Процессы микро- и нанорезания, Текст лекций, Грабченко А.И., Лымарь Е.А., Фадеев В.А., 2013

Процессы микро- и нанорезания, Текст лекций, Грабченко А.И., Лымарь Е.А., Фадеев В.А., 2013.

   В тексте лекций рассмотрены основные понятия систем микро- и нанорезания, роль их составляющих, методы получения конструкционных и инструментальных наноструктурированных материалов, их свойства. Представлены условия трансформации механизмов разрушения материалов при стружкообразовании в системах нанорезания, моделирования нанорезания с использованием метода молекулярной динамики и моделирования полной трехмерной обработки поверхности, проведен сравнительный анализ процессов традиционного и микро- и нанорезания.
Предназначено для студентов инженерных специальностей дневной и заочной форм обучения.




Два подхода в получении наноструктурированных объектов.
В природе и в производстве реализуются два подхода, называемых «от большего к меньшему» или «от меньшего к большему», а еще «сверху вниз» или «снизу вверх». Традиционным, легче воспринимаемым является нисходящий подход. Он основан чаще на традиционных способах уменьшения размеров физических тел (в промышленности - заготовок). Используются всевозможные способы размерной обработки, способные обеспечить получение наномерных изделий. Эти технологии миниатюризации являются высокозатратными, а потому малоэффективными. Большее распространение получила технология литографии - лазерной, электронной, рентгеновской. Но и она имеет различные ограничения, определенные возможностями технических средств.

