Исследование применения многогранных неперетачиваемых режущих пластин при обработке алюминиевых сплавов

Попов, Антон Андреевич Отделение материаловедения (ОМ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

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

Одними из главных характеристик алюминиевых сплавов являются
легкость материала, высокая тепло- и электропроводность, а также
коррозионная стойкость, хорошая обрабатываемость резанием, высокая
технологическая пластичность и большой диапазон разновидности
физических, механических, антифрикционных и других свойств. В связи с
этими качествами алюминиевые сплавы широко используют в таких
областях промышленности, как авиастроение в качестве конструкционного
материала, автомобильной промышленности, в судо- и приборостроении, в
строительстве ракетной технике. Такой широкий спектр применяемости
алюминиевых сплавов в настоящее время позволяет им быть одними из
самых распространенных материалов после стали.
Исходя из области применения алюминиевого сплава к нему
предъявляются различные требования. Например, для деталей, которые
испытывают большие механические нагрузки, используют высокопрочные
алюминиевые сплавы, такие, как конструкционные высокопрочные сплавы
на основе системы Аl—Zn—Mg—Cu (алюминий-цинк-магний-медь),
работающие в условиях сжатия, растяжения, кручения и других видов
нагрузки. Для деталей, работающих в условиях циклических нагрузок, в
качестве основного параметра играет усталостная выносливость
алюминиевых сплавов и долговечность (для деталей, испытывающих
статические нагрузки), для электротехнической промышленности –
электропроводимость, температурный коэффициент электрического
сопротивления и коэффициент термического расширения.
На результативность применяемых деталей из алюминия и
алюминиевых сплавов влияют не только вышеперечисленные параметры,
но и режимы резания, которые позволяют получать требуемое качество
поверхностей и необходимую точность изготовления. Также необходимо
учитывать различные технологические особенности, позволяющие
получать необходимую геометрию изготавливаемой детали из алюминия,
его твердость, которая играет особую роль в применении детали из
алюминия.
В данной дипломной работе рассмотрена лезвийная обработка
алюминиевых сплавов, испытание сменной многогранной пластины,
разработанной в ООО «ПК МИОН» на стойкость, исследования на износ
при различных режимах резания, определение оптимальных режимов
резания, измерение составляющих сил резания с помощью токарного
динамометра.
Это позволит провести достаточно углубленную научно-
исследовательскую работу для приобретения нового запатентованного
продукта на ООО «ПК МИОН».

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).

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Анна Александровна Б. Воронежский государственный университет инженерных технол...
    4.8 (30 отзывов)
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственно... Читать все
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственном университете инженерных технологий.
    #Кандидатские #Магистерские
    66 Выполненных работ
    Петр П. кандидат наук
    4.2 (25 отзывов)
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт напис... Читать все
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт написания магистерских диссертаций. Направление - связь, телекоммуникации, информационная безопасность, информационные технологии, экономика. Пишу научные статьи уровня ВАК и РИНЦ. Работаю техническим директором интернет-провайдера, имею опыт работы ведущим сотрудником отдела информационной безопасности филиала одного из крупнейших банков. Образование - высшее профессиональное (в 2006 году окончил военную Академию связи в г. Санкт-Петербурге), послевузовское профессиональное (в 2018 году окончил аспирантуру Уральского федерального университета). Защитил диссертацию на соискание степени "кандидат технических наук" в 2020 году. В качестве хобби преподаю. Дисциплины - сети ЭВМ и телекоммуникации, информационная безопасность объектов критической информационной инфраструктуры.
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Анастасия Л. аспирант
    5 (8 отзывов)
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибост... Читать все
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибостроение, управление качеством
    #Кандидатские #Магистерские
    10 Выполненных работ
    Шагали Е. УрГЭУ 2007, Экономика, преподаватель
    4.4 (59 отзывов)
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и... Читать все
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и диссертаций, Есть любимые темы - они дешевле обойдутся, ибо в радость)
    #Кандидатские #Магистерские
    76 Выполненных работ
    Егор В. кандидат наук, доцент
    5 (428 отзывов)
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Ск... Читать все
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Скорее всего Ваш заказ будет выполнен раньше срока.
    #Кандидатские #Магистерские
    694 Выполненных работы
    Мария М. УГНТУ 2017, ТФ, преподаватель
    5 (14 отзывов)
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ... Читать все
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ. Большой опыт в написании курсовых, дипломов, диссертаций.
    #Кандидатские #Магистерские
    27 Выполненных работ
    Дмитрий Л. КНЭУ 2015, Экономики и управления, выпускник
    4.8 (2878 отзывов)
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    #Кандидатские #Магистерские
    5125 Выполненных работ
    AleksandrAvdiev Южный федеральный университет, 2010, преподаватель, канд...
    4.1 (20 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    28 Выполненных работ
    Елена Л. РЭУ им. Г. В. Плеханова 2009, Управления и коммерции, пре...
    4.8 (211 отзывов)
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно исполь... Читать все
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно использую в работе графический материал (графики рисунки, диаграммы) и таблицы.
    #Кандидатские #Магистерские
    362 Выполненных работы

    Другие учебные работы по предмету

    Решение технологических проблем при обработке литого корпуса
    📅 2021 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Повышение работоспособности торцовых фрез с механическим креплением режущих пластин
    📅 2020 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка технологии изготовления деталей насос-дозатора с применением операции дорнования
    📅 2020 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка технологии автоматической сварки под слоем флюса тавровых балок на установке Corimpex
    📅 2020 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка алгоритмов управления дугой горящей в динамическом режиме
    📅 2020 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Электронно-лучевая сварка термоизолированной трубы
    📅 2021 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)