORU PARAMETRÓW DO KOMPLEKSOWEJ OCENY CECH POWIERZCHNI 00:00:00 --:-- --.--.---- 58 149

ILUSTRACJA PROBLEMU - POWIERZCHNIE O TEJ SAMEJ WYSOKOŚCI NIERÓWNOŚCI POWIERZCHNI - WARTOŚCI PARAMETRU St=1 mm P1 P2 P3 P4 00:00:00 --:-- --.--.---- 59 149

POWIERZCHNIE O TEJ SAMEJ WARTOŚCI PARAMETRU St=1 mm P5 P6 P7 P8 00:00:00 --:-- --.--.---- 60 149

POWIERZCHNIE O TEJ SAMEJ WARTOŚCI PARAMETRU St=1 mm P9 P10 P11 P12 00:00:00 --:-- --.--.---- 61 149

POWIERZCHNIE O TEJ SAMEJ WARTOŚCI PARAMETRU St=1 mm P13 P14 P15 P16 00:00:00 --:-- --.--.---- 62 149

POWIERZCHNIE O TEJ SAMEJ WARTOŚCI PARAMETRU St=1 mm P17 P18 P19 00:00:00 --:-- --.--.---- 63 149

UZASADNIONA JEST ANALIZA WYODRĘBNIONYCH WARSTW POWIERZCHNI W OCENIE JEJ TOPOGRAFII 00:00:00 --:-- --.--.---- 64 149

PRZYKŁAD MOŻLIWOŚCI OPRACOWANEGO SYSTEMU DO OCENY CECH STEREOMETRYCZNYCH POWIERZCHNI 00:00:00 --:-- --.--.---- 65 149

NORMALIZOWANE WARTOŚCI WYBRANYCH 20. PARAMETRÓW DLA ZBIORU CZTERECH POWIERZCHNI Dla czterech przykładowych powierzchni zaznaczono parametry oceny, które nie wyróżniają powierzchni w tym zbiorze średnie arytmetyczne odchylenie chropowatości Sa, Sdr 1,1 Sa maksymalna wysokość Sq wzniesienia powierzchni Sp, P1 P2 P1 wymiar fraktalny Sfd Sfd Sdq Ssc 0,9 0,7 0,5 0,3 0,1 Sp Sv P3 St P4 maksymalna głębokość wgłębienia powierzchnie Sv, P2-0,1-0,3 Std -0,5 Ssk P3 Sal Sku długość odcinka najszybszego zanikania funkcji autokorelacji Sal Str Sz P4 Sds Sdc SHTp Smvr Sr 00:00:00 --:-- --.--.---- 66 149

PARAMETRY O NISKIEJ I ŚREDNIEJ ZDOLNOŚCI KLASYFIKACYJNEJ Sku 1 Smr St Lwjp 0,75 Sds Dw/Sw 0,5 Spd 0,25 Spk 0 Pw P10 P12 P15 Smvr -0,25 Shv P18 S0493 P13b Lw Sbi P7 Std Sha Dw Ssc Sal Sw Spc 00:00:00 --:-- --.--.---- 67 149

PARAMETRY O ŚREDNIEJ ZDOLNOŚCI KLASYFIKACYJNEJ OZNACZONE PRZYPISANYMI IM SYMBOLAMI Dw/Sw 1 Ssk Vvv Lwjp 0,75 Sr2 Sku 0,5 Svi 0,25 Sda Sz P10 0 P12 P15 Sk -0,25 Sdc P18 S0493 P13b P7 Sdv Svk A1 Sfd Smmr A2 Smc Sa Vv 00:00:00 --:-- --.--.---- 68 149

PARAMETRY O WYSOKIEJ ZDOLNOŚCI KLASYFIKACYJNEJ Sq ro(sqrt(pw))/sqrt(pw) 1 S5p Sxp 0,75 Sdq Sr1 0,5 S10z 0,25 Vmc Sp P10 0 P12 P15 Sci -0,25 Sv Maksymalna głębokość wgłębienia P18 S0493 P13b P7 Str Vm sqrt(pw)/ow Vmp Sdr Lwjd Vvc Ow S5v 00:00:00 --:-- --.--.---- 69 149

METODYKA OCENY ZDOLNOŚCI KLASYFIKACYJNEJ Metodyka ocena zdolności klasyfikacji różnych parametrów (opisana w monografii): 1. W pierwszym etapie tworzy się zbiór powierzchni, które planuje się różnicować z zastosowaniem różnych parametrów. 2. W kolejnym etapie wyznacza się wartości różnych parametrów dla wszystkich powierzchni w zbiorze testowym. 3. Przeprowadza się normalizację parametrów do przedziału <0,1>, korzystnie z zastosowaniem metod wnioskowania rozmytego. 4. Dokonuje się wizualizacji znormalizowanych wartości parametrów na wykresie radarowym. 5. Dokonuje się sortowania zbiorów wartości każdego z parametrów odrębnie {St 1, St 2,, St n }, {P1 i, P2 i,, Pn i }. 6. Wyznacza się różnice między kolejnymi wartościami dla każdego zbioru parametrów P j,i = P j,i+1 - P j,i 7. Ustala się małą wartość ε P j,i np. ε=(0,01 0,1) P ji. 8. Wyznacza się średnią geometryczną w zbiorze wartości n P_(j_i )+ε według wzoru Wsk klas =( (n P ji +ε)) (1/n), dla wszystkich j=1, k. 9. Wartość 0<Wsk klas <1 jest wyznacznikiem zdolności klasyfikacyjnej parametru j. Zdolność klasyfikacyjna jest tym większa, im większa jest wartość Wsk klas 00:00:00 --:-- --.--.---- 70 149

Oznaczenie parametru WSKAŹNIKI ZDOLNOŚCI KLASYFIKACYJNEJ PARAMETRÓW WYZNACZONE Z ZASTOSOWANIEM OPRACOWANEJ METODYKI Wskaźnik Wsk klas dla parametrów przestrzennych dla testowanego zbioru powierzchni Smr Sds Pw Sbi Ssc Sw Dw Lw Spk Lwjp Sda Sdv Smmr Sa A2 Svk Sz Sr2 Ssk Sxp Vmc Str Sdr Ow Lwjd Vm Sv Sdq σ(sqrt(pw))/sqrt(pw) 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 Wsk klas 00:00:00 --:-- --.--.---- 71 149

