ChSTU repository
ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets
Learn More
Please use this identifier to cite or link to this item:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/9345| Title: | «Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі «Колесо компресора»» |
| Authors: | Мацепа, Сергій Михайлович Тараненко, Максим Олександрович |
| Keywords: | Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі |
| Issue Date: | 2023 |
| Abstract: | В ході написання кваліфікаційної роботи бакалавра, завданням якої було розроблення конструкторсько-технологічного забезпечення виготовленні деталі «Колесо компресора» методом електроерозійного вирізання. Виконавець: здобувач групи ПМ-91 Тараненко Максим Олександрович Керівник: старший викладач Мацепа Сергій Михайлович Кваліфікаційна робота складається з 4 розділів, 54 сторінок пояснювальної записки, _4_-х плакатів графічного матеріалу, 32-ох літературних джерел. Тематика роботи відповідає напряму підготовки, відповідно до спеціальності. Кваліфікаційна робота відповідає сучасному рівню розвитку технологій і науки. Суттю роботи було розроблення технологічних процесів і визначення параметрів обробки новітнім методом обробки. Також розроблення технологічної оснастки – пристосування для позиціювання та закріплення деталі в зоні обробки. |
| URI: | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/9345 |
| Appears in Collections: | 131 Прикладна механіка (Комп`ютерне конструювання обладнання та розробка технологій машинобудування) |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Тараненко.pdf Restricted Access | 1.54 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Extracted text
Міністерство освіти і науки України Черкаський державний технологічний університет Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування Кафедра технології та обладнання машинобудівних виробництв До захисту допущено: Завідувач кафедри ТОМВ ____________Георгій КАНАШЕВИЧ «_____»_____________2023р. Пояснювальна записка до кваліфікаційної роботи бакалавра на тему: «Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі «Колесо компресора»» Виконав: здобувач 4 курсу, групи ПМ-91 Спеціальності 131 – «Прикладна механіка» Освітня програма – «Комп’ютерне конструювання обладнання та розробка технологій машинобудування» Тараненко Максим Олександрович Керівник: ст.викладач Мацепа С.М. Рецензент: Васильківський О.В., начальник виробництва МНВК ТОВ «Станко-Груп» м.Черкаси Засвідчую, що у кваліфікаційній роботі немає запозичень з праць інших авторів без відповідних посилань. Здобувач: __________________ підпис Черкаси 2023 р. Анотація В ході написання кваліфікаційної роботи бакалавра, завданням якої було розроблення конструкторсько-технологічного забезпечення виготовленні деталі «Колесо компресора» методом електроерозійного вирізання. Виконавець: здобувач групи ПМ-91 Тараненко Максим Олександрович Керівник: старший викладач Мацепа Сергій Михайлович Кваліфікаційна робота складається з 4 розділів, 54 сторінок пояснювальної записки, _4_-х плакатів графічного матеріалу, 32-ох літературних джерел. Тематика роботи відповідає напряму підготовки, відповідно до спеціальності. Кваліфікаційна робота відповідає сучасному рівню розвитку технологій і науки. Суттю роботи було розроблення технологічних процесів і визначення параметрів обробки новітнім методом обробки. Також розроблення технологічної оснастки – пристосування для позиціювання та закріплення деталі в зоні обробки. Abstract In the course of writing the bachelor's qualification thesis, the task of which was the development of design and technological support for the manufacture of the "Compressor wheel" part by laser cutting and electroerosion cutting. Performer: Maxim Oleksandrovych Taranenko, winner of the PM-91 group Leader: senior teacher Matsep Serhiy Mykhailovych The qualification work consists of 4 chapters, 54 pages of explanatory note, _4_ posters of graphic material, 32 literary sources. The topic of the work corresponds to the direction of training, according to the specialty. Qualification work corresponds to the current level of technology and science development. The essence of the work was the development of technological processes and determination of processing parameters using the latest processing method. Also, the development of technological equipment - a device for positioning and securing the part in the processing area. ЗМІСТ Вступ ................................................................................................................................. 7 4 1. Оглядова частина ................................................................................................ 8 1.1 Опис конструкції деталі ..................................................................................... 8 1.2. Обґрунтування вибору матеріалу та його основні фізико-хімічні властивості ....................................................................................................................................... 9 1.3. Технологічні операції обробки деталі традиційними та високоефективними методами обробки. .................................................................................................... 13 1.3.1 Традиційні методи обробки: ....................................................................... 13 1.3.2 Новітні методи обробки............................................................................... 16 2.Технологічний розділ ............................................................................................. 19 2.1 Короткі теоретичні відомості про ЕЕВ та спосіб подачі МЕП ...................... 19 2.2 Спосіб подачі МЕП ............................................................................................. 19 2.3 Електроерозійне вирізання ................................................................................. 20 2.4 Якість поверхні .................................................................................................... 22 2.5 Вибір матеріалу дроту електроду ...................................................................... 23 3. Конструкторський розділ ......................................................................................... 25 3.1 Вибір схеми базування та установлювальних елементів .................................... 25 3.2 Вибір затискного пристрою та розрахунок сил затиску ..................................... 30 3.3 Розрахунок приводу пристрою .............................................................................. 34 3.4 Розрахунок пристосування на точність ................................................................ 36 3.5 Верстат для електроерозійного вирізання ............................................................ 37 4. Охорона праці ............................................................................................................ 41 4.1. Монтаж модульно-штирьової системи заземлення ............................................ 41 Склад модульно штирьової системи заземлення ................................................... 41 Монтажні роботи ....................................................................................................... 47 Установка приладу для вимірювання опору ...................................................... 47 Монтаж першого вертикального модульного штиря ........................................ 47 Вимірювання проміжного опору розтікання ...................................................... 48 Монтаж наступних вертикальних модульних штирів ....................................... 48 Монтаж горизонтального заземлювача в модульній штирьовій системі ........ 48 Переваги модульної штирьової системи заземлення ........................................ 