Выбор темы дипломного проекта.
С 26.01.2011г. по 27.02.2011г. я находилась на преддипломной практике в электровакуумном производстве 518 комбината «Электрохимприбор» в составе технологического бюро производства.
Во время преддипломной практики передо мной была поставлена задача по выбору темы преддипломного проекта и его подготовки.
Мне были предложены 3 темы на выбор: «Участок механической обработки детали типа корпус», «Участок механической обработки детали типа крышка», «Участок механической обработки детали типа фланец».
Мною была выбрана тема «Участок механической обработки детали типа фланец». Мне эта тема понравилась своим разнообразием технологических операций. Во время обработки присутствуют и токарные, и расточные, и фрезерные, и сверлильные, и шлифовальные, и гравировочные методы обработки. Расположение отверстий у этой детали не симметрично, поэтому возникает некая сложность при их обработке.
Будут использованы специальные методы закрепления детали и приспособления.
Так же на деталь установленные жесткие допуска и отклонения, низкая шероховатость поверхности, что придает сложность обработке.
Проанализировав чертеж детали, я сделала вывод, что она вполне подходит для темы дипломного проекта. Самое главное тема интересна мне как будущему технологу.
Непосредственные наработки для дипломного проекта.
Мною было непосредственно изучена деталь с позиции ее назначения.
Фланец — кольцо с равномерно расположенными отверстиями для болтов и шпилек, служащие для прочного и герметичного соединения труб и трубопроводной арматуры. Фланцевое соединение состоит из двух фланцев, прокладки или уплотнительного кольца, соединительных болтов (или шпилек) и гаек. Для технологических трубопроводов применяют фланцы различных типов: приварные, свободные, резьбовые и литые. К недостаткам соединения при помощи фланцев относятся: высокая трудоёмкость и стоимость изготовления, а также сравнительно малая надёжность в эксплуатации - при частом изменении температуры или давления транспортируемой среды возможно ослабление фланцевого соединения и, как следствие, возникновение мест утечки.
В то же время соединения при помощи фланцев очень удобны для разборки и присоединения арматуры, поэтому фланцы применяют во всех случаях когда по условиям эксплуатации требуется частая разборка трубопровода для промывки, прочистки, а так же при монтаже трубопроводов в действующих огне- и взрывоопасных цехах, где по характеру производства запрещена сварка.
В целях обеспечения взаимозаменяемости фланцев всех типов их присоединительные размеры для условных давлений до 200кгс/см установлены одинаковыми при одних и тех же давлениях независимо от конструкции и материала фланца.
Фланцы изготавливаются из стали следующими способами:
· методом горячей штамповки.
· методом газовой вырезки.
· методом гибки из стальной полосы.
· центробежное электрошлаковое литье (ЦЭШЛ);
· ковочный способ изготовления деталей.
· методом вытачивания из стальной заготовки.
Также изучен химический состав и физические свойства метриала, из которого изготавливается данный фланец. Таковым является сплав Д16.
Сплав Д16 - наиболее распространенный сплав. Относится к системе А l - Cu - Mg - Mn. Он интенсивно упрочняется термической обработкой. Сплав хорошо деформируется в горячем и холодном состоянии. Горячая деформация возможна в широком интервале температур от 350 0 до 450 ° C. Деформации при комнатной температуре сплав может подвергаться как в отожженном, так и в закаленном состоянии. Механические свойства полуфабрикатов после закалки и естественного старения в значительной мере зависят от условий предварительной обработки. Так у профилей прессованных из литого слитка, прочностные характеристики после термообработки имеют максимальные значения (46-50м/мм 2). У профилей прессованных из предварительно деформируемой заготовки прочностные характеристики после термообработки ниже 40-43 кг/мм 2. Существенное влияние на механические свойства прессованных профилей оказывает величина коэффициента вытяжки при прессовании. Максимальные значения прочностных характеристик получаются при коэффициенте вытяжке равной 9-12. Поэтому крупногабаритные профили имеют, как правило более высокие показатели прочности, чем профили мелких сечений, прессуемых обычно с высокими коэффициентами вытяжки (25 -35 и более) Различные механические свойства наблюдаются так же при производстве профилей с резко отличающимися толщиной полок. Образцы вырезанные из толстых полок имеют более высокие значения, чем вырезанные из толстых полок. Прочность прессованных полуфабрикатов будет выше примерно на 10% без заметного снижения показателей пластичности, если изготавливать их из сплава с содержанием меди и марганца на верхнем пределе 4,5, 0,85% С u,0,65-0,85% Mn и повышать температуру прессования до 430-460 ° C. Прессованные полуфабрикаты в закаленном и естественно состаренном состоянии имеют пониженную коррозионную стойкость. Сплав Д16 удовлетворительно сваривается.