PARAMETRY O WYSOKIEJ ZDOLNOŚCI KLASYFIKACYJNEJ W TYM NOWE AUTORSKIE PARAMETRY 0,45 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 00:00:00 --:-- --.--.---- 72 149

FRAGMENTARYCZNY WYKAZ ANALIZOWANYCH PARAMETRÓW WRAZ Z ICH NAZWAMI Oznaczenie parametru Jednostka Kontekst Opis Dw µm h = 0,2 St Średnia długość wysp Dw/Sw µm/µm h = 0,2 St Stosunek średniej długości wyspy pośredniej szerokości wyspy Lw h = 0,2 St Liczba wysp Lwjd 1/mm h = 0,2 St Liczba wysp na jednostkę długości Lwjp 1/mm 2 h = 0,2 St Liczba wysp na jednostkę powierzchni Ow µm h = 0,2 St Średnia odległość między wyspami Pw µm 2 h = 0,2 St Średnia powierzchnia wysp S10z µm przycinanie = 5% Wysokość dziesięciu punktów powierzchni S5p µm przycinanie = 5% Wysokość pięciu punktów powierzchni S5v µm przycinanie = 5% Wysokość pięciu wgłębień powierzchni Sa µm Średnie odchylenie arytmetyczne Sal µm Długość autokorelacji najszybszego zanikania Sbi Wskaźnik udziału materiałowego powierzchni Sci Wskaźnik retencji płynu rdzenia Sda µm 2 przycinanie = 5% Pole średniej doliny Sdc µm p = 10%, q = 80% Różnica wysokości między przekrojami Sdq Średniokwadratowy gradient powierzchni Sdr % Współczynnik rozwinięcia obszaru powierzchni Sds 1/µm 2 Gęstość wierzchołków Sdv µm 3 przycinanie = 5% Objętość średniej doliny Sfd Wymiar fraktalny powierzchni Sha µm 2 przycinanie = 5% Obszar średniego wzniesienia Shv µm 3 przycinanie = 5% Objętość średniego wzniesienia Sk µm Filtr gaussowski, 0.8 mm Głębokość chropowatości rdzenia Sku Kurtoza (eksces) powierzchni Smc µm p = 10% Odwrotny polowy stosunek materiałowy powierzchni Smmr µm Średnia objętość materiału wzniesień na jednostkowej powierzchni 00:00:00 --:-- --.--.---- 73 149

FRAGMENTARYCZNY WYKAZ ANALIZOWANYCH PARAMETRÓW (cd) Smq Filtr gaussowski, 0.8 mm Stosunek materiałowy na przejściu płaskowyż-dolina Smr % c = 1 µm pod najwyższym pikiem Polowy stosunek materiałowy powierzchni Smvr µm Średnia objętość wgłębień na jednostkowej powierzchni Sp µm Maksymalna wysokość wzniesienia Spc 1/µm przycinanie = 5% Średnia arytmetyczna krzywizna piku powierzchni Spd 1/µm 2 przycinanie = 5% Gęstość pików powierzchni Spk µm Filtr gaussowski, 0.8 mm Zredukowana wysokość wierzchołka Spq Filtr gaussowski, 0.8 mm Średniokwadratowa nierówność płaskowyżu Sq µm Średniokwadratowe odchylenie powierzchni sqrt(pw)/ow µm/µm h = 0,2 St Stosunek pierwiastka średniego pola wyspy do średniej odległości między wyspami Sr1 % Filtr gaussowski, 0.8 mm Górna powierzchnia nośna Sr2 % Filtr gaussowski, 0.8 mm Dolna powierzchnia nośna Ssc 1/µm Średnia arytmetyczna krzywizna wierzchołka Ssk Asymetria powierzchni St µm Całkowita wysokość Std Kierunek struktury powierzchni Str Wydłużenie struktury powierzchni Sv µm Maksymalna głębokość wgłębienia Svi Wskaźnik retencji płynu przez doliny Svk µm Filtr gaussowski, 0.8 mm Zredukowana głębokość doliny Svq Filtr gaussowski, 0.8 mm Średniokwadratowa nierówność doliny Sw µm h = 0,2 St Średnia szerokość wysp Sxp µm p = 50%, q = 97.5% Skrajna wysokość szczytu Sz µm Wysokość dziesięciu punktów powierzchni Vm µm 3 /µm 2 p = 10% Objętość materiału powierzchni Vmc µm 3 /µm 2 p = 10%, q = 80% Objętość rdzenia materiału powierzchni Vmp µm 3 /µm 2 p = 10% Objętość piku materiału powierzchni Vv µm 3 /µm 2 p = 10% Objętość pustej przestrzeni powierzchni Vvc µm 3 /µm 2 p = 10%, q = 80% Objętość rdzenia pustej przestrzeni powierzchni Vvv µm 3 /µm 2 p = 80% Objętość pustej przestrzeni wgłębienia powierzchni σ(sqrt(pw))/ sqrt(pw) h = 0,2 St Stosunek odchylenia standardowego z pierwiastka powierzchni wysp do pierwiastka ze średniej powierzchni wysp 00:00:00 --:-- --.--.---- 74 149

NOWE ZBIORY PARAMETRÓW Opracowane i zastosowane ZOSTAŁY nowe zbiory parametrów do analizy cech stereometrycznych powierzchni, w tym miedzy innymi: Parametry uwzględniające WARTOŚCI I CECHY ROZKŁADU PIERWSZEJ POCHODNEJ POWIERZCHNI: dz/dx, dz/dy. (w tym statystyki wartości zbliżonych do zera). Parametry wyprowadzane z ROZKŁADU RZĘDNYCH WIERZCHOŁKÓW POWIERZCHNI i zarysów P(xmax) x>x0, P(ymax) y>y0. Parametry wyprowadzane z ROZKŁADU ODLEGŁOŚCI WIERZCHOŁKÓW w określonym kierunku. Parametry opisujące ROZMIARY I POŁOŻENIE PÓL PRAWDOPODOBNEGO STYKU Z POWIERZCHNIĄ WSPÓŁPRACUJĄCĄ o określonej topografii lub z powierzchnią równoważną statystycznie, dla określonych warunków zbliżenia powierzchni. Parametry opisujące odległości pól prawdopodobnego styku z powierzchnią współpracującą o określonej topografii lub z powierzchnią równoważną statystycznie, dla określonych warunków zbliżenia powierzchni. Parametry rozkładu kątów pochylenia linii łączących sąsiednie wierzchołki wyniesień zarysu. Parametry rozkładu wartości stosunku wysokości do pierwiastka z pola wyniesienia. Parametry opisujące relacje między stosowanymi parametrami oceny wysokości nierówności np. Sa/Sz(Sp), Parametry opisujące KSZTAŁT WIERZCHOŁKÓW NIERÓWNOŚCI I PÓL ICH PRZECIĘCIA. 00:00:00 --:-- --.--.---- 75 149