49 Висновок ........................................................................................................................ 51 Список використаних джерел ...................................................................................... 52 Вступ Впровадження прогресивних технологій та їх подальше використання є важливою умовою вдосконалення існуючих технологічних процесів. За останні роки серед найбільш прогресивних технологій в машино - та приладобудівній галузях виділяють електрофізичні та електрохімічні методи обробки (ЕФЕХМО). Групу ЕФЕХМО складають: електроерозійна, електрохімічна, ультразвукова, електронно-променева, лазерна, плазмова, а також комбіновані методи обробки. Електрофізичні та електрохімічні методи обробки з’явилися порівняно недавно, і їх поява обумовлена впровадженням передових досягнень науки та техніки в промисловий виробничий процес. Їх впровадженню сприяла також гостра потреба в нових методах обробки в зв’язку з появою нових матеріалів, створення сучасних галузей промисловості: електронної, атомної, аерокосмічної, точного приладобудування, котрі вимагають принципово нових технологічних процесів. Набагато зросли вимоги до точності та якості обробки, з’явилась необхідність мініатюризації деяких технологічних процесів. В зв’язку з загальною тенденцією до ресурсозбереження постало питання про скорочення кількості відходів в промисловому виробництві, про підвищення експлуатаційних характеристик деталей та інструментів, таких як зносостійкість, корозійна стійкість, жорсткість та ін.. Внаслідок цього останнім часом все більше помітне місце в промисловому виробництві займають нові методи обробки, які дозволяють вирішити перелічені проблеми найбільш оптимальним чином. До електрофізичних та електрохімічних методів обробки відносять методи зміни форми, розмірів, шорсткості та властивостей поверхні заготовок, що відбуваються під впливом електричного струму та його розрядів, електромагнітного поля, електронного, іонного або оптичного випромінювання. Особливістю, що відзначає ці методи, є використання електричної енергії безпосередньо для технологічних цілей, без проміжного перетворення в інші види енергії. Причому використання електричної енергії здійснюється безпосередньо в робочій зоні через хімічні, теплові та механічні процеси. 7 1. Оглядова частина 1.1 Опис конструкції деталі Таблиця 1.1 Технічне завдання Назва деталі Колесо компресора Твердість НВ, не менше 200 Точність, мкм 0,2 Технічні умови Шорсткість, мкм Δz не 15 більше Т˚С 250 Умови експлуатації Середовище розчину NaCl Механічне навантаження Вібрації 10Н*100Гц ЕЕВ Контур Метод виготовлення Згідно з завданням, оброблюваною деталлю є «Колесо компресора». Деталь типу «Колесо компресора» являє собою складний контур, який потрібно отримати за допомогою ЕЕВ. . Рис. 1.1. – Оброблювана деталь Колесо компресора призначене для перекачування агресивної рідини, а розміщені ці колеса в компресорі, рис. 1.2. 8 Рис. 1.2. – Компресор в зборці Умови експлуатації: вібрація 10Н*100Гц, середовище роботи – розчин NaCl, температура 250 0С. Виготовлення деталі проводиться електрофізичними та електрохімічними методами обробки. 1.2. Обґрунтування вибору матеріалу та його основні фізико-хімічні властивості Вибір матеріалу обумовлюється майбутньою технологією обробки моєї деталі. Умови експлуатації зубчатого колеса компресора: Умови експлуатації: вібрація 10Н*100Гц, середовище роботи – розчин NaCl, температура 250 0С. Виготовлення деталі проводиться електрофізичними та електрохімічними методами обробки Оскільки призначення конструкції – витримувати високу частоту вібрації в агресивному середовищі, то матеріал з якого він виготовляється повинен забезпечувати достатню твердість, та бути 9 непіддатливим високим вібраційним і динамічним напружень і в свою чергу бути корозійностійким. Для виготовлення деталі типу «Колесо компресора» можливо застосувати наступні матеріали: 1. Алюміній (АМг2); 2. Сталь 45; 3. Конструкційна сталь Сплав АМГ2 - відносяться до системи Al - Mg - Mn - Si. Він має високу корозійну стійкість, добре зварюється точкової, роликового, газовим зварюванням. Сплав добре деформується в холодному і гарячому станах. Інтервал гарячої деформації знаходиться в межах 340-430 ° C, охолодження після гарячої деформації на повітрі. Термічною обробкою сплав незміцнюється: профілі з нього поставляються в гарячепресованих або отожженном станах. В таблиці 1.2 представлені основні механічні характеристики АМг2[3]. Таблиця 1.2 - Характеристика АМг2 Тимчасов- Віднос- Границя Відносне Ударна Марка Твердість, ий опір не текучості видовження,δВ в’язкість сталі НВ розриву, звужен- σТ, мПа ,% , кДж/м2 σВ, мПа ня ψ,% АМг2 45 100 190 23 60 0,25 Завдяки цим властивостям його застосовують для виготовлення деталей, вироблених формуванням, глибокою витяжкою і деталей розрахованих для роботи під невеликим навантаженням, в тому числі в незначному агресивному корозійному середовищі. Також з нього виробляють тверді шини в електротехніці. З огляду на умови в яких буде працювати дана деталь, можна зробити висновок, що деталь зі сплаву АМг2 не зможе працювати у вищесказаних умовах експлуатації. 10 Наступним можливим матеріалом для виготовлення деталі типу «Колесо компресора» є Сталь 45, основні механічні характеристики якої наведені в таблиці 3 [3]. Сталь 45 може піддаватися подвійний термообробці з високотемпературним відпуском. В таблиці 1.3 представлені основні механічні характеристики сталі 45 [1]. Таблиця 1.3 Характеристика Сталі 45 Тимчасов- Віднос- Границя Відносне Ударна Марка Твердість, ий опір не текучості видовження,δВ в’язкість сталі НВ розриву, звужен- σТ, мПа ,% , кДж/м2 σВ, мПа ня ψ,% Сталь 180 340 690 10 36 64 45 При цьому, при використанні Сталі 45 в промисловості рекомендується враховувати, що: • оптимальна температура її кування становить на початку процесу 1280ºС, в кінці - 700ºС; • міцність її знижується при нагріванні до 200ºС; • сталь є важко зварювальною; • заготовки зі Сталі 45 з товщиною зрізу до 400 мм охолоджуються на повітрі. Таким чином, можливості застосування Сталі45 визначаються, перш за все, її складом і властивостями. Поряд з багатьма іншими вуглецевими сталями її групи (процентний вміст С який знаходиться в межах від 0,3 до 0,5), Сталь 45 використовується в машинобудуванні для виготовлення деталей з різним призначенням, наприклад[2] : - вали всіх видів (розподільні, колінчасті); 11 - шестерні; - циліндри; - бандажі; - шпинделі; - кулачки. Іншими словами, Сталь 45 раціонально застосовувати для виготовлення компонентів механізмів, експлуатованих при підвищених навантаженнях та вимагають опору ударам. Крім цього, вона вважається придатним матеріалом для виготовлення деяких невідповідальних ріжучих інструментів. З огляду на умови в яких буде працювати дана деталь, можна зробити висновок, що деталь з Сталі 45 не зможе працювати у вищесказаних умовах експлуатації. Наступним можливим матеріалом для виготовлення деталі типу «Колесо компресора» є конструкційна сталь 18Х2Н4ВА, основні механічні характеристики якої наведені в таблиці 4. Таблиця 1. 