Исследование технологических возможностей изготовления турбинной лопатки из никелевого сплава, полученного лазерным спеканием

Объект исследования – заготовка из композита на основе никеля, полученная из порошка спеканием на 3d принтере.
Цель работы — исследование обрабатываемости фрезерованием композита NiTi-TiB2, полученного спеканием порошка на 3d принтере, а также изготовление турбинной лопатки из данного материала.
Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи: 1) Выбор концевой фрезы с наиболее оптимальными геометрическими параметрами; 2) Определение оптимальной скорости резания; 3) Определение оптимального значения подачи на зуб; 4) Определение оптимального соотношение глубины и ширины фрезерования 5) Определение возможности изготовление турбинной лопатки и турбинного колеса из представленного композита.

Введение ……………………………………………………………………………………………………………………………………8
1. Исследовательская часть ………………………………………………………………………………………………………12
1.1. Анализ литературы ……………………………………………………………………………………………………………..12
1.2. Методика эксперимента ……………………………………………………………………………………………………..14
1.3. Анализ полученных данных ………………………………………………………………………………………………..18
2. Технологическая часть ………………………………………………………………………………………………………….28
2.1. Первый этап ……………………………………………………………………………………………………………………….29
2.1.1. Изготовление лопатки………………………………………………………………………………………………………29
2.1.2. Изготовление колеса ………………………………………………………………………………………………………..31
2.1.3. Выводы ……………………………………………………………………………………………………………………………34
2.2. Второй этап ………………………………………………………………………………………………………………………..34
2.2.1 Изготовление лопатки……………………………………………………………………………………………………….34
2.2.2. Выводы ……………………………………………………………………………………………………………………………36
3. Финансовый менеджмент, русурсоэффективность и ресурсосбережение ………………………………..
3.1. Организация и планирование работ ……………………………………………………………………………………38
3.2. Продолжительность этапов работ ……………………………………………………………………………………….39
3.3. Расчет сметы затрат на выполнение проекта ……………………………………………………………………….44
3.4. Расчет затрат на материалы ………………………………………………………………………………………………..44
3.5. Расчет заработной платы …………………………………………………………………………………………………….45
3.6. Расчет затрат на социальный налог ……………………………………………………………………………………..46
3.7. Расчет затрат на электроэнергию…………………………………………………………………………………………46
3.8. Расчет амортизационных расходов ……………………………………………………………………………………..48
3.9. Расчет расходов, учитываемых непосредственно на основе …………………………………………………49
платежных (расчетных) документов (кроме суточных) ……………………………………………………………….49
3.10. Расчет прочих расходов …………………………………………………………………………………………………….49
3.11. Расчет общей себестоимости разработки …………………………………………………………………………..49
3.12. Расчет прибыли ………………………………………………………………………………………………………………..50
3.13. Расчет НДС………………………………………………………………………………………………………………………..50
3.14. Цена разработки НИР ………………………………………………………………………………………………………..51
3.15. Оценка экономической эффективности проекта…………………………………………………………………51
4. Социальная ответственность …………………………………………………………………………………………………….
4.1. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ……………………………………..54
4.2. Производственная безопасность …………………………………………………………………………………………57
4.3. Анализ выявленных вредных факторов ……………………………………………………………………………….58
4.3.1. Отклонение показателей микроклимата …………………………………………………………………………..58
4.3.2. Повышенный уровень шума……………………………………………………………………………………………..60
4.3.3. Повышенный уровень вибраций ………………………………………………………………………………………61
4.3.4. Недостаточная освещенность рабочей зоны ……………………………………………………………………..62
4.3.5. Эмоциональные нагрузки …………………………………………………………………………………………………63
4.3.6. Электробезопасность ……………………………………………………………………………………………………….64
4.3.7. Движущиеся машины и механизмы, передвигающиеся изделия, заготовки и материалы ….65
4.4. Экологическая безопасность ……………………………………………………………………………………………….66
4.5. Защита в чрезвычайных ситуациях (ЧС) ……………………………………………………………………………….68
4.6. Заключение ………………………………………………………………………………………………………………………..70
Список используемых источников и литературы ………………………………………………………………………71
Приложение А ………………………………………………………………………………………………………………………….74