KLASYFIKACJA POWIERZCHNI NA PODSTAWIE ICH CECH STEREOMETRYCZNYCH Opracowano metodykę klasyfikacji powierzchni, z określeniem klasy przydatności do wyodrębnionej grupy zastosowań. W metodyce tej najpierw określa się zbiór różnych zastosowań i warunków pracy powierzchni. Następnie określa się zbiór parametrów, wykorzystywanych do opisywania cech stereometrycznych powierzchni. W kolejnym kroku określa się wzorce cech stereometrycznych, typowe dla określonych zastosowań, wymagań i warunków pracy. W końcowym kroku, z zastosowaniem sztucznej sieci neuronowej Hamminga, następuje zakwalifikowanie ocenianej powierzchni, na podstawie wartości parametrów, opisujących jej cechy stereometryczne, jako najbliższej jednego z wzorców, co oznacza przypisanie określonego wyróżnika klasyfikacyjnego. 00:00:00 --:-- --.--.---- 76 149

ZASTOSOWANO SIEĆ NEURONOWĄ HAMMINGA DO KLASYFIKACJI POWIERZCHNI 00:00:00 --:-- --.--.---- 77 149

SYMULACJA PROCESÓW MIKROSZLIFOWANIA OBWODEM ŚCIERNICY JAKO PODSTAWA INNOWACJI (4) Opracowany system do modelowania i symulacji procesów szlifowania JEST NAJBARDZIEJ ZAAWANSOWANYM OPROGRAMOWANIEM TEGO TYPU i umożliwia MODELOWANIE WIELU RÓŻNYCH PROCESÓW w wyniku możliwości wyboru: ponad 10 parametrów charakteryzujących proces (w tym parametry definiujące cechy procesu tworzenia wypływek oraz parametry opisujące drgania układu obróbkowego), ponad 40 parametrów charakteryzujących narzędzie (w tym parametry definiujące cechy geometryczne ziaren ściernych, parametry opisujące proces kondycjonowania ściernicy, parametry charakteryzujące intensywność procesu zużywania ziaren ściernych), nieograniczoną liczbę parametrów charakteryzujących rozmiary i cechy powierzchni przedmiotu obrabianego, 26 parametrów charakteryzujących zakres wyprowadzania wyników, kilkadziesiąt parametrów charakteryzujących cechy procesu symulacji, ponad 50 parametrów charakteryzujących sposoby wizualizacji, prezentacji wyników oraz animacji procesu, kilkadziesiąt parametrów charakteryzujących zakres zapisywanych danych i wyników, 00:00:00 --:-- --.--.---- 78 149

MODELOWANIE PROCESU MIKROSKRAWANIA W PROGRAMIE ANSYS (od tego rozpoczyna się tworzenie modeli) Mikroskrawanie materiału o dużej plastyczności i małej wytrzymałości - aluminium w stanie wyżarzonym PODSTAWY PROCESÓW MIKROOBRÓBKI dr inż. Łukasz Rypina 00:00:00 --:-- --.--.---- 79 149

MODELOWANIE PROCESU MIKROSKRAWANIA W PROGRAMIE ANSYS Mikroskrawanie materiału o dużej plastyczności i dużej wytrzymałości - stop tytanu Grade 5 dr inż. Łukasz Rypina 00:00:00 --:-- --.--.---- 80 149

MODELOWANIE PROCESU MIKROSKRAWANIA W PROGRAMIE ANSYS Mikroskrawanie materiału kruchego o dużej wytrzymałości - ceramika dr inż. Łukasz Rypina 00:00:00 --:-- --.--.---- 81 149

MODELOWANIE I SYMULACJA PROCESÓW SZLIFOWANIA OGÓLNY SCHEMAT UJMUJE TYLKO ZBIÓR NAJWAŻNIEJSZYCH ZADAŃ 00:00:00 --:-- --.--.---- 82 149

CECHY CHARAKTERYSTYCZNE PROCESU KSZTAŁTOWANIA POWIERZCHNI W PROCESIE MIKROSZLIFOWANIA Nr ziarna 320, głębokość szlifowania 0,5 mm widoczne wypływki zwiększające wysokość przedmiotu o ok. 0,06 mm powierzchnia ściernicy o wyrównanym położeniu wierzchołków odległość średnia między wierzchołkami ziaren 2*az = 80 mm 00:00:00 --:-- --.--.---- 83 149

CELE MODELOWANIA WYZNACZANIE LOKALNYCH I CHWILOWYCH CECH PROCESU LICZBA ZIAREN KSZTAŁTUJĄCYCH POWIERZCHNIĘ OBRABIANĄ 5*10 6 10 8 s -1 mm -1 (JEDNO ZIARNO TO OK. 10 000 PUNKTÓW (x,y,z)) Wyznaczenie lokalnych (również w mikrostrefach) i chwilowych wartości parametrów charakteryzujących kształtowanie powierzchni obrabianego przedmiotu (lokalnych w różnych miejscach strefy szlifowania, chwilowych w kolejnych momentach procesu, w ustalonych przedziałach czasu). Wyznaczenie zmian stereometrii obrabianej powierzchni i topografii powierzchni ściernicy dla zbiorów parametrów procesu i warunków wykraczających poza obecne lub standardowe zastosowania. Wyznaczenie lokalnych i chwilowych oraz globalnych parametrów charakteryzujących obciążenie poszczególnych ziaren, wykonaną pracę (i jej zmiany lokalne oraz zmiany w czasie), rozkład strumieni energii. 00:00:00 --:-- --.--.---- 84 149

CELE MODELOWANIA Wyznaczenie wpływu cech narzędzi oraz parametrów i warunków obróbki (w tym również wyizolowanych zmian) na wartości lokalnych i chwilowych wartości parametrów charakteryzujących kształtowanie powierzchni obrabianego przedmiotu. Wyznaczenie wpływu zakłóceń procesu na realizację i wyniki procesu szlifowania. Analiza procesów z nowymi typami narzędzi o strukturze zmiennej strefowo, z ziarnami agregatowymi i hybrydowymi, o strefowo i kierunkowo zmiennych właściwościach, narzędzi o zmiennej podatności, narzędzi o odmiennych cechach statystycznych dotyczących kształtu i rozmieszczenia ziaren na powierzchni narzędzia. Wyznaczenie licznych zbiorów danych dla analizy cech stereometrycznych, oceny przydatności nowych parametrów oceny i klasyfikacji oraz opracowania założeń do korzystnych modyfikacji narzędzi oraz doboru parametrów i warunków obróbki. 00:00:00 --:-- --.--.---- 85 149

