Sposób precyzyjnego kształtowania powierzchni kostnych
[ 1 ] Instytut Technologii Mechanicznej, Wydział Inżynierii Mechanicznej, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
[ 1 ] Instytut Technologii Mechanicznej, Wydział Inżynierii Mechanicznej, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
EN A method of precise shaping of bone surfaces
polish
- powierzchnia kości
- obróbka precyzyjna
- model skrawania
- projektowanie narzędzi
- bone surface
- precision machining
- cutting model
- tool design
PL Zakres pracy doktorskiej obejmuje: badania kształtowania powierzchni kostnych narzędziami o różnej geometrii ostrzy, opracowanie modeli analitycznych i numerycznych procesu obróbki tkanki kostnej oraz zaprojektowanie prototypu narzędzia do obróbki wyrostków kolczystych. Badania eksperymentalne obejmowały obróbkę zwierzęcej tkanki kostnej trzema metodami: skrawania ortogonalnego, pojedynczym ziarnem i zespołem ziaren ściernych. Analizowano mechanizm skrawania, emisję akustyczną, morfologię wiórów, propagację pęknięć, siłę skrawania, stan naprężenia, współczynnik tarcia, energię i odporność na pękanie oraz przewodność cieplną. Wyniki wykazały, że struktura anizotropowa i głębokość skrawania mają największy wpływ na proces. Stworzono modele numeryczne opisujące skrawanie tkanki kostnej. Badania umożliwiły opracowanie systemu kształtowania powierzchni kostnych opartego na obróbce ściernej, który zapewnia powtarzalność topografii, stabilność procesu i kontrolę. Opracowano prototypy narzędzi do leczenia choroby Baastrupa, które pomyślnie przeszły testy użytkowania i wydajności.
EN The scope of the doctoral thesis includes studies on bone surface shaping using tools with various cutting-edge geometries, the development of analytical and numerical models of the bone tissue machining process, and the design of a prototype tool for machining spinous processes. The experimental research involved the machining of animal bone tissue using three methods: orthogonal cutting, single-grain cutting, and multi-grain abrasive cutting. The analyses focused on cutting mechanisms, acoustic emission, chip morphology, crack propagation, cutting force, stress state, friction coefficient, energy and fracture resistance, and thermal conductivity. The results showed that anisotropic structure and cutting depth have the greatest impact on the process. Numerical models describing the machining of compact bone tissue were created. The research enabled the development of a bone surface shaping system based on abrasive machining, ensuring repeatable surface topography, process stability, and control. Prototypes of tools for treating Baastrup's disease were developed and successfully passed usability and performance tests.
168
mechanical engineering
no permission to download file
archive
Grzegorz Budzik
Rzeszów, Polska
29.12.2023
polish
no permission to download file
archive
Marcin Gołąbczak
Łódź, Polska
31.03.2024
polish
no permission to download file
archive
Wojciech Wolański
Zabrze, Polska
05.01.2024
polish
no permission to download file
archive
dissertation before defense
Poznań, Polska
14.06.2024