Повышение глубины сверления отверстий ружейными сверлами на многооперационных станках

Целью исследования является выявление зависимостей глубины глубоких отверстий от режимов резания и обрабатывающего инструмента.
Задачи исследования:
1. Выполнить литературный обзор по сверлению отверстий ружейными сверлами.
2. Проанализировать достоинства и недостатки многооперационных станков при работе ружейными сверлами.
3. Построить графики зависимостей стрел прогибов ружейных сверл диаметром 7…20 мм от длины рабочей части.
4. Разработать рекомендации по увеличению максимальной глубины сверления ружейными сверлами на многооперационных станках.

Введение ………………………………………………………………………………………………….. 12
1. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ ……………………………………………………… 14
1.1. Литературный обзор ……………………………………………………………………….. 14
1.1.1. Современные конструкции ружейных сверл ………………………………. 14
1.1.1.1. Происхождение ружейных сверл ……………………………………………. 14
1.1.1.2. Структура ружейного сверла ………………………………………………….. 15
1.1.1.3. Наконечник ружейного сверла ……………………………………………….. 16
1.1.1.4. Стебель ружейного сверла ……………………………………………………… 19
1.1.1.5. Хвостовик ружейного сверла …………………………………………………. 21
1.1.1.6. СОЖ при обработке глубоких отверстий ………………………………… 22
1.1.2. Проблемы в процессе обработки глубоких отверстий и ограничения
на глубину сверления……………………………………………………………………………. 24
1.1.2.1. Проблемы с отводом стружки и отводом тепла. ……………………… 24
1.1.2.2. Отклонение оси отверстия. Жесткость инструмента. ………………. 27
1.2. Многооперационные станки, применяемые для сверления глубоких
отверстий ружейными сверлами …………………………………………………………….. 29
1.2.1. Сверление глубоких отверстий с ЧПУ с фрезерованием CHETO MT
– 6 AXIS. (Португалия) …………………………………………………………………………. 30
1.2.2. Токарно-револьверный станок модели ST-10 фирмы Haas (США) 33
1.2.3. Станок для глубокого сверления TBT BW 220 (Германия) …………. 35
1.2.4. Трехосевой станок глубокого высверливания NCS ( Китай ) ………. 37
1.2.5. Токарно-фрезерный станок с ЧПУ серии TFZ для глубокого
сверления фирмы SAMAG (Германия) ………………………………………………….. 39
1.2.6. Достоинства и недостатки многооперационных станков …………….. 40
1.3. Системы CAE …………………………………………………………………………………. 41
1.3.1. Обзор системы CAE …………………………………………………………………… 41
1.3.2. Три этапа анализа CAE………………………………………………………………. 42
1.3.3. Роль CAE …………………………………………………………………………………… 43
1.3.4. Выбор программы CAE ……………………………………………………………… 43
1.4. Построение графики зависимостей стрел прогибов ружейных сверл от
длины рабочей части. ……………………………………………………………………………… 45
1.4.1. Силы и моменты, действующие на сверле ………………………………….. 45
1.4.2. Расчет стрелы прогиба ружейного сверла …………………………………… 47
1.4.3. Обработка данных исследований ……………………………………………….. 54
1.5. Предложения по увеличению глубины сверления ……………………………. 61
1.5.1. Применение цельно-твердосплавных ружейных сверл. ………………. 61
1.5.2. Использование опор для увеличения глубины сверления ……………. 70
2. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение.
Введение ………………………………………………………………………………………………… 74
2.1. Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения. …… 74
2.1.1 Анализ конкурентных технических решений. ……………………………….. 74
2.1.2 SWOT-анализ ……………………………………………………………………………….. 76
2.2 Планирование научно-исследовательских работ………………………………… 80
2.2.1 Структура работ в рамках научного исследования ………………………… 80
2.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ и разработка графика
проведения. ………………………………………………………………………………………….. 81
2.3 Бюджет научно-технического исследования. …………………………………….. 85
2.3.1 Расчет материальных затрат научно-технического исследования. …. 85
2.3.2 Расчет амортизации специального оборудования ………………………….. 86
2.3.3 Основная заработная плата исполнителей темы ……………………………. 87
2.3.4 Дополнительная заработная плата исполнителей темы………………….. 89
2.3.5 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления). …….. 90
2.3.6 Накладные расходы. …………………………………………………………………….. 91
2.3.7. Бюджетная стоимость НИР ………………………………………………………….. 91
2.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой,
бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования … 93
Выводы по разделу: ……………………………………………………………………………….. 97
3. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ …………………………………………….. 100
Введение ………………………………………………………………………………………………. 100
3.1. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности …. 101
3.2. Анализ вредных и опасных факторов ……………………………………………… 101
3.3. Микроклимат …………………………………………………………………………………. 102
3.4. Превышение уровня шума ……………………………………………………………… 103
3.5. Освещение ……………………………………………………………………………………… 105
3.6. Электробезопасность ……………………………………………………………………… 107
3.7. Экологическая безопасность …………………………………………………………… 108
3.8. Безопасность в чрезвычайных ситуациях………………………………………… 111
Вывод:………………………………………………………………………………………………….. 114
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………………………………… 115
Приложение А ……………………………………………………………………………………….. 116
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………………………….. 133

