Ve studiu strojírenské technologie je možné se specializovat na oblast technologie obrábění a její optimalizaci, technologiei tváření a svařování, a slévárenství , řízení výroby, aplikace modelování na strojích a počítačové simulace.

1. Analýza měrných řezných sil pro nové obráběné materiály a CNC technologie

   Zaměřením a hlavním cílem této vědecké práce bude v první etapě studium základních fyzikálních vlastností velmi tvrdých povlaků, charakterizujících jejich odolnost proti slože-nému namáhání při obrábění. Ve druhé etapě bude vypracován metodou konečných prvků model, který bude odrážet měření a testování takovýchto materiálů / řezných nástrojů s cílem predikce intenzity opotřebení řezného břitu a jeho průvodních jevů. Ve třetí etapě bude verifi-kován model, zohledňující druh substrátu, jeho geometrii a rozměry, stav mezifázového roz-hraní, druh povlaku, jeho rozměry a další kvalitativní parametry za účelem zvýšené řezivosti nástrojů. Vzhledem k častému využívání povlakování ve výrobní praxi, možnosti snížení spo-třeby procesních kapalin, atd. by předpokládaná řešení mohla mít využití v optimalizaci vý-robních režimů povlaků a jejich vhodných aplikací.

   Školitel: Píška Miroslav, prof. Ing., CSc.

2. Efektivní obrábění nových keramických materiálů

   Nové keramické materiály jsou v současnosti stále častěji používány i v oblasti konstrukčních aplikací, a to jak ve formě kompaktních součástí, tak ve formě tenkých povlaků na povrchu kovových dílců. Rozvoj konstrukčních aplikací vyžaduje, aby byly stejným tempem zdokonalovány již známé a vyvíjeny nové metody efektivního obrábění těchto materiálů, s cílem vyrobit součásti požadovaných tvarů, rozměrů a jakosti povrchu. Přitom je třeba vzít v úvahu, že velká část ceny součástí (zejména tvarově složitějších), vyrobených z keramik, připadá právě na jejich obrábění. Cílem práce je vytvoření systému vědeckotechnických informací v oblasti broušení nových konstrukčních keramických nástřiků i kompaktních keramik na bázi Al2O3, SiMgO3, SiC, SSiC, SiSiC, případně Si3N4 pomocí diamantových kotoučů s bronzovým a pryskyřičným pojivem. K dosažení tohoto cíle bude zkoumána a řešena problematika složek řezné síly, opotřebení nástroje, procesních kapalin, tepelných jevů, měrné energie a jakosti povrchu obrobené plochy, všechno ve vztahu k pracovním podmínkám broušení.

   Školitel: Humár Anton, doc. Ing., CSc.

3. Hodnocení technologické tvářitelnosti povrchově upravených plechů

   Povrchové úpravy tenkých plechů vytvářejí svým působením v konkrétním tvářecím procesu limitní meze tvářitelnosti a řadu technologických omezení jejich zpracovatelnosti. Současně mají zásadní dopad na výběr technologických metod a kladou rovněž zcela specifické požadavky nejen na materiálové charakteristiky, ale i technologické podmínky zpracování. Práce má za úkol provést rozbor jednotlivých druhů omezení, souvisejících s povrchovou úpravou plechů, definovat mezní hodnoty technologické tvářitelnosti, navrhnout metody jejich prověřování a zkoušení a specifikovat vhodnost konkrétních technologických metod a podmínek při zpracování plechů s různými druhy a typy povrchových úprav.

   Školitel: Rumíšek Pavel, doc. Ing., CSc.

4. Kriteriální analýza užití pravítkových střihadel a tvarovacích nástrojů

   Technologie zpracování nízkopevnostních materiálů využívají často mimo pevných nástrojů i tzv. skládané - pravítkové (nožové, planžetové) nástroje. Jejich výroba a užití se však vyznačuje řadou zcela specifických požadavků, vycházejících nejen ze správné volby materiálu činných částí, ale i z jejich odlišného konstrukčního řešení a pevnostních výpočtů. Obecná kriteria užití těchto nástrojů však nejsou v odborné literatuře zpracována ani experimentálně podložena a dokumentována. Z uvedeného důvodu se řešení tohoto tématu jeví nejen velmi žádoucí, ale vzhledem k rostoucímu spektru uplatnění je řešení uvedené problematiky i vysoce aktuální. V rámci studia bude provedena analýza střižného procesu, rozbor konstrukčních možností, typů a technických variant řešení, a prověrka užití těchto nástrojů pro různé druhy nízkopevnostních materiálů. Teoretickými výpočty budou následně stanoveny technologické a konstrukční parametry (střižné a pracovní vůle nástrojů pro oceli 350-600 MPa, 600-850 MPa, nerez oceli, Al, Cu, další typy neželezných kovů, plastické hmoty a lepenku) Experimentálně budou ověřeny tvary a hlavní parametry činných částí včetně návrhů řešení konstrukčních parametrů a uchycení v návaznosti na typu materiálu a provedení lisovnic. Souhrnná kriteria budou pro různé materiály ověřeny počítačovou simulací a porovnány se získanými výsledky experimentů. Výsledkem řešení bude stanovení kriteriálních vazeb jednotlivých způsobů užití, na jejichž základě budou u jednotlivých typů nástrojů specifikovány závazné normy a doporučení pro praktické užití.