MATERIAŁ OBRABIANY O NISKIEJ PLASTYCZNOŚCI STALE ŁOŻYSKOWE, STALE NARZĘDZIOWE Pierwsze ślady ziaren ściernych dla głębokości mikroszlifowania 0,5 µm 00:00:00 --:-- --.--.---- 86 149

W OPRACOWANYCH MODELACH ZAWARTO MODELOWANIE ZUŻYCIA I TRWAŁOŚCI NARZĘDZI ŚCIERNYCH 00:00:00 --:-- --.--.---- 87 149

UWZGLĘDNIONO PROCESY ZUŻYWANIA SIĘ ZIAREN w warunkach pracy ściernicy z ograniczonym samoostrzeniem średni czas oczekiwania na wykruszenie w grupie ziaren o ustalonym czasie pracy może zależeć od sumarycznego czasu pracy ziarna ściernego, stała intensywność wykruszeń może być opisywana rozkładem wykładniczym trwałości ziaren, malejąca intensywność wykruszeń może być opisywana logarytmo-normalnym rozkładem trwałości ziaren, rosnąca intensywność wykruszeń może być opisywana normalnym jednostronnie obciętym rozkładem trwałości ziaren lub rozkładem Weibulla i gamma. 00:00:00 --:-- --.--.---- 88 149

ROZPATRZONO PROBABILISTYCZNE PROBLEMY ANALIZY PROCESÓW ZUŻYWANIA SIĘ I TRWAŁOŚCI NARZĘDZI ŚCIERNYCH 00:00:00 --:-- --.--.---- 89 149

POWIERZCHNIA PRZEDMIOTU PODCZAS PROCESU KSZTAŁTOWANIA JEJ STRUKTURY STEREOMETRYCZNEJ 00:00:00 --:-- --.--.---- 90 149

FAZY PROCESU SYMULACJI SZLIFOWANIA 00:00:00 --:-- --.--.---- 91 149

FAZY PROCESU SYMULACJI SZLIFOWANIA 00:00:00 --:-- --.--.---- 92 149

OKNO PREZENTACJI WYNIKÓW SYMULACJI W POSTACI FILMU (KANAŁ KATEDRY NA YOUTUBE) 00:00:00 --:-- --.--.---- 93 149

FAZY PROCESU SYMULACJI SZLIFOWANIA (ZBLIŻENIE NA OBRABIANĄ POWIERZCHNIĘ) 00:00:00 --:-- --.--.---- 94 149

OKNO PREZENTACJI WYNIKÓW SYMULACJI W POSTACI FILMU (KANAŁ KATEDRY NA YOUTUBE) 00:00:00 --:-- --.--.---- 95 149

Wyznaczanie sił szlifowania podczas symulacji mikroszlifowania 00:00:00 --:-- --.--.---- 96 149

WYNIKI MODELOWANIA OBCIĄŻEŃ ZIAREN g=20 mikrometrów Wykres zmienności sumy sił szlifowania ziarnami aktywnymi w kolejnych przejściach i pp dla numeru ziarna 120 i głębokości szlifowania g = 20µm z uwzględnieniem zużycia ziaren ściernych 00:00:00 --:-- --.--.---- 97 149

WYNIKI MODELOWANIA OBCIĄŻEŃ ZIAREN g=5 mikrometrów Wykres zmienności sumy przekrojów warstw skrawanych ziarnami aktywnymi w kolejnych przejściach i pp dla numeru ziarna 120 i głębokości szlifowania g = 5µm z uwzględnieniem zużycia ziaren ściernych 00:00:00 --:-- --.--.---- 98 149

Aktywność ziaren schemat objaśniający Schemat do analizy aktywności ziaren ściernych w strefach na powierzchni ściernicy odpowiadających szerokości posuwu poprzecznego. Mapa aktywności ziaren ściernych w pierwszej strefie ściernicy. 00:00:00 --:-- --.--.---- 99 149

Kolejne strefy - aktywność A z [µm 2 ] 120 100 80 60 40 20 A z [µm 2 ] 80 60 40 20 x 10 6 5 3 Udział ziaren aktywnych n w = 0.78% [µm] h z x 10 6 4.5 5 Udział ziaren aktywnych n w = 0.23% [µm] h z 3 4.5 4.5 4 4 4 3.5 2.5 Droga ziaren [µm] 3.5 3 2.5 2 3.5 3 2.5 2 Droga ziaren [µm] 3 2.5 2 2 1.5 1.5 1.5 1.5 1 1 1 1 0.5 0.5 0.5 0.5 0 4 2 17 17.2 17.4 17.6 17.8 18 F z [N] Współrzędne strefy szlifowania [mm] Mapa aktywności ziaren ściernych w strefie ściernicy nr 3 0 5 4 3 2 1 F [N] z 15 15.2 15.4 15.6 15.8 16 Współrzędne strefy szlifowania [mm] Mapa aktywności ziaren ściernych w strefie ściernicy nr 5 00:00:00 --:-- --.--.---- 100 149

Kolejne strefy - aktywność A z [µm 2 ] 40 30 20 10 4 x 10 6 7 Udział ziaren aktywnych n w = 0.12% h z [µm] 2.2 3.5 2 1.8 3 1.6 Droga ziaren [µm] 2.5 2 1.5 1.4 1.2 1 0.8 1 0.5 0.6 0.4 0.2 0 4 2 13 13.2 13.4 13.6 13.8 14 F z [N] Współrzędne strefy szlifowania [mm] Mapa aktywności ziaren ściernych w strefie ściernicy nr 7 Mapa aktywności ziaren ściernych w strefie ściernicy nr 9 00:00:00 --:-- --.--.---- 101 149

Przekroje warstw skrawanych jednym ziarnem Średnie wartości przekrojów warstw skrawanych jednym ziarnem A z dla określonych stref ściernicy o szerokości posuwu poprzecznego w kolejnych jej położeniach względem przedmiotu 00:00:00 --:-- --.--.---- 102 149