1. ПанкратовЭ.Н.Проектированиемеханическихсистем
автоматизированных комплексов для механообрабатывающего производства.
Э. Н. Панкратов − Томск: Изд-во ТГУ, 1998. − 296 с.
2. РешетовД.Н.Деталимашин:Учебникдлястудентов
машиностроительных и механических специальностей вузов. Д. Н. Решетов,
И. М. Борейша – М.: Машиностроение, 1989. – 496 с.
3. Кирсанов С. В. Точность и шероховатость поверхностей отверстий,
полученных ружейными сверлами малых диаметров/ А. С. Бабаев, С. В.
Кирсанов // Инженерный журнал. – 2016. – № 1. – С. 18 – 24.
4. Кирсанов С. В. Обработка глубоких отверстий в машиностроении :
Предназначен для технологов и конструкторов машиностроительных
предприятий, а также студентов втузов / С. В. Кирсанов, В. А. Гречишников,
Н. Г. Сригорьев, С. Н. Григорьев – М.: Машиностроение, 2010, 344 с.
5. Тней Г.Л. Влияние угла заточки на эвакуацию стружки при одно
кромочном перфорационном сверлении / Г.Л. Тней , С. Ван //Международный
журнал станков и производства.– 2016. – № 108. – С. 66 – 73.
6. Бирманн Д. Сверление глубоких отверстий / Д. Бирманн , Ф. Блейхер //
CIRP Анналы.– 2018. – № 67. – С. 673 – 694.
7. Кирсанов С.В. Станки для обработки глубоких отверстий // Справочник.
Инженерный журнал, №8 (53), 2001. С. 46-49.
8. ГОСТ 24642 – 81. Допуски формы и расположения поверхностей. –
Введ.1981. – 01.07. – М.: Изд-во стандартов, 1981. – 45 с.
9. ГОСТ 2789– 73. Шероховатость поверхности. Параметры и
характеристики – Введ.1975. – 01.01. – М.: Изд-во стандартов, 1975. – 6 с.
10. Кирсанов С.В. Обработка глубоких отверстий в машиностроении. – М.:
Машиностроение, 2009. – 296 с.; ил.
11. Трение скольжения [Электронный ресурс] // Википедия: [сайт]. –
Режим доступа: https://ru-wiki.ru/wiki/Трение_скольжения, свободный. – Загл.
с экрана (дата обращения: 25.02.2021)
12. ГОСТ 25.503 – 97. Расчёты и испытания на прочность. Методы
механических испытаний металлов. Метод испытания на сжатие – Введ.1999.
– 01.07. – М.: Изд-во стандартов, 1999. – 25 с.
13. Малов А.Н. Краткий справочник металлиста : Учебник для студентов
машиностроительных и механических специальностей вузов. А. Н. Малов –
М.: Машиностроение, 1972. – 343 с.
14. ГОСТ 54 30013-83 Электромагнитные излучения СВЧ. Предельно
допустимые уровни облучения. Требования безопасности
15. ГН 2.2.5.1313-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных
веществ в воздухе рабочей зоны.
16. СанПиН2.2.4/2.1.8.055-96«Электромагнитныеизлучения
радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ)».
17. СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату
производственных помещений.
18. СанПиН2.2.1/2.1.1.1278-03.Гигиеническиетребованияк
естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и
общественных зданий.
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 Р 12.1.019-2009. Электробезопасность. Общие требования и
номенклатура видов защиты.
21. ГОСТ12.1.030-81.Электробезопасность.Защитноезаземление.
Зануление.
22. ГОСТ 12.1.004-91. Пожарная безопасность. Общие требования.
23. ГОСТ 12.2.037-78. Техника пожарная. Требования безопасности.
24. СанПиН2.1.6.1032-01.Гигиеническиетребованияккачеству
атмосферного воздуха
25. ГОСТ 30775-2001. Ресурсосбережение. Обращение с отходами.
Классификация, идентификация и кодирование отходов.
26. СНиП 21-01-97. Противопожарные нормы.
27. СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение».
28. Каталог фирмы Botek (Германия) [Сайт]. – URL: http://www.botek.de/
(дата обращения: 25.02.2021).
29. КаталогфирмыGuhring(Германи).[Сайт].–URL:
http://www.guhring.com/ (дата обращения: 25.02.2021).
30. Каталог фирмы Haas (США). [Сайт]. – URL: http://int.haascnc.com/ (дата
обращения: 25.02.2021).
31. Каталог фирмы Samag (Германи). [Сайт]. – URL: https://www.samag-
mt.com/de/ (дата обращения: 25.02.2021).
32. КаталогфирмыCheto(Португалия).[Сайт].–URL:
https://www.cheto.eu/en/contact-us (дата обращения: 25.02.2021).