Исследование применения многогранных неперетачиваемых режущих пластин при обработке алюминиевых сплавов

В магистерской диссертации рассмотрено применение сменной многогранной пластины изготовленной в ООО “ПК МИОН”из твердого сплава ТТ20К9, которая будет устанавливаться в сборный фрезерный инструмент для обработки алюминия и алюминиевых сплавов. В работе были исследованы оптимальные режимы резания для обработки алюминиевого сплава Д16 и определение оптимальной стойкости инструмента; были исследованы силовые процессы резания; а также подробный расчет и анализ напряженно-деформируемого состояния режущего клина, при врезании.

Введение ………………………………………………………………………………………………. 13

Литературный обзор …………………………………………………………………………….. 16

1. Особенности лезвийной обработки алюминия и алюминиевых сплавов
1.1. Критерии обрабатываемости алюминия и его сплавов …………………….. 20

1.2 Типы алюминиевых сплавов по обрабатываемости режущим
инструментом ………………………………………………………………………………………. 24

1.3. Сравнение обрабатываемости алюминия и алюминиевых сплавов по
отношению к другим конструктивным материалам……………………………….. 26

1.4. Получение СМП для обработки алюминия и алюминиевых сплавов .. 26

2. Исследование СМП на период стойкости и экономических
характеристик в токарной обработке …………………………………………………….. 29

2.1 Износ инструмента ………………………………………………………………………….. 29

2.2 Производительность обработки……………………………………………………….. 31

2.3 Затраты на инструмент ……………………………………………………………………. 33

2.4 Затраты на обработку ………………………………………………………………………. 33

2.5. Обработка результатов …………………………………………………………………… 35

3. Исследование силовых процессов резания ………………………………………. 42

3.1 Влияние режимов обработки …………………………………………………………… 44

3.2. Влияние геометрических параметров инструмента …………………………. 45

3.3. Воздействие механических свойств материала заготовки………………… 46

3.4 Воздействие материалов инструмента и заготовки через
теплопроводность …………………………………………………………………………………. 47

3.5 Обработка результатов ……………………………………………………………………. 52
4. Расчёт напряжённо-деформированного состояния (НДС) режущей
кромки сменной многогранной пластины SDCT 090308Al …………………….. 55

4.1 Создание 3D-модели сменной многогранной твердосплавной пластины
SDCT 090308Al …………………………………………………………………………………….. 55

4.2 Расчёт НДС режущего клина методом конечных элементов с
использованием программы «ANSYS»………………………………………………….. 57

Заключение ………………………………………………………………………………………….. 67

ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАЗДЕЛА «ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ,
РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ» ……………….. 70

Введение ………………………………………………………………………………………………. 71

Организация и планирование работ ………………………………………………………. 72

Продолжительность этапов работ …………………………………………………………. 74

Расчет сметы затрат на выполнение проекта …………………………………………. 80

Расчет затрат на материалы…………………………………………………………………… 80

Расчет заработной платы ………………………………………………………………………. 81

Расчет затрат на социальный налог ……………………………………………………….. 83

Расчет затрат на электроэнергию ………………………………………………………….. 83

Расчет амортизационных расходов ……………………………………………………….. 84

Расчет прочих расходов ………………………………………………………………………… 86

Расчет общей себестоимости разработки ………………………………………………. 86

Расчет прибыли…………………………………………………………………………………….. 87

Расчет НДС ………………………………………………………………………………………….. 87

Цена разработки НИР …………………………………………………………………………… 87

Оценка экономической эффективности проекта ……………………………………. 87

ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАЗДЕЛА «СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ» ….. 88

Введение ………………………………………………………………………………………………. 89
Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ………… 90

Производственная безопасность……………………………………………………………. 91

Анализ опасных и вредных производственных факторов ………………………. 92

Отклонения показателей микроклимата ………………………………………………… 92

Превышение уровня шума ……………………………………………………………………. 93

Электромагнитные поля ……………………………………………………………………….. 95

Недостаточная освещенность рабочей зоны ………………………………………….. 97

Вредные вещества ………………………………………………………………………………… 97

Опасные и вредные производственные факторы, связанные с
электрическим током ………………………………………………………………………….. 100

Движущиеся машины и механизмы, передвигающиеся изделия, заготовки
и материалы ……………………………………………………………………………………….. 101