Wartości sił Średnie wartości sił skrawania dla jednego ziarna F z dla określonych stref ściernicy o szerokości równej wartości posuwu poprzecznego w kolejnych jej położeniach względem przedmiotu 00:00:00 --:-- --.--.---- 103 149

Aktywność ziaren (UDZIAŁ ZIAREN AKTYWNYCH W LICZBIE ZIAREN NA POWIERZCHNI NARZĘDZIA) Udział ziaren aktywnych dla określonych stref ściernicy o szerokości równej wartości posuwu poprzecznego w kolejnych jej położeniach względem przedmiotu 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 n w [%] 2.5 Udział ziaren aktywnych n w [%] 2 1.5 1 0.5 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 Numer strefy na powierzchni ściernicy 2 4 6 8 Numer przesuwu poprzecznego przedmiotu 10 00:00:00 --:-- --.--.---- 104 149

WYNIKI MODELOWANIA I SYMULACJI BYŁY PODSTAWĄ OPRACOWANIA NOWYCH NARZĘDZI ZAWIERAJĄCYCH MIKROAGREGATY (5) 00:00:00 --:-- --.--.---- 105 149

UZYSKANO KORZYSTNE WYNIKI KSZTAŁTOWANIA POWIERZCHNI - MNIEJSZE NIERÓWNOŚCI 00:00:00 --:-- --.--.---- 106 149

OBRAZY MIKROWIÓRÓW JAKO DODATKOWE POTWIERDZENIE EFEKTÓW TECHNOLOGICZNYCH OBRÓBKA Z ZASTOSOWANIEM ŚCIERNIC O TYPOWEJ BUDOWIE OBRÓBKA Z ZASTOSOWANIEM NOWYCH NARZĘDZI ŚCIERNYCH 00:00:00 --:-- --.--.---- 107 149

Schemat doboru i różnicowania cech oraz struktury narzędzi ściernych z mikroagregatami WYŻSZY POZIOM DOBORU CECH Cechy procesu szlifowania Rozmiar ziaren agregatu Materiał obrabiany Stal węglowa i stopowa ulepszane Stopy metali lekkich (Ti, Al, Mg) Stale szybkotnąc e, łożyskowe Kompozyty żywicznoceramiczne Stopy miedzi Poziom plastyczności materiału Wytrzymałość materiału Rodzaj operacji Parametry procesu Szlifowanie płaszczyzn Prędkość szlif. (obw. pow. Ściernicy) Szlifowani e wgłębne Posuw wzdłużny Szlifowanie pow. walcowych zewn. Posuw poprzeczn y Szlifowani e bezkłowe Głębokość szlif. Szlifowanie otworów Stosunek naddatku do gł. szlif. Twardość materiału Duża strefa szlifowania Duża głębokość szlifowania Duża prędkość szlifowania Podatność spoiwa agregatu Rozmiar agregatu Warunki procesu Sztywność układu obróbkowego Metoda i parametry kształtowania pow. ściernicy Naddatek na obróbkę Średnica i wysokość ściernicy Dokładność szlifierki Duża prędkość posuwu Wymagana dokładność obróbki Wymagane wartości parametrów topografii powierzchni Oczekiwana trwałość ściernicy Wymagania dotyczące właściwości warstwy wierzchniej Właściwości płynu obróbkoweg o i system dozowania Graniczne odchyłki wymiarów Parametry wysokości (amplitudowe) Miary pośrednie trwałości Mikrotwardość Rodzaj płynu obróbkowego Odchyłki kształtu Parametry funkcyjne Trwałość jako czas zachowania właściwości Graniczne wartości naprężeń rozciągających Wydatek płynu Odchyłki położenia zdefiniowanych elem. geom. Parametry przestrzenne Parametry hybrydowe Parametry statystyczne okresów trwałości Prawdopodobieństwo wad Cechy systemu podawania płynu do strefy obróbki Parametry opisujące wierzchołki wyniesień Wysoka dokładność szlifowania Niska chropowatość obrobionej pow. Wymagana wysoka trwałość ściernicy Wysokie wymagania dot. właść. Warstwy wierzchniej Udział agregatów w ściernicy (w proporcji do konwencjonalnego ścierniwa) Rozmiar ziaren ściernych poza agregatami Wytrzymałość spoiwa wiążącego agregaty Położenie linii łączących obrazuje zalecenia doboru zgodnie z kierunkiem wskazywanym przez strzałkę (dla określonych wcześniej materiałów ściernych i rodzajów spoiw). 00:00:00 --:-- --.--.---- 108 149

EFEKTY ZASTOSOWAŃ HYBRYDOWYCH NARZĘDZI ŚCIERNYCH Z MIKROAGREGATAMI Nowe narzędzia ścierne o innowacyjnych, adaptacyjnych strukturach i specjalnych mikroagregatach, pozwalają w porównaniu ze ściernicami konwencjonalnymi, na uzyskiwanie wyższej efektywności operacji szlifowania, są nowym rozwiązaniem technologicznym i mogą być stosowane do obróbki stopów metali lekkich. Zapewniają znaczny postęp technologiczny w wyniku wyższego poziomu różnicowania właściwości narzędzi, odpowiednio do rodzaju materiału i cech procesu. Pozwalają na ograniczenie w procesach obróbki stopów aluminium, magnezu i tytanu, niekorzystnych skutków w postaci zalepień czynnej powierzchni ściernic, zapewniają wyższą trwałość narzędzi i obniżenie energii właściwej obróbki, a także zwiększają stabilność procesów. 00:00:00 --:-- --.--.---- 109 149

NOWOŚĆ OPRACOWANYCH ROZWIĄZAŃ Nowość OPRACOWANYCH rozwiązań polega na następujących cechach: 1. Poprzez wprowadzenie do struktury narzędzi ściernych opracowanych mikroagregatów uzyskuje się skokowy wzrost możliwości dostosowania właściwości narzędzi do wymagań różnorodnych operacji technologicznych. 2. W opracowanych narzędziach możliwe jest różnicowanie ich również poprzez dobór wielkości mikroagregatów, wielkości ziaren i właściwości spoiw tworzących te agregaty, a także poprzez różnicowanie typów agregatów i ich udziału w ściernicy. Możliwe jest wykorzystywanie w jednym narzędziu różnych agregatów zawierających mikroziarna ścierne, w tym z innych materiałów ściernych. 3. Zastosowanie mikroagregatów pozwala na uzyskanie adaptacyjnych struktur ściernic. 4. W kolejnych rozwiązaniach technologicznych wraz z mikroagregatami mogą być wprowadzane do narzędzi dodatki zmniejszające energię właściwą szlifowania, dodatki ograniczające oddziaływanie otoczenia na obrabianą powierzchnię oraz dodatki sprzyjające uzyskiwaniu specjalnych struktur w postaci regularnej makrogeometrii. 5. Mikroagregaty mogą również, w zastosowaniach do szczególnie ważnych operacji, zawierać substancje wykorzystywane w celach diagnostycznych procesu i oceny stanu narzędzia. 6. W najbardziej zaawansowanych rozwiązaniach narzędzia ścierne posiadłyby wbudowane sensory do oceny mocy lub temperatury szlifowania oraz bezprzewodowe nadajniki sygnałów kontrolnych. Obecny stan techniki już umożliwia wprowadzanie takich rozwiązań do praktyki przemysłowej. 00:00:00 --:-- --.--.---- 110 149