Сплав Д16 применяется: для изготовления силовых элементов конструкций самолетов, кузовов автомобилей, труб, работающих при температурах до +230 °С; горячепрессованных бурильных труб переменного сечения; профилей с площадью сечения до 200 см2 и диаметром описанной окружности до 350 мм, предназначенных для применения в авиационной промышленности и специальных отраслях машиностроения; круглых тянутых и катаных труб для трубопроводов валов трансмиссий и тяг управления самолетов; прессованных панелей постоянного сечения с продольным оребрением для авиастроения, изготовленных методом развертки прессованных оребренных труб в плоскость шириной полотна до 2100 мм; прессованных крупногабаритных труб.
Химический состав в % материала Д16
ГОСТ 4784 - 97
Fe до 0.5
Si до 0.5
Mn 0.3 - 0.9
Cr до 0.1
Ti до 0.15
Al 90.9 - 94.7
Cu 3.8 - 4.9
Mg 1.2 - 1.8
Zn до 0.25
Примесей прочие, каждая 0.05; всего 0.15
Примечание: Al - основа; процентное содержание Al дано приблизительно
Примечание: Титан + Цирконий до 0.2 %
Основные механические свойства сплава Д16
Модуль упругости первого рода, E 6900 кг/мм2
Модуль упругости первого рода при температуре 100°C, E100° 6350 кг/мм2
Временное сопротивление разрыву, σв 400 МПа
Напряжение при относительном растяжении 0,2% 28 кг/мм2
Напряжение при относ. растяж. 0,2% при температуре 100°С 26 кг/мм2
Напряжения смятия при относительной деформации 0,2% 35 кг/мм2
Коэффициент температурного расширения 23,8·10-6 1/град
Плотность 2,78 г/см3
Условный предел усталости при 108 циклов 10 кг/мм2
Мною были подобраны некоторые варианты оборудования.
Станок токарный 16Б05А
Технические характеристики станка, модель 16Б05А.
Класс точности станка по ГОСТ 8-82, (Н, П, В, А, С) А
Диаметр обрабатываемой детали над станиной, мм 250.00
Диаметр детали над суппортом, мм 145.00
Длина обрабатываемой детали, мм 500
Пределы частот вращения шпинделя, Об./Мин. 30.00/3000.00
Мощность двигателя главного движения, кВт. 1.50
Габариты станка, мм. 1530_910_1385
Масса станка, кг. 1365
Станок токарный 16Б16А
Технические характеристики станка, модель 16Б16А.
