Badania i nauka to nieodzowny aspekt pracy na uczelni. Badania naukowe (w ujęciu ogólnym) to systematyczne, zorganizowane i rygorystyczne działania poznawcze, których celem jest odkrywanie nowych faktów, weryfikacja dotychczasowej wiedzy, formułowanie nowych teorii lub rozwiązywanie konkretnych problemów.

Dla mnie osobiście badania i nauka na politechnice miały charakter aplikacyjny. Nigdy nie ukrywałem, że takie podejście powinno dominować. Jednakże dzięki badaniom podstawowym współczesne materiałoznawstwo jest jedną z nielicznych dziedzin, która jest w stanie doprowadzić do powstania czegoś na tyle innego, że stanowiącego przełom w technologii.

Gleason Helixform – doktorat

Źródłem badań aplikacyjnych jest przede wszystkim przemysł. Doktorat to była praca głównie z matematyką i kinematyką kształtowania powierzchni stożkowych i hipoidalnych kół zębatych o zębach łukowo-kołowych.

Sprawdzałem niedawno i oprogramowanie do generowania siatki punktów powierzchni nadal działa, podobnie jak to do analizy śladu współpracy między zębnej. Po zakończeniu przewodu doktorskiego wydawał się on zrealizowany na tzw. półkę. Jednak z perspektywy czasu miał on pewien potencjał do wykorzystania w programach i systemach CAM. Poniżej zrzut ekranu (2004) pokazuje powierzchnię zęba koła koronowego przekładni zbudować z chmury punktów. Powierzchnia została zbudowana na podstawie opracowanego przeze mnie modelu kinematycznego kształtowania uzębień dla tej konkretnej metody obróbkowej firmy Gleason.

W procesie technologicznym kształtowano w parze, od pierwszej operacji technologicznej, dwa współpracujące ze sobą koła zębate – koronowe (koło duże) i zębnik (koło małe). Pokazano je na zdjęciu poniżej. Na zdjęciu widać, że powierzchnie zostały pokryte warstwą umożliwiającą weryfikację poprawności współpracy międzyzębnej wykonywanej przekładni zębatej w ramach międzyoperacyjnej kontroli technicznej.

Wymiana uszkodzonej lub zużytej przekładni wymagała wymiany obu współpracujących kół zębatych. Poniżej efekt analizy śladu współpracy międzyzębnej, co pozwalało na określenie czy dobrze dobrano parametry obróbkowe.

Po ponad 20 latach od ukończenia prac nad doktoratem zupełnie inaczej patrzę na niego. W 2004 wydawał się już tylko pracą zakończoną i odłożoną na półkę. Dziś dostrzegam jego ówczesny potencjał i niewątpliwie jest moim sukcesem.

Stal Hadfielda

W ostatnich latach mojej pracy na uczelni współuczestniczyłem m.in. w badaniach nad stalą Hadfielda. Stal ta jest od lat znana i stosowana przy budowie maszyn m.in. wielkogabarytowych np. jako bieżnie, w kolejnictwie przy budowie skrzyżowań, rozjazdów. Jako stal stal austenityczna wysokomanganowa uznawana jest za trudnoobrabialną. Każde zwiększenie efektywności obróbki, wydłużenie okresu trwałości narzędzi, opracowanie zaleceń co do parametrów obróbkowych czy metod wykonywania choćby otworów stanowi istotne wsparcie dla przemysłu.

Przy stali Hadfielda nie zajmowałem się wyłącznie obróbką skrawaniem choć to była moja dominująca dziedzina. Uczestniczyłem w badaniach z wykorzystaniem śrutowania, spawaniem, a także przygotowywałem się do badań związanych ze zgrzewaniem. Początkowe prace, w których uczestniczyłem opisałem w artykułach Stal Hadfielda, stal więzienna, frezowanie i Stal Hadfielda prędkość skrawania – frezowanie. Poniżej zdjęcie po zakończeniu obróbki frezowaniem w ramach której mieliśmy wyznaczyć prędkość minimalną prędkość skrawania, dla której nie będzie możliwa już obróbka.

Badania i nauka wymagają systematyczności w działaniu, umiejętności akwizycji danych i ich analizy. Rzetelność jest wymagana na całym etapie procesu badań, począwszy od planu samych badań (obróbka), poprzez pomiary, po analizę. Takie umiejętności