INNOWACYJNA METODA MIKROSZLIFOWANIA (6) PODSTAWY SZLIFOWANIA CZOŁEM ŚCIERNICY O HIPERBOLOIDALNEJ POWIERZCHNI CZYNNEJ PRACA DOKTORSKA FILIPA SZAFRAŃCA XXXIV NAUKOWA! 2017\#1 SZKOŁA wk-07-06-2017 OBRÓBKI INNOWACJE INDUKOWANE ŚCIERNEJ BADANIAMI Gdańsk NAUKOWYMI.pptm 2011 00:00:00 --:-- --.--.---- 111 149

Schemat do analizy procesu szlifowania ŚCIERNICĄ O HIPERBOLOIDALNEJ POWIERZCHNI CZYNNEJ Dla unikatowej (opatentowanej) metody precyzyjnego szlifowania czołem ściernicy, opracowano innowacyjne odmiany z zastosowaniem hiperboloidalnej powierzchni czynnej. Najniższa tworząca hiperboloidalnej powierzchni czynnej ściernicy jest prostą wichrowatą względem osi ściernicy i jest równoległa do płaszczyzny zawierającej tor ruchu przedmiotów. W prezentowanej metodzie obróbki, oś ściernicy, z założenia, nie jest prostopadła do płaszczyzny zawierającej tor przedmiotu i jest odchylona od kierunku prostopadłego o kąty α i β. 00:00:00 --:-- --.--.---- 112 149

Cechy metody Cechą opisywanej metody jest wielokrotne wydłużenie strefy obróbki w stosunku do szlifowania czołem ściernicy z nakrojem, a w stosunku do szlifowania obwodem ściernicy, nawet kilkudziesięciokrotnie. Dzięki temu można zapewnić małą prędkość usuwania naddatku, dużą równomierność lokalnego obciążenia przedmiotu w strefie szlifowania, krzyżowanie się śladów obróbkowych, postępujące wraz z przemieszczaniem przedmiotu w strefie obróbki i łagodne wychodzenie przedmiotu ze strefy szlifowania. Efektem wymienionych powyżej cech metody jest możliwość, w zależności od kątów α i β, zarówno usuwania dużego naddatku w jednym zabiegu, jak również realizacja operacji mikro i nanoszlifowania i usuwania naddatku o wartości 0,5-10 µm. W opisywanej metodzie, PODCZAS przemieszczania się przedmiotu wzdłuż strefy szlifowania, nad powierzchnią przedmiotu, przesuwa się kilka do kilkunastu milionów ziaren na każdy milimetr szerokości strefy obróbki. Oznacza to, że naddatek jest usuwany w zależności od udziału ziaren aktywnych, przez ziarna w liczbie do 100 razy większej niż innych metodach szlifowania (dla ustalonych prędkości posuwu wzdłużnego przedmiotu i prędkości obrotowej ściernicy. 00:00:00 --:-- --.--.---- 113 149

Hiperboloidalna powierzchnia czynna NASTAWY (1) Graficzne zestawienie założeń do mikroszlifowania płaszczyzn ściernicą o hiperboloidalnej powierzchni czynnej dlaα < 0, β < 0, ε = ε p 00:00:00 --:-- --.--.---- 114 149

Stożkowa powierzchnia czynna NASTAWY (2) Graficzne zestawienie założeń do mikroszlifowania płaszczyzn ściernicą o stożkowej powierzchni czynnej dla α < 0, β < 0, ε = 0 00:00:00 --:-- --.--.---- 115 149

Układ dla kąta beta=0 Graficzne zestawienie założeń do mikroszlifowania płaszczyzn ściernicą o stożkowej powierzchni czynnej dla α < 0, β = 0, ε = 0 00:00:00 --:-- --.--.---- 116 149

Układ dla kąta beta > 0 Graficzne zestawienie założeń do mikroszlifowania płaszczyzn ściernicą o stożkowej powierzchni czynnej dla α < 0, β > 0, ε = 0 00:00:00 --:-- --.--.---- 117 149

Powierzchnia elementu o cechach geometrycznych, typowych dla spiekanego z proszków przed obróbką 00:00:00 --:-- --.--.---- 118 149

Powierzchnia elementu spiekanego z proszków po pierwszych kontaktach z hiperboloidalną powierzchnią ściernicy 00:00:00 --:-- --.--.---- 119 149

Fazy procesu kształtowania powierzchni przedmiotu podczas jego przemieszczania się w strefie szlifowania 00:00:00 --:-- --.--.---- 120 149

Układ śladów obróbkowych dla wybranych obszarów strefy szlifowania w funkcji drogi korzystna zmiana kierunku śladów obróbkowych 00:00:00 --:-- --.--.---- 121 149

Korzystne zmiany kierunkowości śladów obróbkowych Zmiana topografii powierzchni i kierunku śladów obróbkowych w różnych etapach drogi szlifowania 00:00:00 --:-- --.--.---- 122 149

JEDNA Z AUTOMATYCZNYCH SZLIFIEREK DO OBRÓBKI MAŁYCH ELEMENTÓW CERAMICZNYCH WYPRODUKOWANO I WDROŻONO WIELE AUTOMATYCZNYCH URZĄDZEŃ DO RÓŻNYCH ZASTOSOWAŃ Produkcja elementów ceramicznych kondensatorów oraz piezoceramicznych zapłonników do zastosowań specjalnych. 00:00:00 --:-- --.--.---- 123 149

Przykład zastosowania metody: automat. urządzenia technologiczne wyprodukowane w Politechnice wdrożenie CERAD -Warszawa 00:00:00 --:-- --.--.---- 124 149