Экологическая безопасность ……………………………………………………………….. 102

Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………………….. 103

Выводы по разделу ……………………………………………………………………………… 104

Приложение А ……………………………………………………………………………………. 106

Приложение Б …………………………………………………………………………………….. 119

Список используемой литературы ………………………………………………………. 120

1) Каталог режущего инструмента МИОН с.83. (2018)
2) I.Perez, A.Madariaga, M.Cuesta, A.Garay, P.J.Arrazola, P.J.Arrazola,
J.J.Ruiz, F.J.Rubio, R.Sanchez, Effect of cutting speed on the surface
integrity of face milled 7050-T7451 aluminium workpieces, Procedia CIRP
Volume 71, (2018)
3) Петрушин С.И.,Губайдулина Р.Х., Баканова А.А., Махова А.В.,
ВЕСТНИКМАШИНОСТРОЕНИЯ,изд-во:”Инновационное
машиностроение” (Москва)
4) В. Е. Зайцев, Е. А. Скрипка, О. В. Гнатенко, Исследование влияния
основных параметров резания на величину шероховатости поверхности
Ra при торцевом фрезеровании алюминиевого сплава 6082 Т6,
Авиационно-космическая техника и технология : науч.-техн. журн. /
Нац. аэрокосмический ун-т им. Н. Е. Жуковского “Харьковский
авиационный институт”. – Харьков: [б. и.], (1993)
5) БогодуховС.И., КиловА.С., КозикЕ.С., ШеинЕ.А., Шейнин
Б.М., ХайбуллинР.Р.,ПОВЫШЕНИЕИЗНОСОСТОЙКОСТИ
СПЛАВАТ5К10,ВестникОренбургскогогосударственного
университета (2010)
6) Косилова А.Г. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. / А.
Г.Косиловой, Р. К. Мещерякова. 4-е изд., перераб. и доп. М.:
Машиностроение, 1986. 656 с.
7) Нильсен Х. Алюминиевые сплавы (свойства, обработка, применение) /
Х. Нильсен, В. Хуфнагель, Г. Ганулис ; пер. с нем. под ред. М. Е.
Дрица, Л.Х. Райтбарга – 13-е изд., переработ. и доп. – Москва
Металлургия, 1979.– 678 с.
8) Ежова А.K. Обработка резанием алюминия и его сплавов, ФГАОУ ВО
РГППУ, г. Екатеринбург.
9) Алюминиевый информационный портал [Электронный ресурс]. –
URL:http://aluminium-guide.ru – Понимание алюминия – Научно.
Технично.Популярно. (Дата обращения 21.12.18)
10) Ковалевский А.В.Выбор рациональных режимов для фрезерования для
обработки алюминиевых сплавов/ А. В. Ковалевский // Омский
научный вестник – 2008. – №4 – С 64-66.
11) Пластины сменные многогранные твердосплавные. Классификация.
Системы обозначений. Формы. ГОСТ 19042-80 (ИСО 1832-85),
ГОССТАНДАРТ РОССИИ, Москва – 1992, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ СОЮЗА ССР.
12) В.Ф Скворцов, Основы технологии машиностроения, изд-во ТПУ – г.
Томск, (2012)
13) Ким А.Б., Арляпов А.Ю., Сбоев В.Н., Исследование стойкостных и
экономических характеристик токарной обработки. Методические
указания к выполнению лабораторной работы по дисциплине «Резание
материалов и режущий инструмент» для студентов, обучающихся по
направлению 150900 «Технология, оборудование и автоматизация
машиностроительных производств».- Томск: Изд. ТПУ, 2010.-12 с.
14) Фрезы торцовые насадные со сменными многогранными пластинами с
углом в плане 90 градусов, технические условия ТУ 25.73.40-016-
36293294-2018, (2018)
15) Справочник инструментальщика/ Ординарцев И.А., Филипов Г.В.,
Шевченко А.Н., Онишко А.В., Сергеев А.К.; Под общ. ред.
Ординарцева И. А. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, (1987)
16) Ким А.Б., Арляпов А.Ю., Сбоев В.Н., Исследование силовых
процессоврезания.Методическиеуказанияквыполнению
лабораторной работы по дисциплине «Резание материалов и режущий
инструмент» для студентов, обучающихся по направлению 150700
«Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных
производств».- Томск: Изд. ТПУ, 2014.-12 с.
17) ГОСТ 12.1.003-2014 ССБТ. Шум. Общие требования безопасности.
18) ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования
к воздуху рабочей зоны.
19) СанПиН 2.2.4.548-96 Гигиенические требования к микроклимату
производственных помещений.
20) СанПиН 2.2.4/2.1.8.10-32-2002 Шум на рабочих местах, в помещениях
жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки.
21) ГОСТ 12.4.154-85 Система стандартов безопасности труда (ССБТ).
Устройства экранирующие для защиты от электрических полей
промышленной частоты. Общие технические требования, основные
параметры и размеры.
22) СанПиН2.2.4/2.1.8.055-96.Электромагнитныеизлучения
радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ). Санитарные правила и нормы.
23) СП52.13330.2016Естественноеиискусственноеосвещение.
Актуализированная редакция СНиП 23-05-95*.
24) СНиП 23-05-95* Естественное и искусственное освещение (с
Изменением N 1).
25) ГН 2.2.5.1313-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК)
вредных веществ в воздухе рабочей зоны (утратило силу с 04.05.2018
на основании постановления Главного государственного санитарного
врача РФ от 13.02.2018 N 25).
26) ГОСТ Р 12.1.019-2009 Система стандартов безопасности труда
(ССБТ). Электробезопасность. Общие требования и номенклатура
видов защиты.
27) ТОИР-15-050-97Типовая инструкцияпоохране трудадля
станочников металлообрабатывающих станков (токарные, фрезерные,
сверлильные, строгальные, шлифовальные, заточные станки).
28) ГОСТ 7599-82. Станки металлообрабатывающие. Общие технические
условия.
29) СанПиН2.2.2/2.4.1340-03.Гигиеническиетребованияк
персональным электронно-вычислительным машинам и организации
работы” (с изменениями на 21 июня 2016 года)
30) ФЕДЕРАЛЬНЫЙЗАКОНОСАНИТАРНО-
ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОМ БЛАГОПОЛУЧИИ НАСЕЛЕНИЯ.
31) Постановление Правительства РФ от 24 июля 2000 г. N 554 “Об
утвержденииПоложенияогосударственнойсанитарно-
эпидемиологической службе Российской Федерации и Положения о
государственном санитарно-эпидемиологическом нормировании” (с
изменениями и дополнениями).