   Školitel: Rumíšek Pavel, doc. Ing., CSc.

5. Mezní deformace uhlíkových ocelí při objemovém tváření za studena.

   Na vybraných nízkouhlíkových ocelích, které jsou používány pro objemové tváření spojovacích dílců a strojních součástí, posoudit jejich plastictu a strukturní změny při vysokých a mezních deformacích s vlivem rychlostí deformace. Vytvořit konstitutivní rovnice pro křivky napětí-deformace s omezením podmínkami limitních deformací.

   Školitel: Forejt Milan, prof. Ing., CSc.

6. Návrh opatření ke snížení rozsahu vad v masivních odlitcích

   V masivních zejména ocelových odlitcích se vyskytují vady, které souvisí s pomalou rychlostí chladnutí a reoxidačními pochody. Práce má být zaměřena studium souvislosti vzniku vad s užívanou technologií výroby tekuté oceli a slévárenskou technologií. Cílem práce je navržení technologických úprav, která povedou ke snížení vad.

   Školitel: Šenberger Jaroslav, doc. Ing., CSc.

7. Nové frézovací nástroje z rychlořezných ocelí pro hrubovací operace

   a

   Školitel: Píška Miroslav, prof. Ing., CSc.

8. Optimalizace technologického procesu hlubokého tažení

   Práce je zaměřena na měření a hodnocení spolehlivosti parametrů, používaných jako vstupní data do počítačového modelování v simulaci hlubokého tažení. Další část je zaměřena na zjišťování vlivu změn zkoumaných vstupních parametrů na výsledky simulace. Srovnáním výsledků experimentů a simulací vyplynou v závěru práce praktická doporučení pro využití vstupních dat, zadávaných při simulaci hlubokého tažení, včetně hodnocení míry jejich spolehlivosti.

   Školitel: Rumíšek Pavel, doc. Ing., CSc.

9. Optimalizace technologie inserce kostních implantátů

   V současné době se v odborném tisku (práce WASSENAAR, E.B., FRANSSEN, B.B.G.M., VAN EGMOND, D. B SCHUURMAN, F. a KON, M.) rozvíjí bohatá diskuze na téma inserce Kirschnerových drátů zatloukáním namísto vrtání. Přestože naše pracoviště má řadu pozitivních zkušeností s klasickým vrtáním, které má řadu předností (vysoká přesnost zacílení, kruhovitost a válcovitost díry jako opěrné plochy, absence radiálních trhlin, nebyla v tomto směru myšlenka zatloukání experimentálně zpracována a vyhodnocena. Vzhledem k častému používání těchto K-drátů v chirurgii a ortopedii je tato práce velmi aktuální.

   Školitel: Píška Miroslav, prof. Ing., CSc.

10. Progresivní technologie čtyřosého obrábění na dvouvřetenových CNC obráběcích centrech

    Moderní technologie čtyřosého souvislého obrábění jsou velmi častými a žádanými operacemi na moderních dvouvřeteníkových CNC strojích. Tato operace patří k nejsložitějším z hlediska struktury programu, výběru nástojů i měření kvality opracování. 4-osé obrábění se používá ve strojírenském průmyslu řadu let, ale v posledních letech nabývá jeho význam pro výrobu rotačních součástí na hotovo. Hlavní výhodou 4-osého obrábění je schopnost šetřit výrobní čas obráběním komplexních tvarů na jedno ustavení obrobku s automatickým přepnutím. Další výhodou je použití naháněných nástrojů (vrtáků, fréz, brousicích nástrojů), které umožňují výkonné obrábění ,vysokou kvalitu obrobeného povrchu a nové metody obrábění - např. soustružení s využitím frézování.

    Školitel: Píška Miroslav, prof. Ing., CSc.

11. Řízení krystalizace žárupevných slitin

    Studium krystalizace odlitků z žárupevných slitin v podmínkách působení mechanických oscilací.

    Školitel: Zemčík Ladislav, prof. Ing., CSc.