4. Характеристики сталі 18Х2Н4ВА Границя Тимчасовий Відносне Відносне Ударна Марка Твердість, текучос- опір видовження, звуження в’язкість сталі НВ ті σТ, розриву, σВ, δВ,% ψ,% кДж/м2 мПа мПа 18Х2Н 269 800 1050 12 50 - 4ВА Сталь 18Х2Н4ВА застосовується: для виготовлення відповідальних деталей, до яких пред'являються вимоги високої міцності, в'язкості і зносостійкості, крім того, для деталей, які піддаються високим вібраційних і динамічних навантажень після проведення цементації і поліпшення; деталей трубопроводів з загартуванням 12 у масло і відпуском в маслі або на повітрі; безшовних труб для авіаційної техніки; клапанів впуску, болтів, шпильок і інших відповідальних деталей, що працюють в корозійному середовищі при підвищених температурах (+ 300-400 ° С). Сталь використовується в температурному режимі від -70 ° С до +450 ° С. Виходячи з умов експлуатації та вимог, що пред’являються до виробу я пропоную обрати конструкційну сталь 18Х2Н4ВА застосовується для відповідальних деталей, до яких пред'являються вимоги високої міцності, в'язкості і зносостійкості, а також для деталей, що піддаються високим вібраційних і динамічних навантажень [4]. Порівнюючи АМг2, Сталь 45, 18Х2Н4ВА ми можемо сказати, що 18Х2Н4ВА коштує більше, ніж Сталь 45 та АМг2, АМг2 не володіє фізико-механічними властивостями, такими як ударна в’язкість, вібраційна стійкість, стійкість до агресивних середовищ. Хоча Сталь 45 має більшу твердість в порівнянні з іншими матеріалами, але поступається їм в заданих технічних параметрах. Виходячи з даних умов експлуатації, в яких працюватиме дана деталь (високу температуру, середовище обробки та вібраційне навантаження) та технічних умов (високу теплопровідність і досить значну твердість) рекомендую обрати в якості матеріалу конструкційну сталь марки 18ХН4ВА, тому що це дозволяє забезпечити технічні характеристики задані на кресленні. Деталь виготовлена з даного матеріалу забезпечить найбільш якісну експлуатацію та робочий ресурс. 1.3. Технологічні операції обробки деталі традиційними та високоефективними методами обробки. 1.3.1 Традиційні методи обробки: Основним традиційним методом, який дозволяє обробляти поверхні даної деталі типу «Колесо компресора» є фрезерування. Фрезерування — високопродуктивний і поширений спосіб обробки поверхонь заготовки за допомогою різального інструмента — фрези — з багатьма вістрями. Під час обробки фреза обертається, виконуючи головний рух різання, а заготовка пересувається прямолінійно, виконуючи рух подачі. Іноді рух подачі заготовки 13 може бути обертальним разом зі столом верстата. На фрезерних верстатах обробляють горизонтальні, вертикальні або нахилені плоскі поверхні, фасонні поверхні, а також пази різного профілю. Особливість фрезерування в тому, що кожен зубець фрези зрізує стружку лише за якусь частину оберту, після чого він втрачає контакт зі заготовкою. Внаслідок цього утворюється стружка змінного перерізу. Сили різання змінюються періодично пропорційно перерізу стружки, що нерідко є причиною виникнення вібрацій в системі верстат- інструмент-заготовка. Залежно від напрямку обертання фрези та напрямку подачі заготовки розрізняють фрезерування проти і за подачею. Фрезерування проти подачі здійснюється тоді, коли напрямки руху фрези й заготовки протилежні (рис. 1.3, а). Фрезерування за подачею характеризується збігом напрямків обертання фрези й напрямку подачі (рис. 1.3, б). Рис. 1.3. – Схеми фрезерування: а – проти подачі; б – за подачею, Dr – головний рух різання, Ds – рух подачі. Залежно від призначення і виду оброблюваних поверхонь розрізняють наступні типи фрез (рис. 3): циліндричні (а), торцеві (б), дискові (в), кінцеві (г), кутові (д), 14 шпоночні (е), фасонні (ж). Фрези виготовляють цільними (б ,д) або збірними з напаяними і вставними ножами (з). Ріжучі леза можуть бути прямими (д) або гвинтовими (а). Фрези мають загострену (и) або затиловану (к) форму зуба. У фрез із загостреним зубом передня і задня поверхні плоскі. У фрез із затилованими зубами передня поверхня плоска, а задня виконана по спіралі Архімеда; при переточуванні по передній поверхні профіль зуба фрези зберігається. Рис. 1.4 – Види фрез Фреза є тілом обертання з багатьма різальними зубцями. Залежно від геометричної форми та призначення фрези поділяють на циліндричні, торцеві, дискові, кінцеві, фасонні та інші (рис.5). 15 Рис. 1.5 – Типи фрез: а – циліндрична; б – торцева; в – дискова; г – прорізна; д – кінцева; е – шпонкова; є – фасонна 1.3.2 Новітні методи обробки. До електрохімічних і електрофізичних методів обробки матеріалів відносять методи зміни форми, розмірів, шорсткості і властивостей оброблюваних поверхонь заготовок, процес відбувається під впливом електричного току і його розрядів, електромагнітного поля, електронного або оптичного випромінювання, плазмового струменя,а також високоенергетичних імпульсів і магнітострикційного ефекту [6]. Електроерозійна обробка Електроерозійна обробка (ЕО) заснована на тепловій дії імпульсних електричних розрядів, що виникають між електродом-інструментом (ЕІ) і заготовкою, внаслідок чого проходить виривання часток матеріалу з поверхні заготовки електричним розрядом (рис.1.6). 16 Рис. 1.6 – Схема електроіскрової обробки: 1 – генератор імпульсів; 2 — баластний опір; 3 — електрод-інструмент; 4 — оброблювальна деталь; 5 – діелектрик; 6 – подача електроду-інструмента. Таким чином принаближенні одного електроду заданої форми (інструменту) до іншого (заготовки) поверхня останнього набуде форми поверхні інструменту (рис. 1.7). Рис. 1.7 - Схема методу ЕЕО :1 — інструмент; 2 — заготовка; 3 — діелектрик; 4 — електричні розряди Обробка металів і сплавів залежить від їх теплофізичних властивостей і електричних параметрів процесу. Механічні характеристики оброблюваного матеріалу практично не впливають на інтенсивність знімання, що видаляється з 17 поверхні заготовки матеріалу. Залежно від виду розрядів, їх параметрів і способів генерування, взаємозв'язку генератора і навантаження, а також робочого середовища ЕЕО металів можна поділити на два основні різновиди: електроіскрову, електроімпульсну. Електроіскрова обробка заснована на витривалості імпульсів. ЕІ підключається на пряму (катод), а потужність імпульсів вибирається від декількох десятків ватів до декількох кіловат. При цьому у каналі розряду температура досягає 10000°С. Метод ЕЕО дозволяє отримати досить високу якість поверхневого шару оброблюваної деталі, але не має достатньої продуктивності. Такий метод обробки використовується в основному при точній обробці невеликих деталей, малих отворів [7]. Електроімпульсна обробка заснована на використанні електричних (дугових) розрядів, при малому відношенні амплітуди розрядного струму до тривалості імпульсів. Споживана потужність імпульсів складає від сотень ватів до декількох десятків кіловат. На відміну від іскрового розряду, дуговий розряд має температуру плазми нижче (4000...5000 °С), що дозволяє збільшувати тривалість імпульсів, зменшувати проміжки між ними і таким чином, вводити в зону обробки значні потужності, збільшуючи продуктивність обробки. Нині широке застосування отримали методи ЕЕО з використанням твердотілого ерозійного мідного або графітового і дротяного інструменту (ЕІ). 18 2.Технологічний розділ 2.1 Короткі теоретичні відомості про ЕЕВ та спосіб подачі МЕП Електроерозійна обробка досить широко застосовується для обробки деталей з твердих сплавів і других струмопровідних матеріалів, які важко піддаються (класичним) методам обробки різанням. Цей метод успішно використовується при виготовленню порожнин, наскрізних отворів складної конфігурації, для обробки зовнішніх поверхонь різного профілю, вирізання вузьких щілин і пазів, виконання операцій таврування, видалення зламаного інструмента і т.д. Електроерозійний метод забезпечує отримання прецизійних отворів, щілин при виготовленні сит, діафрагм, сіток, фільєр, вирубних штампів та других відповідальних деталей машинобудування [11]. Електроерозійна вирізна обробка характеризується використанням іскрових чи іскро-дугових розрядів малої тривалості ( =10-4…..10-7 сек). 2.2 Спосіб подачі МЕП Електроерозійна обробка, як правило, проходить в робочій рідині, яка являється діелектричним середовищем. Робоча рідина в процесі електроерозійної обробки виконує ряд функцій: 1) захоплює частини розплавленого металу и пари металу, викидає з лунки в процесі електричного розряду, рідина дозволяє процесу диспергування продуктів ерозії, утворення кулькоподібної форми гранул. 