Класс точности станка по ГОСТ 8-82, (Н, П, В, А, С) А
Диаметр обрабатываемой детали над станиной, мм 320.00
Диаметр детали над суппортом, мм 180.00
Длина обрабатываемой детали, мм 500
Пределы частот вращения шпинделя,Об./Мин. 20.00/2000.00
Мощность двигателя главного движения, кВт. 2.80
Габариты станка, мм. 2025_1060_1450
Масса станка, кг. 2000
Координатно-расточныи станок модели 2Е440А
Рабочая поверхность стола, мм 710 х 400
Наибольшее перемещение стола, мм:
Продольное 630
поперечное 400
Точность установки координат, мм 0,005
Точность расстояний между осями отверстий, растачиваемых на станке, мм 0,008
Точность растачиваемого диаметра, мм 0,004
Частота вращения шпинделя, об./мин 50...2000
Подача гильзы шпинделя, мм/об. 0,03-0,16
Подача стола (салазок), мм/мин: 1600
Наибольший диаметр сверления 25
Наибольший диаметр растачивания 250
Класс точности по ГОСТ 8-71 А
Допустимый вес обрабатываемого изделия при установке на столе станка, кг 320
Координатно-расточныи станок модели 2Е450А
Класс точности станка по ГОСТ 8-82, (Н, П, В, А, С) А
Длина рабочей поверхности стола, мм 1120.00
Ширина стола, мм 630.00
Перемещение X,Y,Z, мм Отсуствует
Пределы частот вращения шпинделя, Об./Мин. 10.00/2500.00
Мощность двигателя главного движения, кВт. 7.20
Габариты станка, мм. 3350_2500_2885
Масса станка, кг. 8950
Станок горизонтально-фрезерный консольный универсальный с поворотным столом 6Т804Г
Масса 800
размер 1315_1205_1350
мощность 2,200000048
макс. скорость шпинделя 2800
мин. скорость шпинделя 63
Наибольшее перемещение по осям X,Y,Z, мм 400_160_320
Ширина стола, мм 200
Длина рабочей поверхности стола, мм 800
Горизонтально фрезерный станок 6Р82Г
Размеры рабочей поверхности стола, мм 1250х320
Наибольшее перемещение стола, мм
- продольное 800 (850*)
- поперечное 320
- вертикальное 420
Расстояние от оси горизонтального шпинделя до рабочей поверхности стола, мм 30-450 (280-650*)
Пределы частот вращения шпинделя, мин -1 31,5-1600 (50-2500*)
Мощность электродвигателей приводов, КВт
- основного шпинделя 7,5
- подач стола 3
Максимальная масса обрабатываемой детали с приспособлением, кг 1000
Габаритные размеры, мм:
- длина 2280
- ширина 1965
- высота 1690
Масса станка с электрооборудованием, кг 3050
Используемые станки будут уточнены в процессе разработки дипломного проекта.
Сверлильный станок ГС2112
Наибольший условный диаметр сверления,мм 12
Наибольший диаметр нарезаемой резьбы М12
Вылет шпинделя (расстояние от оси шпинделя
до образующей колонны), мм 190
Расстояние от нижнего торца шпинделя
до рабочей поверхности плиты, мм: 400 Наибольший ход шпиндельной головки, мм 250
наибольший ход шпинделя, мм 100
Предел чисел оборотов шпинделя, об/мин. 1400
Габаритные размеры станка мм, не более 780x 410x 960
Масса станка, кг, не более 100
номинальная мощность, кВт 0,55
Фрезерный гравер с ЧПУ Redsail RS-3636
Рабочее поле, мм 360х360
Мощность шпинделя, кВТ 1,5-2,2
Испольлзование выбранного оборудование будет уточнено во время разработки дипломного проекта.
При выборе материала режущего инструмента основываюсь на материале детали. Сплав Д16 хорошо обрабатываемый, поэтому материал режущей части будет Р9К5- быстрорежущая сталь, для обработки сталей и сплавов повышенной твердости и вязкости.
3. Используемая и изученная литература.
1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя в 3-х т., М.: Машиностроение, 1982.
2. Косилова А.Г. Справочник технолога-машиностроителя, М.: Машиностроение, 1972, 2 т., 695 с.
3. Металлорежущие станки. Каталог-справочник, т.т. 1-7, М.: НИИМАШ, 1968
4. А.А. Панов, В,В Аникин Обрботка металлов резанием, М.: Машиностроение, 1988.-736 с.
5. Ансеров М.А. «Приспособления для металлорежущих станков» Ленинград Машиностроение 1975
6. Свирхтладзе А.Г., Новиков В.Ю. «Станочные приспособления»: Учеб. пособие для вузов.–М.: Высш. шк., 2001.–110 с.: ил.
7. Вардашкин Б.Н. справочник: «Станочные приспособления» в 3-х т., М.: Машиностроение, 1984.
8. www.kappa.su/spec_oborudovanie_frezer.html- фрезерно гравировальные станки
9. https://www.promprokat.ru/info/alloy.php- физические характеристики сплавов
10. https://www.1bm.ru/techdocs/alloys/materials/60/info/1295/ - Алюминиевый деформируемый сплав - Марочник металлов и сплавов
11. https://www.splav.kharkov.com/mat_start.php?name_id=1438- Характеристика материала Д16.
12. https://www.uralprom66.ru/production/tube_details/flange.html- фланцы.