12. Sekundární oxidace slitin železa při odlévání těžkých odlitků

    Práce je zaměřena na studium metalurgických pochodů během odlévání a tuhnutí masivních odlitku s cílem přispět k pochopení příčin vzniku vad, které s reoxidací souvisí.

    Školitel: Šenberger Jaroslav, doc. Ing., CSc.

13. Studium slévárenských vad v masivních odlitcích

    V masivních zejména ocelových odlitcích se vyskytují vady, které souvisí s pomalou rychlostí chladnutí a reoxidačními pochody. Práce má být zaměřena na klasifikaci vznikajících vad, stanovení hlavních faktorů, které vznik vad ovlivňují a studium příčin a mechanizmů vzniku těchto vad.

    Školitel: Šenberger Jaroslav, doc. Ing., CSc.

14. Studium vlivu rychlostních a teplotních parametrů na tvařitelnost tepelně zpevňujících dvoufázových ocelí.

    Na vybraných dvoufázových tepelně zpevňujících ocelích používaných při výrobě dílců pro automobily posoudit nerovnoměrnost rozložení deformací a strukturních změn a posoudit vliv zvýšených teplot a rychlostí deformace na jejich tvařitelnost. Vytvořit konstitutivní rovnice pro křivky napětí-deformace jako materiálové modely vhodné do výpočtových modelů současných programů.

    Školitel: Forejt Milan, prof. Ing., CSc.

15. Studium vlivu rychlostních a teplotních parametrů na tvařitelnost superslitin Ni

    Na vybraných superslitinách Ni používaných při výrobě dílců pro chemický, letecký a jaderný průmysl posoudit nerovnoměrnost rozložení deformací a strukturních změn a posoudit vliv zvýšených teplot a rychlostí deformace na jejich tvařitelnost. Vytvořit konstitutivní rovnice pro křivky napětí-deformace jako materiálové modely vhodné do výpočtových modelů současných programů.

    Školitel: Forejt Milan, prof. Ing., CSc.

16. Testování řezných nástrojů pro víceosé obrábění na obráběcích centrech

    Moderní technologie vícesého souvislého obrábění jsou velmi častými a žádanými operacem na moderních CNC strojích. Tato operace patří k nejsložitějším z hlediska struktury programu, výběru nástojů i měření kvality opracování. Víceosé obrábění se používá v leteckém průmyslu řadu let, ale v posledních letech nabývá jeho význam pro výrobu forem a nástrojů. Hlavní výhodou víceosého obrábění je schopnost šetřit výrobní čas obráběním komplexních tvarů s na jedno ustavení obrobku i automnatický chod stroje. Další výhodou je použití krátkých nástrojů, které umožňují výkonné obrábění a vysokou kvalitu obrobeného povrchu. Toto obrábění však vyžaduje vyšší nároky na řezné nástroje, které pracují ve složitých módech namáhání. Významnou pomocí může být použití substrátových jemnozrnných materiálů, velmi tvrdých a otěruvzdorných povlaků na bázi nanokrystalických struktur a intenzivního chlazení. Cílem této práce bude specifikace těchto nových technologií, aplikovaný materiálový výzkum povlakovacích technologií na tento druh obrábění i optimalizace aplikace procesních kapalin.

    Školitel: Píška Miroslav, prof. Ing., CSc.

17. Využití technologie RP a přesného lití pro odlitky v oblasti lékařství

    Pro náhradu kolenních a kyčelních kloubů lze užít technologií RP a přesného lití. Významným faktorem je zde možnost jejich rychlého zhotovení tzv. "na míru", tj. s přesně požadovanými rozměry. Jako technologii RP lze užít např. technologii FDM, která je na ÚST FSI k dispozici. Hlavním cílem doktorandské práce by měla být optimalizace parametrů zhotovení především voskového modelu příslušného kloubu.

    Školitel: Horáček Milan, prof. Ing., CSc.

18. Vývoj nových metod a expertních systémů technologického projektování

    Práce je zaměřena na vývoj nových metod a expertních systémů v dosud nepokrytých oblastech činností technologického projektování. Na základě modelu činností technologického projektanta je tedy nutno zpracovat inventarizaci existujících metod a exp. systémů a na činnosti které jsou dosud nepokryty zpracovat nové, automatizované metody

    Školitel: Hlavenka Bohumil, prof. Ing., CSc.

19. Vývoj technologie lití odlitků střední hmotnosti do cementových forem

    Výběr hmotnostního sortimentu odlitků z litiny LLG a LKG. Návrh optimálních vtokových soustav a nálitkování těchto odlitků. Příprava, mísení a formování do cementových směsí. Technicko-ekonomcké zhodnocení nové technologie s technologií furanových směsí, včetně jakosti odlitků.

    Školitel: Rusín Karel, prof. Ing., DrSc.