2) робоча рідина видаляє продукти ерозії з зони обробки, вичищає між електродний проміжок і таким чином сприяє стабільному протіканню процесу. 3) робоча рідина охолоджує електроди. Важним випадком являє також те, що робоча рідина різко збільшує електричну міцність між електродного зазору. Тому до робочої рідини пред’являються наступні вимоги: 1) невисока в’язкість і безпечність в експлуатації; 2) хімічна нейтральність до матеріалу інструмента-електрода і деталі; 3) висока стійкість в процесі обробки; 19 4) надійні електроізолюючі властивості; 5) не токсичність; 6) невисока вартість. Отже для процесу ЕЕО я обираю просту дистильовану водопровідну воду. Вона відповідає всіма цими властивостями. 2.3 Електроерозійне вирізання Для виготовлення деталей застосовуємо електроімпульсний режим обробки, характерними рисами якого є такі: - висока продуктивність; - мале зношування інструменту; - низька енергоємність; - задовільні точність та шорсткість; - зворотна полярність живлення; Рисунок 2.1 Схема вирізання поверхні в деталі типу «Колесо компресора» методом електроерозійної обробки (ЕЕО). Технологічна схема ЕЕО – вирізання непрофільним електродом. 20 Рис. 2.3 – Схема вирізання поверхні в деталі типу «Колесо компресора» методом електроерозійної обробки (ЕЕО). Визначаємо енергію імпульсу: U , 0 =100B де U - напруга холостого ходу при розімкнених електродах 0 Енергія імпульсу 3 3 3 Rz 3 1,25 10−3 Aі = = 2 −3 2 = 0,007 Дж , k4 5 10 2 де Rz=1,25мкм =1…2 – коефіцієнт перекриття лунок, для максимальної шорсткості =2, коефіцієнт k4 визначається з додатку Е. Ємність конденсатора 2 Аі 2 0.007 С = = = 3мкФ , U 2 2 cp 70 де Uср = (0,5...0,7 ) U0 = 0,7 100 =70 21 Поверхневий шар (зона термічного впливу) формується за рахунок розплавленого металу, що залишається на поверхні (білий шар), та прилеглого шару металу, що зазнає структурних змін в наслідок швидкого нагрівання та охолодження (перехідний шар). 2 Оскільки для генераторів RC – схеми енергії імпульсу Aі = с Ucp / 2 , то ємність конденсатора знаходять з співвідношення: 1 1 − − k −3 3 3 4 = 8 10 мм Дж = 0,08мм Дж k - коефіцієнт, що залежить від матеріалу заготовки. 4 Інші співвідношення для визначення С де коефіцієнт k являється табличним значенням 6 Ємність конденсатора: 3 3 Rz 1,25 C = = = 6 мкФ 2 2 k 3 6 Ucp 0,395 70 3 cp Струм короткого замикання: Ik =0,2+0,72c =0,2+0,2 0,41=0,282A Продуктивність обробки: Q = k k −4 7 8 Ik Ucp = 5 10 0,282 70 = 0,01мм2 / с , де коефіцієнти k і k можна визначити з табличних даних. Якщо потрібний 7 8 матеріал в таблиці відсутній, то беруть приблизно 2 k −4 мм 7 k8 5 10 . А В с Швидкість різання визначають за формулою: Q 0,1 Vі = = = 1,3 10−3 мм / с h 76 L 15,7 t0 = = = 12077c tocн = 29200c = 3,35год. V −3 i 1,3 10 2.4 Якість поверхні Поверхневий шар формується за рахунку розплавленого металу, що 22 залишається на поверхні, та прилеглого шару металу, що зазнає структурних змін внаслідок швидкого нагрівання та охолодження. Rz =1,25 мкм – із умови Визначаємо товщину зони термічного впливу: H = 4 a1 1 − Rz a m 1 = , c де m - коефіцієнт теплопровідності ρ - густина матеріалу С-теплоємність Вихідні дані: = 7,8г/ см3 с=0,45 Дж/кг К T =480 Вт/см К 480 a −2 2 1 = = 0,13610 см / с 0,457,8 Н = 4 3,14 0,136 102 83 10−6 −0,00125 = 0,88 10−3 2.5 Вибір матеріалу дроту електроду Латунний дріт – найбільш відомий тип дроту, використовуваний на всіх електроерозійних дротово-врізних верстатах і є стандартом для японських дротяних електроерозійних верстатів [12]. Латунний дріт з покриттям: Ø 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,33мм. Поєднання високоточних технологій і сучасного рівня виробництва дозволяє використовувати даний тип електроерозійної дроту для отримання високошвидкісний продуктивності верстатів, а також високої точності шліфування. Тонка дріт для електроерозійних верстатів, випускається в діапазоні від 0,03 до 0,1 мм. 23 Таблиця 2.1 Технічні характеристики дроту електроду Діаметр, Міцність при Відхилення Зусилля Відносне Колір мм розтягуванні, розміру по розриву, Н видовження, % Н/мм2 діаметру, мм ± 0,20 980 0,001 30,80 3 золотий Рис. 2.4 – Схема проволочно-вирізної електроерозійної обробки (S- напрямок подачі) а – пряме різання(циліндричне); б – кутове вирізання (різання на конус) 24 3. Конструкторський розділ 3.1 Вибір схеми базування та установлювальних елементів При проектуванні установчих елементів пристосувань для ЕФЕХМО звичайно використовують загальні для верстатних пристосувань засади. Особливістю проектування установчих елементів для ЕФЕХМО є зниження вимог до жорсткості та довжини контактної поверхні, що обумовлено меншими силами затиску заготовки. При використанні активних робочих середовищ установчі елементи пристосувань повинні мати високу корозійну стійкість. Це забезпечується за рахунок використання корозійностійких сталей чи не металічних матеріалів [13]. На вибір матеріалу установчих елементів впливає місце розташування та тип приєднання струмопідводум. При установці струмопідводу на корпусі пристосування на установчі елементи покладаються функції провідника електричного струму з вимогою максимальної електропровідності. Порушення цієї умови приводить до втрат електричної потужності, створюється небезпека оплавлення контактуючих поверхонь, нагрівається робоча рідина, знижуючи точність обробки. Щоб уникнути цих явищ при проектуванні установчих елементів необхідно: - збільшувати контактну поверхню до розмірів, що гарантують щільність струму в контакті не більш 1,5 А/мм2; - забезпечувати шорсткість контактної поверхні не більше Ra =2 мкм; - передбачати можливість надійного видалення з контактної поверхні шламу, окалини й інших забруднень; - в окремих випадках застосовувати прокладки з електропровідних матеріалів (міді та ін.) або спеціальні змащення. Схема затискного пристрою і самого оснащення визначається згідно виду обробки та параметрів робочої зони обробки. Затискний пристрій забезпечує примусовий контакт оброблюваної заготовки з установочними елементами застосування, запобігаючи її зсуву і вібрації при обробці. 25 У сучасних технологічних процесах поточно-масового виробництва витрати на виготовлення та експлуатацію технологічного оснащення складають до 20% собівартості продукції. Найбільшу питому вагу в загальному парку технологічного оснащення складають верстатні пристосування, що застосовуються для встановлення та закріплення заготовок деталей. Постійне вдосконалення методів обробки вимагає створення найбільш раціональних конструкцій та економічного обґрунтування застосування різних видів пристосувань, зниження їх металоємності при забезпеченні необхідної жорсткості. Класифікація верстатних пристосувань. Зазвичай верстатні пристосування класифікуються за типом верстатів, ступеня спеціалізації, рівнем механізації увазі приводу. Залежно від типу верстатів пристосування до них діляться на токарні,фрезерні, розточувальні, шліфувальні, свердлильні, зубофрезерні, зубошліфувальні, складальні, зварювальні, гнучкі та ін. За ступенем спеціалізації верстатних пристосувань поділяються на: спеціальні, призначені для виконання тільки однієї операції в серійному та масовому виробництві і спроектовані стосовно певним умовам обробки, базування, форми і розмірів заготовки; переналагоджуваних (групові), що використовуються для обробки на одній операції групи деталей різних найменувань, близьких за конструктивно-технологічними параметрами, у малосерійному виробництві; універсально-складальні, що застосовуються для обробки різних деталей нарізних операціях і дрібносерійного виробництва, що складаються зі стандартних деталей; універсальні, призначені для обробки різних деталей одиничного і дрібносерійного виробництва (патрони, лещата верстатні,ділильні