INNOWACJE INDUKOWANE BADANIAMI NAUKOWYMI W ZAKRESIE PROJEKTOWANIA KONSTRUKCJI (7) INNOWACJE INDUKOWANE BADANIAMI NAUKOWYMI W METODACH PROJEKTOWANIA KONSTRUKCJI 00:00:00 --:-- --.--.---- 125 149

NOWA METODYKA PROJEKTOWANIA POLEGA NA UWOLNIENIU PROJEKTANTA OD FUNKCJI KREŚLARZA W złożonych zadaniach projektowania, UWOLNIENIE OPERATORA OD MANUALNEGO WYKORZYSTYWANIA POWOLNYCH INTERFEJSÓW, POZWOLI NA ELIMINOWANIE FAZY POŚREDNIEJ (SKŁADANIA RYSUNKU Z SYMBOLI GRAFICZNYCH), która oddziela obiektowe postrzeganie elementów projektowanego przedmiotu od obiektowego zapisywania cech konstrukcji. Stosowanie inteligentnych systemów interakcji ma na celu zwiększenie sprawności i wygody projektantów oraz szybkości tworzenia nowych konstrukcji. REZYGNACJA Z PRZEKREŚLONYCH ELEMENTÓW WYZWALA POTENCJAŁ TWÓRCZY. Projektowany element, postrzegany obiektowo poprzez jego składowe i ich cechy Zapis obiektowy cech Rysowanie projektowanego elementu, postrzegane jako składanie linii, powierzchni i symboli, zawartych w podziale na warstwy Wynik projektowania Rekonstrukcja cech elementu z dokumentacji konstrukcyjnej PROCES TECHNO- LOGICZNY 00:00:00 --:-- --.--.---- 126 149

SCHEMAT SYSTEMU WSPOMAGANIA PROJEKTOWANIA 00:00:00 --:-- --.--.---- 127 149

PIERWSZY FRAGMENT SYSTEMU 00:00:00 --:-- --.--.---- 128 149

DRUGI FRAGMENT SYSTEMU 00:00:00 --:-- --.--.---- 129 149

TRZECI FRAGMENT SCHEMATU SYSTEMU 00:00:00 --:-- --.--.---- 130 149

ROZPOZNAWANIE FRAZ I SŁÓW głosowe wprowadzanie danych o cechach projektowanego elementu Opracowany przykład zastosowania metod sztucznej inteligencji, a w tym sieci neuronowych, algorytmów ewolucyjnych i logiki rozmytej, w ewolucyjnym neuronowo rozmytym systemie ROZPOZNAWANIA SŁÓW Źródło: Stuart K., Majewski M.: Evolvable neuro-fuzzy system for artificial creativity in linguistics. Lectures Notes in Artificial Intelligence 5227. Springer 2008. 46 53. 00:00:00 --:-- --.--.---- 131 149

ROZPOZNAWANIE FRAZ I SŁÓW Źródło: Stuart K., Majewski M.: Evolvable neuro-fuzzy system for artificial creativity in linguistics. Lectures Notes in Artificial Intelligence 5227. Springer 2008. 46 53. 00:00:00 --:-- --.--.---- 132 149

ROZPOZNAWANIE WYRAZÓW 00:00:00 --:-- --.--.---- 133 149

ROZPOZNAWANIE WPROWADZANYCH INFORMACJI 00:00:00 --:-- --.--.---- 134 149

JAKO DODATEK JESZCZE: Głowica do wygładzania zewnętrznych powierzchni walcowych GW-1 Dr hab. inż. Ryszard Ściegienka prof. ndzw. 00:00:00 --:-- --.--.---- 135 149

Głowica do mikrowygładzania otworów FTS GO-4 folia ścierna wykonuje ruch główny oraz wraz z głowicą ruch obiegowy w nieruchomym otworze ZŁOŻONY SYSTEM KINEMATYCZNY W BARDZO MAŁEJ PRZESTRZENI Dr hab. inż. Ryszard Ściegienka prof. ndzw. PKo 00:00:00 --:-- --.--.---- 136 149

Głowica do mikrowygładzania otworów GO-1 wraz z zespołem zasilania Dr hab. inż. Ryszard Ściegienka prof. ndzw. 00:00:00 --:-- --.--.---- 137 149

Głowice do mikrowygładzania otworów foliowymi taśmami ściernymi typ GO-1-4 Dr hab. inż. Ryszard Ściegienka prof. ndzw. 00:00:00 --:-- --.--.---- 138 149

ZAKOŃCZENIE Szanowny Panie Rektorze, Szanowny Senacie, Szanowny Panie Promotorze, Szanowni Państwo ROZWÓJ SYSTEMÓW WYDOBYWANIA I PRZETWARZANIA INFORMACJI UMOŻLIWIŁ NIEZWYKŁE, O KILKANAŚCIE RZĘDÓW WIELKOŚCI, ZWIĘKSZENIE NATĘŻENIA STRUMIENI DANYCH, JAKIE MOGĄ BYĆ KIEROWANE DO LUDZI. Strumienie te zazwyczaj nie przepływają w nicość, lecz odwzorowują się i pozostają w pamięciach systemów. Z wielkiej liczby danych nie wynika jednak wprost wyższy poziom wiedzy, a JEDYNIE POTENCJAŁ DO JEJ TWORZENIA. Zwiększenie liczby danych nie oznacza, że łatwiej podejmować decyzje, bo złożoność problemów rośnie, a wymagania dotyczące jakości decydowania są coraz wyższe. Niedawno problemem był brak danych, choć oczekiwaniu na te dane towarzyszyła ludziom świadomość, że konieczne będzie analizowanie danych niepełnych, niepewnych i nieścisłych. Ludzie się tego nauczyli i dane te przetwarzają sprawnie, choć najczęściej bez jawnego i ścisłego algorytmu. 00:00:00 --:-- --.--.---- 139 149

OPISYWANIE PROBLEMU, A JEGO ROZWIĄZYWANIE Ograniczenia w przetwarzaniu danych przez człowieka powodują, że obecnie problemem staje się wnioskowanie na podstawie wielkich zbiorów informacji nadal niepełnych, niepewnych i nieścisłych, tylko w innej skali. Przetwarzanie informacji w wiedzę ma głęboki sens, bo od tego zależy rozwój cywilizacji. Jest to jednak proces niezwykle trudny, bywa niekiedy nie do końca zrealizowany i wtedy treścią publikacji są informacje, prezentowane może z nadzieją, że inni przekształcą je w wiedzę. Zwiększanie szczegółowości opisu, bez dążenia do uogólnienia i znalezienia konkluzji jest opisywaniem problemu, a nie jego rozwiązywaniem. Ornamentacja problemów również ich rozwiązania nie tworzy. 00:00:00 --:-- --.--.---- 140 149