Второй подход «от меньшего к большему» базируется на возможностях атомно-молекулярной манипуляции, появившихся с созданием зондовой сканирующей микроскопии. Контролируемым поэтапным наращиванием стало возможным «конструировать» нанообъекты без ограничений по сложности конструкции наноизделия.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ.
Тема 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ.
1.1. Основные термины и понятия.
1.2. Элементарные объекты нанотехнологии.
1.3. Понятие о макро-, микро- и нанообработке.
1.4. Нанообъекты системы резания и их размерный диапазон.
Заключение.
Тема 2. ПОЛУЧЕНИЕ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ (НСМ).
2.1. Атомно-молекулярные манипуляции.
2.2. Два подхода в получении наноструктурированных объектов.
2.3. Способы получения наноструктурированных материалов.
2.3.1. Получение нанопорошков.
2.3.2. Получение наноматериалов.
2.4. Принципы классификации наноструктурированных материалов.
2.5. Нанотехнологии в изготовлении режущих инструментов как нанообъектов системы резания.
Заключение.
Тема 3. СВОЙСТВА КОНСТРУКЦИОННЫХ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ.
3.1. Факторы, предопределяющие особые свойства наноматериалов.
3.2. Физико-механические свойства НСМ.
3.3. Устойчивость особых свойств НСМ.
Заключение.
Тема 4. СВОЙСТВА ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ НАНОМАТЕРИАЛОВ И НАНОПОКРЫТИЙ.
4.1. Потенциал нанострурированных инструментальных материалов и покрытий.
4.2. Режущий инструмент как нанообъект системы нанорезания.
4.3. Функциональная роль нанослойных покрытий на режущем инструменте.
4.4. Свойства нанопокрытий и инструментальных наноматериалов.
Заключение.
Тема 5. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЦЕССА НАНОРЕЗАНИЯ МАТЕРИАЛОВ.
5.1. Роль нанообъектов системы нанорезания.
5.2. Концепция взаимодействия энергетических полей нанообъектов системы нанорезания.
5.3. Преобразование свойств материалов в процессе нанорезания.
5.4. Роль высокого давления.
Заключение.
Тема 6. ТРАНСФОРМАЦИЯ МЕХАНИЗМОВ РАЗРУШЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ ПРИ СТРУЖКООБРАЗОВАНИИ В СИСТЕМАХ НАНОРЕЗАНИЯ.
6.1. Сущность перехода от хрупкого к пластическому механизму разрушения материала.
6.2. Роль гидростатического давления при реализации пластического режима стружкообразования.
6.3. Влияние толщины срезаемого слоя и величин радиуса округления режущей кромки на режим стружкообразования.
6.4. Влияние режима стружкообразования на качество обработанной поверхности.
Заключение.
Тема 7. АЛМАЗНОЕ НАНОТОЧЕНИЕ ХРУПКИХ МАТЕРИАЛОВ. ОСОБЕННОСТИ РЕЗАНИЯ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ.
7.1. Алмазное наноточение хрупких материалов.
7.2. Условия реализации обработки в пластическом режиме.
7.3. Особенности резания наноструктурированных материалов.
7.4. Изменение исходных свойств наноматериалов в процессе обработки.
Заключение.
Тема 8. МОДЕЛИРОВАНИЕ МИКРО- И НАНОРЕЗАНИЯ. ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДА МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ.
8.1. Инжиниринг систем микро- и нанорезания.
8.2. Моделирование процессов при изучении взаимодействия инструмента с обрабатываемым материалом на наноуровне.
8.3. Пример MD моделирования системы нанорезания.
8.4. Условия реализации моделирования методом молекулярной динамики.
Заключение.
Тема 9. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ К ИССЛЕДОВАНИЮ ПРОЦЕССОВ МИКРО- И НАНОРЕЗАНИЯ МАТЕРИАЛОВ.
9.1. Моделирование процесса ортогонального микро- и нанорезания материалов.
9.2. Моделирование процессов нанорезания в пластическом режиме стружкообразования.
9.3. Недислокационный механизм пластичности.
Заключение.
Тема 10. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА НАНОРЕЗАНИЯ ХРУПКИХ МАТЕРИАЛОВ.
10.1. Особенности моделирования процесса нанорезания хрупких материалов.
10.2. Обработка хрупких материалов в пластическом режиме.
10.3. Особенности формирования поверхности и приповерхностного слоя.
Заключение.
Тема 11. СИЛЫ РЕЗАНИЯ, ТЕМПЕРАТУРА И НАПРЯЖЕНИЯ ПРИ МИКРО- И НАНОРЕЗАНИИ МАТЕРИАЛОВ.
11.1. Силы резания в нанометрическом диапазоне.
11.2. Напряжения в процессе нанорезания.
11.3. Определение температуры нанорезания.
Заключение.
Тема 12. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ МИКРО- И НАНОШЛИФОВАНИЯ.
12.1. Общая характеристика процессов микро- и наношлифования.
12.2. Классификация процессов микро- и наношлифования.
12.3. Условия перехода от хрупкого к пластическому режиму микро- и наношлифования.
12.4. Влияние условий нанорезания на съем материала.
12.5. Качество обработанной поверхности.
Заключение.
Тема 13. РОЛЬ АБРАЗИВНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЦЕССА МИКРО- И НАНОШЛИФОВАНИЯ.
13.1. Классификация абразивных инструментов, применяемых для микро- и наношлифования.
13.2. Влияние абразивных зерен на процесс микро- и наношлифования.
13.3. Роль связки в реализации процесса шлифования в нанометрическом диапазоне.
Заключение.
Тема 14. УПРАВЛЕНИЕ СОСТОЯНИЕМ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОЛНОЙ ТРЕХМЕРНОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ.
14.1. Управление состоянием инструмента при микро- и наношлифовании.
14.2. Классификация процессов микро- и наношлифования.
14.3. Применение СОТС при микро- и наношлифовании.
14.4. Моделирование полной трехмерной обработки поверхности.
Заключение.
Тема 15. СРАВНЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ТРАДИЦИОННОГО (МАКРО-), МИКРО- И НАНОРЕЗАНИЯ МАТЕРИАЛОВ. ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ.
15.1. Сравнение процессов традиционного, микро- и нанорезания.
15.2. Принципиальные особенности процессов микро- и нанорезания.
15.3. Тенденции развития.
15.4. Хронология развития нанонауки, нанотехнологии, нанопроизводства.
Приложение А.
Приложение Б.
Приложение В.
Приложение Г.
Приложение Д.
Приложение Е.
Приложение Ж.
Приложение З.
Приложение И.
Приложение К.
Список рекомендуемой литературы.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Процессы микро- и нанорезания, Текст лекций, Грабченко А.И., Лымарь Е.А., Фадеев В.А., 2013 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - pdf - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по нанотехнологии :: нанотехнология :: Грабченко :: Лымарь :: Фадеев :: нанорезание