1. Promakhov V. et al. Inconel 625/TiB2 Metal Matrix Composites by Direct
Laser Deposition //Metals. – 2019. – Т. 9. – №. 2. – С. 141.
2. Баранчиков В. И., Тарапанов А. С., Харламов Г. А. Обработка
специальных материалов в машиностроении: Справочник. Библиотека
технолога. – М.: Машиностроение, 2002. 264 с.: ил.
3. Chawla N., Shen Y. L. Mechanical behavior of particle reinforced metal
matrix composites //Advanced engineering materials. – 2001. – Т. 3. – №. 6.
– С. 357-370.
4. Грановский Г. И., Грановский В. Г. Резание металлов: Учебник для
машиностр. и приборостр. спец. вузов. – М.: Высш. шк., 1985. – 304 с.,
ил.
5. Масленков С. Б. Жаропрочные стали и сплавы. Справочное издание.
М.: Металлургия, 1983. 192 с.
6. HEM Guidebook [Электронный ресурс]: электронное руководство на
сайте,2017.–URL:https://www.harveyperformance.com/in-the-
loupe/hem-guidebook-download/ (дата обращения: 07.05.2019).
7. Zhang B. et al. Microhardness and microstructure evolution of TiB2
reinforced Inconel 625/TiB2 composite produced by selective laser melting
//Optics & Laser Technology. – 2016. – Т. 80. – С. 186-195.
8. High-efficiency milling speed changes rules [Электронный ресурс]: статья
насайте,2018.-URL:
https://www.canadianmetalworking.com/article/cuttingtools/high-efficiency-
milling-speed-changes-rules (дата обращения: 07.05.2019).
9. Optimize Cutting Efficiency, Optimize Throughput [Электронный ресурс]:
статьянасайте,2005-URL:
https://www.mmsonline.com/articles/optimize-cutting-efficiency-optimize-
throughput (дата обращения: 07.05.2019).
10. High Speed Machining Vs. HEM[Электронный ресурс]: статья на
сайте, 2017 — URL: https://www.harveyperformance.com/in-the-loupe/high-
efficiency-milling-vs-high-speed-machining/(датаобращения:
07.05.2019).
11. Sandvik Coromant — Технология обработки металлов резанием: учебное
пособие. Изд-во Sandvik Coromant: 2009 г. — 359 с.
12. ПашковЕ.Н.Методическиеуказанияпоразработкераздела
«Социальная ответственность» выпускной квалификационной работы
магистра, специалиста и бакалавра всех направлений (специальностей)
и форм обучения ТПУ/Сост. Е.Н. Пашков, И.Л. Мезенцева – Томск:
Изд-во Томского политехнического универ-та, 2019. – 24 с.
13. Е.Н. Пашков, И. Л. Мезенцева. Социальная ответственность:
методическиеук-нияпоразработкераздела«Социальная
ответственность» ВКР магистра ТПУ, изд-во ТПУ 2019.
14. Белов, Сергей Викторович. Безопасность жизнедеятельности и защита
окружающей среды (техносферная безопасность) : учебник для
академического бакалавриата / С. В. Белов. — 5-е изд., перераб. и доп.. —
Москва: Юрайт ИД Юрайт, 2015. — 703 с. Ссылка на электронный
каталог НТБ ТПУ.
15. Трудовой кодекс Российской Федерации от 30.12.2001 N 197-ФЗ (ред.
от 01.04.2019).
16. СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату
производственных помещений.
17. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования
к воздуху рабочей зоны.
18. СП 60.13330.2016 Отопление, вентиляция и кондиционирование
воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003.
19. СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых,
общественных зданий и на территории жилой застройки.
20. ГОСТ 12.1.003-2014 ССБТ. Шум. Общие требования безопасности.
21. ГОСТ 12.1.029-80 ССБТ. Средства и методы защиты от шума.
Классификация.
22.СП 51.13330.2011. Защита от шума. Актуализированная редакция
СНиП 23-03-2003.
23.ГОСТ 12.1.012-90 ССБТ. Вибрационная болезнь. Общие требования.
24.СН2.2.4/2.1.8.566–96.Производственнаявибрация,вибрацияв
помещениях жилых и общественных зданий.
25.СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение.
26.СанПиН2.2.1/2.1.1.1278-03.Гигиеническиетребованияк
естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и
общественных зданий.
27.ГОСТ Р 12.1.019-2009. Электробезопасность. Общие требования и
номенклатура видов защиты.
28.ГОСТ12.1.030-81.Электробезопасность.Защитноезаземление.
Зануление.
29.ГОСТ 12.1.038-82 ССБТ. Электробезопасность. Предельно допустимые
уровни напряжений прикосновения и токов.
30.Требования к безопасности регламентированы ТОИ Р-15-050-97.
Общие технические условия ГОСТ 7599-82.