FIRMY GLOBALNE INWESTUJĄ WIĘCEJ NIŻ PAŃSTWA Tworzenie wiedzy i innowacji jest kosztowne. Wiedzą o tym najlepiej wielkie globalne firmy, z których każda corocznie przeznacza miliardy dolarów na prace rozwojowe. Z długoletnich doświadczeń wynika, że nauka i szkolnictwo wyższe PRAWIE ZAWSZE są przed reformą. Zwiększanie nakładów przed reformą nie jest uzasadnione, a po reformie trzeba poczekać na jej wyniki zwykle wynika, że nie ma środków, ale potrzebna jest reforma. Niezależnie jednak od nakładów, w potrzebnym racjonalizmie naszego działania, w poszukiwaniu właściwych relacji teorii i jej zastosowań, ważne jest, by innowacje tworzyły nowe kierunki rozwoju i wówczas wypełniamy oczekiwania naszej cywilizacji. 00:00:00 --:-- --.--.---- 141 149

MACIERZYSTE UCZELNIE Politechnika Koszalińska jest miejscem mojej własnej i zespołowej twórczości, do którego przybyłem z Politechniki Łódzkiej, gdzie wielu wyśmienitych profesorów tworzyło wysoki poziom akademicki. W Politechnice Wrocławskiej uzyskałem stopnie naukowe doktora i doktora habilitowanego. W Politechnice Poznańskiej zostałem wyróżniony godnością doktora honoris causa, na podstawie opinii senatów Politechniki Łódzkiej, Politechniki Krakowskiej i Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie, a z licznymi innymi ośrodkami akademickimi współpracuję nieustannie. Uzyskanie tej godności w uczelni macierzystej na podstawie opinii senatów Politechniki Rzeszowskiej, Politechniki Śląskiej oraz Politechniki Warszawskiej, jest szczególnie niezwykłe, za co serdecznie dziękuję całemu środowisku akademickiemu. 00:00:00 --:-- --.--.---- 142 149

Dziękuję bardzo Dziękuję Jego Magnificencji Rektorowi prof. dr hab. inż. Tadeuszowi Bohdalowi, promotorowi prof. dr hab. inż. Leonowi Kukiełce oraz Senatowi Politechniki Koszalińskiej. Dziękuję Pani i Panom recenzentom: prof. dr hab. inż. Romanie Śliwie z Politechniki Rzeszowskiej, prof. dr hab. inż. Arkadiuszowi Mężykowi Rektorowi Politechniki Śląskiej i prof. dr hab. inż. Stanisławowi Radkowskiemu dziekanowi Wydziału Samochodów i Maszyn Roboczych Politechniki Warszawskiej oraz senatom uczelni, które opiniowały wniosek Politechniki Koszalińskiej. DZIĘKUJĘ RÓWNIEŻ WSZYSTKIM OBECNYM BEZPOŚREDNIO W POLITECHNICE KOSZALIŃSKIEJ, OBECNYM WIRTUALNIE W PRZESTRZENI INFORMACYJNEJ, ZORGANIZOWANEJ PRZEZ NASZE MEDIA ORAZ OBECNYM W PRZESTRZENI MYŚLI, KTÓRA ORGANIZUJE SIĘ SAMA. 00:00:00 --:-- --.--.---- 143 149

WSPÓŁPRACOWNICY Lista osób z Politechniki Koszalińskiej, współpracowników w działalności naukowej jest długa i znajduje prawie wyczerpujące udokumentowanie w spisie literatury tego wykładu zamieszczonego w monografii. Przytaczam to zestawienie dla pełniejszego obrazu (jedynie współautorów prac i publikacji wymienionych w tym opracowaniu): Prof. dr hab. inż. Tomasz Krzyżyński, Prof. dr hab. inż. Leon Kukiełka, prof. dr hab. inż. Krzysztof Wawryn, dr hab. inż. Błażej Bałasz, prof. ndzw. Politechniki Koszalińskiej, dr hab. inż. Andrzej Czyżniewski, prof. ndzw. Politechniki Koszalińskiej, dr hab. inż. Tomasz Królikowski, prof. ndzw. Politechniki Koszalińskiej, dr hab. inż. Ryszard Lewkowicz, prof. ndzw. Politechniki Koszalińskiej, dr hab. inż. Czesław Łukianowicz, prof. ndzw. Politechniki Koszalińskiej, dr hab. inż. Maciej Majewski, prof. ndzw. Politechniki Koszalińskiej dr hab. inż. Ryszard Ściegienka, prof. ndzw. Politechniki Koszalińskiej, dr hab. inż. Piotr Stępień, prof. ndzw. Politechniki Koszalińskiej, dr inż. Artur Bernat, dr inż. Daniel Biedny, dr inż. Zbigniew Budniak, dr inż. Mariusz Kasprzyk, dr inż. Dariusz Lipiński, dr inż. S. Makuch, dr inż. Zdzisław Pluta, dr inż. Łukasz Rypina, dr inż. Stanisława Plichta, dr inż. Tomasz Szatkiewicz, dr inż. Katarzyna Tandecka, dr inż. Robert Tomkowski, mgr inż. Filip Szafraniec, inż. Stanisław Bokiej, mgr inż. Leon Charkiewicz, mgr inż. Andrzej Derkacz, mgr inż. Zbigniew Dziura, mgr inż. Tomasz Kamienik, mgr inż. Radosław Kunc, mgr inż. Andrzej Markiewicz, inż. Ryszard Piotrowski, mgr inż. Tomasz Romanowski,, mgr inż. Anna Tomkowska, mgr inż. Andrzej Tuchołka, mgr inż. Wojciech Zawadka, mgr inż. Stanisław Ziółkowski. 00:00:00 --:-- --.--.---- 144 149

CO JEST NAJWAŻNIEJSZE NA KONIEC JESZCZE, LUDZIE CZĘSTO ZADAJĄ SOBIE PYTANIE: CO W ŻYCIU JEST NAJWAŻNIEJSZE? WSZYSTKO TYLKO NIE RÓWNOCZEŚNIE 00:00:00 --:-- --.--.---- 145 149

Dziękuję za uwagę DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ 00:00:00 --:-- --.--.---- 146 149