головки, поворотні столи). За рівнем механізації та автоматизації пристосування діляться на ручні,механізовані, напівавтоматичні та автоматичні. За джерела енергії приводу верстатні пристосування діляться на пневматичні, пнемо-гідравлічні, гідравлічні, електромеханічні,магнітні, вакуумні та 26 відцентрово-інерційні. У велико-серійному і масовому виробництві застосовують спеціальні пристосування переважно з пневматичним або гідравлічним приводом. В умовах серійного виробництва застосовуються спеціальні пристосування з швидкодіючими приводами (рис. 2). Рис. 3.1. - Конструкції швидкодіючих затискачів Великі витрати часу і значні сили, потрібні для закріплення оброблюваних заготовок, обмежують область застосування гвинтових затискачів і в більшості випадків роблять кращими швидкодіючі ексцентрикові затискачі. На Рис. 3 зображені дисковий (а), циліндричний з Г-подібним прихватом (б) і конічний плаваючий (в) затискачі. Рис. 3.2 - Різні конструкції затискачів Об'єднані затискні пристрої являють собою поєднання елементарних затискачів різного типу. Їх застосовують для збільшення затискної сили і 27 зменшення габаритів пристосування, а також для створення найбільших зручностей управління. Об'єднані затискні пристрої можуть також забезпечувати одночасне кріплення заготовки в декількох місцях. Рис. 3.3 – Оброблювана деталь Виходячи з геометрії деталі та її розмірів визначаю, що схема базування повинна відповідати наступній, тобто позбавляти заготовку 6-ти ступенів волі. 28 Рис. 3.4 – Схема базування. З врахуванням вибраного пристосування схема базування матиме наступний вигляд: Рис.3.5 – Схема затискного пристрою 29 3.2 Вибір затискного пристрою та розрахунок сил затиску ОПИС КОНСТРУКЦІЇ Конструкція затискного пристрою (рис.3.6) містить 1. Оброблювана деталь 2. ЕІ 3. Оправка 4. Шпонка 5. Прижимна гайка 6. Корпус 4-х кулачкового патрона 7. Кулачки 8. Фіксуюча пластина 9. Гвинт для регулювання та зажимання 10. Направляюча шайба 11. Фіксуюча гайка основу, ПРИНЦИП РОБОТИ Даний універсальний затискний пристрій служить для затискання заготовок та позиціонування їх в зоні обробки. 30 Рис. 3.6 - 3D зображення базування заготовки типу «вінець зубчастий» Рис.3.7: Установка заготовки в пристосування: 31 Затискний механізм забезпечує примусовий контакт оброблюваної заготовки з установлювальними елементами пристрою, запобігаючи її зсуву і вібрації при обробці. Затискний механізм повинен задовольняти комплекс вимог, а саме: − не порушувати базування заготовки при її закріпленні; − викликати мінімальні пружні деформації заготовки і не призводити до зминання або викришування її контактних поверхонь; − створювати мінімально необхідну силу для надійного закріплення − заготовки і зберігати її стабільно в процесі обробки; − забезпечувати незначні витрати часу для закріплення заготовки і не стомлювати оператора; − бути простим і компактним за конструкцією, безпечним і зручним в експлуатації, забезпечувати довговічність і ремонтопридатність; − мати необхідну стійкість до корозії при роботі з корозійно-активним електролітом. Основним фактором, що визначає тип і конструкцію затискного механізму, є необхідна сила закріплення заготовки. Розрахунок сили закріплення при проектуванні верстатного пристрою звичайно зводиться до розв’язання задачі статики на рівновагу заготовки під дією сил обробки й об'ємних сил (ваги, інерції, відцентрових), сил закріплення і реакцій опор. Особливістю ЕФЕХМО є знімання матеріалу без силового впливу на оброблювану поверхню. Ця обставина дозволяє спростити конструкцію і зменшити розміри затискних механізмів. Сила закріплення заготовки в подібних випадках повинна гарантувати надійний контакт із установлювальними елементами, протистояти випадковим силовим впливам і приймається звичайно з урахуванням гарантованого запасу надійності закріплення. При обраній схемі базування на деталь будуть діяти сили затиску губками (Q) і сили тиску подачі робочої рідини (Р) при обробці ЕЕО. Схема дії сил на деталь матиме наступний вигляд: 32 Рис.3.8 – Схема дії сил, які виникають під час обробки на деталь. Q – сила затиску, Р – сила тиску робочої рідини За обраної схеми базування при любому положенню електрода-інструмента сили дії на деталь будуть постійними, тому і сила затиску розраховується для одного випадку. При обробці можуть виникнути вібрація та засолення зазору, що може привести до зсуву деталі, тому приймаємо: Q = k P = 2,8 1,4 = 5H де k = k0 k1 k2 k3 k4 k5 k6 = 2,8 , де К0 – гарантований коефіцієнт (1,4); К1 – коефіцієнт, що враховує стан бази (1,1 – для чорнової); К2 – коефіцієнт, що враховує затуплення інструмента (1,0); К3 – коефіцієнт, що враховує ударну загрузку (1,1); К4 – коефіцієнт, що враховує стабільність привода (ручний – 1,3); К5 – коефіцієнт, що враховує зручність зажима (1); К6 – коефіцієнт, що враховує величину зони контакту (1,3). P= p * Sотв, де р – тиск робочої рідини в каналі електроду–інструменту, Sотв – площа отвору електроду-інструменту. P = 84247 19,63=1,7H Отже сила затиску буде рівна Q = 5 Н. 33 При такій силі затиску виключена деформація заготовки та відсутнє зминання базових поверхонь заготовки в місцях контакту з установлювальними та затискними елементами. Дане пристосування служить для затиску заготовок з листового матеріалу. Основними матеріалами які застосовується при виготовленні корпусів для подібних пристосувань є корозійностійкі 12Х18Н10Т та 40Х13 і титанові сплави. Таки чином я обираю 30Х13, вона найбільш підходить для мого пристосування. Конструкція затискного пристрою містить основу, яка фіксується на станині верстата за допомогою паза в основі. Затискання деталі виконується прижимом, що фіксується болтами М4 та прижимає заготовку до основи. Даний універсальний затискний пристрій служить для затискання заготовок та позиціонування їх в зоні обробки. Даний ручний привід забезпечує прямий контакт оброблюваної заготовки з установчими елементами пристосування, запобігаючи її зсуви і вібрації при обробці. 3.3 Розрахунок приводу пристрою Для приведення в дію затискних механізмів пристроїв для ЕФЕХМО застосовують як ручні, так і механізовані приводи. Перевагами ручних є простота конструкції і мінімальні розміри, відсутність обмежень щодо просторового розміщення, можливість виконання допоміжних дій у процесі закріплення. Недоліки ручного приводу – збільшення витрат допоміжного часу і стомлення оператора, оскільки прикладена до рукоятки сила може досягати 150 Н; ручні затиски вимагають попереднього затягування, що приводить до збільшення сили закріплення в 1,5...1,8 разу; для них характерні значні коливання сили закріплення, що приводять до збільшення похибки закріплення заготовки. Але всі ці недоліки не відносяться до технологій ЕФЕХМО, тому значне поширення ручного приводу на операціях ЕФЕХМО пояснюється тим, що галузь застосування даних методів поширюється значною мірою на одиничне і дрібносерійне виробництва. Вплив має також специфіка операцій ЕФЕХМО, зокрема, занурення 34 пристрою в робочу рідину при ЕЕО, використання корозійно-активних електролітів при ЕХО, що ускладнює оснащення пристрою механізованим приводом. Механізований привід виключає використання мускульної сили оператора для закріплення заготовки за рахунок пристрою, що перетворить визначений вид енергії в роботу затискного механізму. У сучасних верстатних пристроях для ЕФЕХМО застосовують різні за видом перетвореної енергії механізовані приводи: пневмопривід, гідропривід, магнітні, вакуумні, електромеханічні і відцентрово- інерційний, а також приводи від сил обробки і робочих переміщень механізмів верстата. Механізований привід дозволяє скоротити допоміжний час операції, полегшити працю оператора, знизити і стабілізувати величину сили закріплення, створює передумови для автоматизації циклу роботи верстата; разом з тим його застосування здорожує конструкцію, підвищує експлуатаційні витрати і призводить у більшості випадків до збільшення маси і розмірів пристрою. В даному випадку запропонований пристрій відноситься пристосувань з ручним приводом. Даний ручний привід забезпечує контакт оброблюваної заготовки з установчими елементами пристосування, запобігаючи її зсуви і вібрації при обробці. Запропонований привід задовольняє комплекс вимог, а саме: – не порушувати базування заготовки при її закріпленні; – викликати мінімальні пружні деформації заготовки і не привести до зминання або викришування її контактних поверхонь; – створювати мінімально необхідну силу для надійного закріплення заготовки і зберігати її стабільно в процесі обробки; – забезпечувати незначні витрати часу для закріплення заготовки і не стомлювати оператора; – бути простим і компактним по конструкції, безпечним і зручним в експлуатації, забезпечувати довговічність і ремонтопридатність; – мати необхідну стійкість до корозії при роботі з корозійно-активним електролітом. 35 3.4 Розрахунок пристосування на точність Пристосування впливають на точність ЕФЕХМО за рахунок пружного деформування металу заготовки при прикладенні сил затиску (похибка закріплення) та невизначеності положення вимірювальної база (похибка базування) Процес установки включає базування і закріплення. При базуванні заготовці надають необхідну орієнтацію щодо обраної системи координат, а незмінність цього положення при обробці забезпечують закріпленням. Унаслідок неоднорідності базових поверхонь заготовок, неточності виготовлення і зношування опорних елементів пристосування, нестабільності сил закріплення й інших причин положення заготовок у пристосуваннях буде різним. Похибка обробки, що визначає відхилення фактично досягнутого положення заготовки від необхідного, називають похибкою установки εв і обчислюють у залежності від похибки базування εб, закріплення ε3 і похибки положення заготовки εін. Ці похибки мають різний характер: εб – випадкова похибка; ε3 – містить як випадкові, поєднувані в основну ε30, так і систематичну похибку, зв'язану зі зміною форми поверхні контакту настановного елемента при його зношуванні εзи; εін – включає систематичну похибку, обумовлену зношуванням настановних елементів εі, і систематичні похибки, обумовлені похибками виготовлення і зборки настановних елементів εп, а також похибками установки і фіксації пристосування на верстаті εус. У загальному випадку: у = 2 б + 2 зо + зи + и + ус + ін . Коли систематичні похибки можна усунути настроюванням верстата, 2 2 у = б + зо + зи + и . Якщо компенсувати налагоджуванням інструмента похибки, що залежать від зношування установчих елементів, то = 2 + 2 у б зо . 36 Похибки базування визначають як граничний допуск розсіювання відстаней між вимірювальною і технологічною базами в напрямку розміру, що витримується. Приблизно εб дорівнює різниці між найбільшим і найменшим значеннями зазначеної відстані. Похибки базування визначають геометричним розрахунком чи аналізом розмірних ланцюгів, що дає просте рішення. У загальному випадку похибки базування визначають, виходячи з просторової схеми розташування деталі. Однак такий розрахунок складний, тому обмежуються розглядом зсувів в одній площині. При розрахунках εб враховують тільки відхилення розмірів заготовок. В нашому випадку похибка залежить лише від базування заготовки. При закріпленні заготовки цю похибку можна зменшити до значення менше 0,2 мм. Випадкову похибку приймемо рівною 0,001 мм. Тоді: = 0,22 +0,0012 =0,22 ; тобто похибка може бути в межах приблизно від 0 б до 0,22мм. 3.5 Верстат для електроерозійного вирізання Верстат електроерозійного різання CX8 (дротяно-вирізний) Електроерозійний верстат CX8 - це високотехнологічне обладнання, призначене для просторової обробки металу з високою точністю. Електроерозійний верстат CX8 призначений для контурної обробки деталей з електропровідних матеріалів (сталей будь-якої твердості, твердих сплавів, міді, алюмінію і ін.). Також, електроерозійний дротяно-вирізний верстат використовується для виготовлення складних деталей і інструментів (матриці, пуансони, копіри, фасонні різці, кулачки і т.д.) в умовах дрібносерійного і серійного виробництва. 37 Рис. 3.10 – Зображення електроерозійного дротяно-вирізного станка CX8 Особливістю електроерозійного верстата CX8 є застосування координат на лінійних двигунах і прецизійних напрямних, а також точних датчиків лінійного переміщення, що дозволяє отримати високу точність виготовлення деталей і виключає знос механіки верстата. Протягування дроту проводитися через надміцні алмазні напрямні. Підйом і опускання ванни з робочою рідиною виконується гвинтом ІІ з кроком Р=4 мм, рух якому передається від двигуна М1 (N=0,18кВт, n=2890мин-1) через черв’ячний редуктор. Швидкість переміщення ванни 2 V = 2890 4 = 300мм/мин. 77 Переміщення скоби з дротом по горизонтальній площині в двох взаємно перпендикулярних напрямках являється рухом формоутворення. Ходові гвинти кочення VI і X з кроком Рх.в= 5мм приводяться в рух кроковим двигуном М2 і М3 типу ШД5-Д1М через редуктори z=18-36, z=18-60, z=24-75. Лінійне переміщення скоби в тому чи другому напрямку за один імпульс при мінімальному повороті вала крокового двигуна на 1,50 складе 1 18 18 24 5 = 0,001мм 240 36 60 75 38 Електроерозійні дротяно-вирізні станки з ЧПУ моделі СКЕ4732Ф3М використовуються в інструментальному виробництві, а також в основному виробництві машинобудування, приладобудуванні і других галузях промисловості. Таблиця 3.1 Основні технічні дані електроерозійного дротяно-вирізного станка з ЧПУ моделі СХ8 Параметр Значення Число керованих координат 3-5 Найбільші розміри заготовки, мм 400*300*120 Координати переміщення по Х і У 380*280 Координати переміщення по U і V 40*40 Максимальний кут нахилу дроту 12-30 Діаметр електрода-дроту, мм 0,1-0,3 Максимальна продуктивність по сталі 50-100мм2/хв Дискретність переміщення 0,1мкм Точність координатних переміщень 1 мкм по осях Точність виконання контура на 0,05 чистових режимах обробки, не більше, мкм Шорсткість поверхні на чистових 0,64 режимах. Ra Робоча рідина Діелектрик – вода водопровідна Введення програм Флеш-карта, локальна мережа Вага катушки з дротом 3,5 кг Електроживлення 3ф, 380В Потрібна Потужність 4 кВт Габаритні розміри станка 1300*1100*1700 мм Маса станка 1200 кг Програмне забезпечення ЧПУ електроерозійного верстата включає: режим позиціонування з точки в точку; лінійну, кругову, кручені і сферичну інтерполяції; профілювання швидкості; електронна синхронізація; зміна траєкторії на льоту; високошвидкісні Входи / Виходи; Для зв'язку між контролером і приводами використовується комерційно доступний інтерфейс IEEE-1394 (FireWire ™). 39 Програмування в G-кодах (стандарт RS-274), набір команд AeroBASIC ™, C, C ++, .NET, VisualBASIC®, або LabVIEW®. Цифровий контур струму забезпечує високу керованість і стійкість. Програмне забезпечення електроерозійного верстата дозволяє проводити обробку і виконання файлів-завдань, що складаються з креслення і технологічних параметрів для генератора і системи руху. Також, ПО виконує функцію самодіагностики системи в процесі виконання завдання. Завдання може бути введено в вигляді керуючих креслень формату .dxf з будь-яких САПР. 40 4. Охорона праці 4.1. Монтаж модульно-штирьової системи заземлення Рис. 4.1 - Розташування модульно-штирьової системи заземлення Склад модульно штирьової системи заземлення Цю систему утворюють вертикальні сталеві стрижні і з’єднувальні муфти. Дивіться рис.4.2 і рис.4.3. Стрижні, кожен довжиною 1,5 м, покриті шаром міді. Муфти, виконані з латуні, призначені для з’єднання стрижнів між собою. Рис. 4.2 - Стрижень заземлення 58-11″UNC ▪ довжина стрижня: 1500 мм. ▪ діаметр стрижня: 14,2 мм ▪ різьблення: 5/8”-11UNC з двох сторін, обміднені. ▪ довжина різьблення: 30 мм. 41 ▪ вага, 1,85 кг ▪ латунь Л-63 (допускається виготовлення з бронзи). ▪ довжина 70мм. ▪ діаметр 22 мм ▪ різьба внутрішня: 5/8”-11UNC. ▪ довжина різьби 60 мм. ▪ вага 0,114 кг. Рис. 4.3 - Муфта з’єднувальна МС-58-11 В комплект пристрою входять латунний затиск, необхідний для з’єднання вертикальної і горизонтальної складових контуру заземлення. Вертикальною складовою я буду називати сталевий стрижень, горизонтальною – сталеву смугу або мідний дріт від розподільного щитка до контору заземлення. Дивіться рис.4.4. До складу обладнання входять два типи сталевих наконечників, які накручуються на стрижень, що вертикально забивається в землю. Кожен наконечник застосовується для свого типу ґрунту: грунт підвищеної твердості або звичайний грунт. 42 Рис. 4.4 - Затискачі універсальні МС-58-11 ▪ довжина наконечника – 42 мм. ▪ діаметр сталевого наконечника 20 мм. ▪ різьба: внутрішня 5/8”-11UNC. ▪ довжина різьблення: 20 мм. ▪ вага 0,045 кг Рис. 4.5 - Наконечник 58-11″UNC 43 До основного обладнання системи додається посадочний майданчик рис. 4.6.і спеціальна насадка рис. 4.7. Вони потрібні для програми і передачі зусиль вібраційного молота. Рис. 4.6 - Посадочний майданчик 5/8”-11UNC Рис. 4.7 - Насадка ударна НУ ▪ різьба зовнішня 5/8”-11UNC. ▪ довжина різьби 35 мм. ▪ вага 0,110 кг. ▪ довжина 265 мм ▪ діаметр основної частини 18 мм. ▪ діаметр робочої частини 11,7 мм. ▪ довжина робочої частини 14,5 мм 44 До основного обладнання додаються антикорозійна електропровідна рідка паста для захисту від корозії рис. 4.8 та захисна стрічка рис. 4.9 для затискного з’єднання вертикальної і горизонтальної складових системи. Електропровідне графітове мастило служить для отримання постійного електричного ланцюга заземлюючого вертикального електроду. Це всесезонний мастильний електропровідний склад. Мастило наносять на різьбові з’єднання всіх конструктивів монтажу. У нього гарне зчеплення з поверхнею і його параметри не змінюються з часом при нагріванні стику з’єднання струмом 1,2 кА до температури + 40С. Воно захищає від корозії, і підтримує сталість електричного опору в умовах експлуатації. При застосуванні мастила вдається зменшити на 9-11% опір стику. При нагріванні мастило не тече, а опір стиків на 55-60% зменшується за рахунок гарного заповнення нерівностей стику. Рис. 4.8 - Мастило антикорозійне струмопровідне Рис. 4.9 - Стрічка антикорозійна Для використання рекомендую стрічку антикорозійну PREMTAPE, 30 мм, 10 м, стрічку антикорозійну полімерно-асмольну «Ліам» або бутилову антикорозійну клейку стрічку, вологонепроникну. 45 Стрічка використовується для захисту підземних і надземних труб, стрижнів, клапанів, арматури, металевих фітингів від корозії. Вона володіє хорошою пластичністю навіть під впливом температур. Володіє стійкістю до кислот, лугів, солей і мікроорганізмів, не пропускає воду, водяний пар і гази. Рис. 4.10 - Монтажне обладнання – вібромолот Для зручності встановлення цієї системи треба мати в користуванні вібромолоти типу BOSCH GSH 11 E Professional Bosch або MH 1202 E Makita Makita Рис. 4.10. Для контролю опору розтіканню основних заземлювачів – прилад вимірювання опору рис. 4.11. В якості приладу для вимірювання опору заземлення використовується прилад типу Ф4103-М1. Рис. 4.11 - Прилад для вимірювання опору заземлювача Ф4103-М1 46 Монтажні роботи Установка приладу для вимірювання опору Прилад для вимірювання опору ми встановимо поруч з місцем, де зібралися виконувати монтаж контуру заземлення. Місцем для цього ми визначаємо яму 200 х 200 х 200 мм, вириту на відстані 1,5 м від виходу з стіни будинку горизонтальної складової контуру заземлення. Це може бути сталева смуга або мідний дріт. Вимірювальні електроди, необхідні для виконання вимірів, розміщуємо на відстані 25 і 10 м по різні сторони від приладу і вганяємо їх у землю. Потім електроди підключаємо до приладу Ф4103-М1. Схему установки вимірювальних електродів дивіться на рис. 4.12. Рис. 4.12 - Схема підключення вимірювальних електродів Монтаж першого вертикального модульного штиря Приступаємо до монтажу самого заземлення. Накручуємо на один кінець стрижня наконечник. Вся різьба на сталевому обладнанні, що гарантує нам фірма, нанесена після покриття стрижня і наконечників міддю. Перш, ніж виконати з’єднання, опрацюємо наконечник антикорозійною струмопровідною пастою. На другий кінець стрижня накручуємо сполучну муфту, яку також потім заливаємо антикорозійною струмопровідною пастою. Зверху накручуємо посадкову головку для докладання зусиль вібромолота. Змонтований стрижень, наконечником донизу, 47 як можна далі зусиллям рук встромляємо в підготовлену яму, в грунт. Далі використовуємо вібромолот. Він у нас працює від мережі 220В. Приставляємо ударний пристрій вібромолота до майданчика стрижня, включаємо молот і притримуючи це поєднання, буквально за 20 секунд, встромляємо стрижень на всю довжину в землю, залишивши 20 см над дном ями, щоб з’єднати з іншим стрижнем. Вимірювання проміжного опору розтікання Знімаємо посадочний майданчик із штиря і проводимо вимірювання опору розтікання. Ми з’єднуємо прилад Ф4103-М1 з встановленим стрижнем. Опір на глибині 1,5 м становить, припустимо, 485 Ом. Для досягнення заданого опору розтікання модульна штирьова система пропонує поглиблювати вертикальні штирі, нарощуючи секції заземлення, один на одного. Виконуємо всі рекомендації по інструкції. Монтаж наступних вертикальних модульних штирів Обробляємо сполучну муфту пастою і вкручуємо у неї другий мідний стрижень. На стрижень накручуємо другу сполучну муфту, обробивши антикорозійною пастою, і знову кріпимо посадкову голівку. До пристрою прикладаємо вібромолоти і повторюємо попередній процес. Контролюємо опір розтіканню. Процес нарощування стрижнів ми будемо виконувати до тих пір, поки опір розтіканню не досягне значення менше 4 Ом. При виконанні цього процесу ми не будемо забувати обробляти з’єднання кожної секції заземлення захисною антикорозійною пастою. Нарешті, після установки сьомого стрижня, ми отримали опір розтіканню, припустимо, 3,35 Ом на глибині 10,5м. Монтаж горизонтального заземлювача в модульній штирьовій системі Тепер приступаємо до монтажу з’єднання вертикального і горизонтального заземлювача заземлювального провідника. Для підключення сталевої смуги або кабелю до стрижня використовують латунний затискач. Одна складова частина затиску адаптована для підключення штиря, інша половина є посадковим місцем сталевої смуги або кабелю. На той, що виступає з землі, кінець стрижня кріпимо латунний затискач болтовими з’єднаннями. До цього ж затискача підводимо 48 горизонтальну складову заземлення: сталеву смугу або мідний кабель і також кріпимо за допомогою болтових з’єднань. Кабель (смугу) та штир поділяє спеціальна розділова пластинка, яка необхідна для запобігання вогнища біметалевої корозії при контакті різнорідних металів. Після підключення смуги або кабелю болтові з’єднання обробляємо спеціальною стрічкою типу PREMTAPE. Вона забезпечує додатковий захист від корозії контакту вертикальної і горизонтальної складових заземлення. Контур заземлення, виконаний з допомогою модульної штирьової системи, може мати конфігурацію одно крапкового або багато точкового контурів заземлення, який дозволить досягти необхідного опору заземлювачів. Переваги модульної штирьової системи заземлення Переваги системи модульного штирьового контуру заземлення порівняно з загальновизнаним і всюди використовуваним класичним контуром заземлення: ▪ модульна штирьова система зайняла площу менше одного квадратного метра, тобто обмеженість території монтажу їй не перешкода; ▪ відсутні виснажливі земляні роботи, все робить один вібромолот; ▪ не потрібно зварювання, всі з’єднання модульної штирьової системи проводяться сполучними муфтами; ▪ високий термін служби більше 30 років, завдяки антикорозійним покриттям і змащенням, тобто висока стійкість до грунтової та електролітичної корозії; ▪ використання глибинної модульної штирьової системи дозволяє не залежати від особливостей грунту; ▪ проста конструкції по влаштуванню і доступна кожному по частині монтажу, може впоратися навіть одна людина. Вартість обладнання для пристрою контуру заземлення з допомогою модульної штирьової системи складе приблизно 500USD. Вартість робіт по монтажу системи складе 120USD. Класична система заземлення за матеріалами буде коштувати 100USD і 120USD оцінюються монтажні роботи. 49 Після виконання пристрою контуру заземлення необхідно оформити документи: протокол вимірювань; акт прихованих робіт; паспорт заземлення зі схемою. Все це повинно зберігатися у власника. 50 Висновок Отже, впродовж виконання даної роботи, я ознайомився з високоефективними методами обробки, структурою цих методів. Проаналізувавши умови експлуатації в яких буде працювати дана деталь, я підібрав тип сталі, з якої може бути виготовлена деталь. Це сталь марки 8Х2Н4ВА. Протягом виконання кваліфікаційної роботи бакалавра, я дійшов до висновку, що традиційні методи обробки дозволяють виготовити деталі типу «Зубчасте колесо компресора», але так як деталь виконується із нержавіючої корозійностійкої сталі марки 8Х2Н4ВА, яка важко піддається обробці, то використання традиційних методів буде не раціональним, і тому обробку деталі рекомендую виконувати лише високоефективними методами. Хоча обробка деталі за допомогою новітніх технологій займає значний час, однак дозволяє раціонально використовувати додаткове оснащення та отримати при цьому якість поверхні з заданою точністю геометричного контуру. Новітніми методами обробки можливо нейтралізувати всі недоліки виготовлення ще на стадії розробки технологічного процесу. Отже, розроблений мною технологічний процес виготовлення деталі «Зубчасте колесо компресора» за допомогою технологій ЕЕО задовольняє всі поставлені вимоги та забезпечує якісне виготовлення продукції, що в остаточному випадку підніме техніку економічних показників виробництва. В розділі охорона праці наведено основні вимоги безпеки і правила при роботі з електроерозійними верстатами і обладнанням, перелік основних небезпек, яким може піддаватися працівник (оператор) верстату, також наведені методи перевірки, і захисних засобів в відповідності щодо міжнародного стандартну EN 12957-200, який поширюється на обладнання, що використовує процес електроерозійної обробки (ЕЕО) і включає в себе техніку безпеки. 51 Список використаних джерел 1. Ключников Ю. В. Електрофізичні та електрохімічні методи обробки. Лабораторний практикум [Електронний ресурс] : навч. посіб. Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024. 148 с. 2. Технологія машинобудування / Є. О. Горбатюк, М. П. Мазур, А. С. Зенкін та ін. Львів : «Новий Світ 2000», 2009. 358 с. 3. ДСТУ 2960-94 Організація промислового виробництва основні поняття 4. Технологія машинобудування./ Мельничук П.П., Боровик А.І., Лінчевський П.А., Петраков Ю.В. Житомир: ЖДТУ, 2005. 882 с. 5. Руденко, П. О. Харламов В. О., Шустик О. Г. Вибір, проектування і виробництво заготовок деталей машин. К. : Вища школа , 1993. 288 с. 6. Боженко Л. І. Технологія машинобудування. Проектування та виробництво заготованок [Текст] : підручник для студ. машинобуд. спец. вищ. навч. закладів. Львів : Світ, 1996. 368 с. 7. Веселовська Н.Р., Іскович-Лотоцький Р.Д., Ковальова І.М. Теорія різання та інструмент: Навчальний посібник. Вінниця, 2018. 297 с. 8. Кирилович В. А., Мельничук П. П., Яновський В. А. Нормування часу та режимів різання для токарних верстатів з ЧПУ. Житомир : ЖІТІ, 2001. 600 с. 9. Буц Б.Д., Приходько В.Є., Ткачов Ю.В. Розрахунок режимів різання металів: Навч. Посіб. Д.: РВВ ДНУ, 2005. 76 с. 10. Дідик Р.П., Зіль В.В., Пацера С.Т. Розрахункові операції режимів механічної обробки матеріалів: точіння, свердління, зенкерування, розгортання: навч. посіб.. Д.: Національний гірничий університет», 2013. 196 с. 11. Технологія машинобудування: Посібник-довідник для виконання кваліфікаційних робіт: Навч. Посібник/ І.І. Юрчишин, Я.М. Литвиняк, І.Є. Грицай, М.Л. Кукляк, Я.М. Кусий, В.В. Ступницький, В.А. Яцюк, А.М. Кук, Є.М. Махоркін, В.П. Свізінський. Львів: Львівська політехніка, 2009. 528 с. 12. Бочков В.М. Сілін Р.І., Гаврильченко О.В. Металорізальні верстати: Навч. Посібник. Львів.: ВидавництвоНаціонального університету «Львівська політехніка», 2009. 268с. 52 13. Залоюбовський М.Г., Малишев В.В. Машини та обладнання підприємств: навч. Посібни. К.: Університет «Україна», 2020. 121с. 14. Технологічне оснащення для високоефективної обробки на токарних верстатах/ Кузнєцов Ю.М., Луців І. В., Шевченко О.В., Волошин В.Н. за ред. Ю.М. Кузнєцова. Тернопіль; Терно-граф, 2011. 692с. 15. Паливода Ю.Є., Дячун А.Є., Лещук Р.Я. Інструментальні матеріали, режими різання, технічне нормування механічної оборобки : навчально- методичний посібник. Тернопіль : Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2019. 240 с. 16. Інструменти для механічної обробки матеріалів / Стискін Г.М., Ревнівцев М.П., Берізко М.М., Мелещик В.А.. Л.: ОріянаНова, 2002. 240 с. 17. Кирилович В. А., Мельничук П. П., Яновський В. А. Нормування часу та режимів різання для токарних верстатів з ЧПУ. Житомир : ЖІТІ, 2001. 600 с. 18. Кирилюк Ю.Е., Якимчук Г.К. Допуски и посадки: Справочник.-3-е изд., перераб. и доп. К. Основа, 2005.296 с. 19. Григурко, І. О. Брендуля М.Ф., Доценко С.М. Технологія машинобудування: дипломне проектування: [Текст] : Навчальний посібник для ВНЗ Львів : Новий світ. 2011. 767 с 20. Контрольно-вимірювальні пристрої технологічних машин: навчальний посібник / За ред. проф. З. А. Стецька. Львів : Видавництво Національного університету «Львівська політехніка», 2008. 321 с. 21. Петров, О. В., Сухоруков С. І. Технологічна оснастка : навчальний посібник. Вінниця : ВНТУ, 2018. 123 с. 22. Кузнєцов Ю.М., Придальний Б.І. Приводи затискних механізмів металообробних верстатів: монографія. Луцьк: Вежа-Друк, 2016. 352 с. 23. Ключников Ю. В. Електрофізичні та електрохімічні методи обробки. Лабораторний практикум [Електронний ресурс] : навч. посіб. Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024. 148 с. 24. Тимчик Г. С. Лазерні технології. Конспект лекцій [Електронний ресурс] : навч. посіб. Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022. 276 с. 53 25. Тимчик Г. С. Лазерні технології. Лабораторний практикум [Електронний ресурс] : навч. посіб. Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022. 26. Добрянський С. С., Малафєєв Ю. М. Технологічні основи машинобудування [Електронний ресурс] : навч. посіб. Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020. Розд. 3.1. Основні відомості про електрофізичні та електрохімічні методи обробки металевих деталей. 27. Колобродов В. Г., Тимчик Г. С. Лазерні технології [Електронний ресурс] : навч. посіб. Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022. 28. Електротехнологічні установки та системи [Електронний ресурс] : конспект лекцій. Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020. Розділи про плазмово- хімічні реакції та плазмові технології. 29. Високоефективні технологічні процеси в приладобудуванні : навч. посіб. Київ : Видавничий дім «Слово», 2004. 30. Боровик А.І. Технологічна оснастка механоскладального виробництва. К.:Кондор 2008. 726 с. 31. ДСТУ ГОСТ 7.1:2006. Бібліографічний запис, бібліографічний опис. Загальні вимоги та правила складання»: методичні рекомендації з впровадження/уклали: Галевич О.К., Штогрин І.М. Львів, 2008. 20с. 32. ДСТУ. 3008-95 – Документація. Звіти у сфері науки і техніки. Структура і правила оформлення.. 54