CC BY
34
Технология машиностроения
УДК 621.941
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КОРПУСНОЙ ДЕТАЛИ
ИЗ ЖАРОПРОЧНОЙ СТАЛИ Белан Дмитрий Юрьевич, к.т.н., доцент
(e-mail: [email protected]) Хасеинова Сания Барлыбаевна, студент Омский государственный университет путей сообщения
В данной статье изучаются конструктивные особенности пироклапана газотурбинного двигателя, метод получения корпуса пироклапана и выбор оснащения технологического процесса изготовления.
Ключевые слова: литье в кокиль, литейные дефекты, приспособление, деталировка.
Одним из основных направлений развития технологии механической обработки в современном производстве является использование черновых заготовок с экономически конструктивными формами, которые обеспечивают возможность применения наиболее оптимальных способов их обработки, т.е. обработка осуществляется с наименьшими отходами и наибольшей производительностью. Такое направление требуется для непрерывного повышения точности заготовок и приближения их к конструктивным размерам готовой детали, что позволило бы сократить объем обработки резанием, которая в свою очередь ограничивает ее в ряде случаев чистовыми и отделочными операциями.
Рассматриваемая деталь - «Корпус пироклапана». Изготавливается деталь из стали ВЖЛ 14Н, метод получения заготовки - литьё в кокиль. Данная деталь входит в состав пироклапана газотурбинного двигателя.
В данный момент деталь изготавливается из литейной заготовки.
Основным недостатком данного метода получения заготовки является значительное количество литейных дефектов, таких как раковины, трещины, рыхлота, пористость. Литейные дефекты обнаруживаются не только при контроле заготовки, но и при механической обработке, а также при испытаниях на прочность уже готовой детали.
Оснащение и выбор технологического процесса изготовления должен производиться исходя из условий обработки, при этом учитывая: вид станка; метод обработки изделия, режимы резания и условия работы; материал обрабатываемой детали, её размеры и конфигурацию; требуемые точность обработки и шероховатость поверхностей; тип производства, стоимость инструмента и затраты на его эксплуатацию.
Технологическая оснастка, в основном универсальная, однако, по мере укрупнения серий, создаётся высокопроизводительная специальная оснастка. При этом целесообразность её создания должна быть предварительно обоснована технико-экономическими расчётами. Большое распространение имеет универсально-сборная, переналаживаемая технологическая оснастка, позволяющая существенно повысить коэффициент оснащенности серийного производства.
Приспособлением для токарной операции является оправка, которая, в свою очередь, включает в себя два противовеса, стойку и прижим. Эскиз приспособления для токарной операции представлен на рисунке 1.
А-А
Б-Б
Рисунок 1 - Приспособление для токарной операции
Оправка - специальное токарное приспособление, применяемое, как правило, при обработке наружных и внутренних поверхностей. Она представляет собой с одной стороны цилиндрическую поверхность, которой оправка зажимается в трехкулачковый патрон станка, а с другой стороны площадку, на которую производится установка обрабатываемой детали. Параметры оправки представлен на рисунке 2.
г-г
к
Рисунок 2 - Оправка
Прижим предназначен для плотного прижатия поверхности детали к плоскости приспособления. Он упирается в верхний торец детали и прижимается гайкой. Параметры прижима представлен на рисунке 3
Фп
\/¡?а 16
% У/,
Ф21 На 1.6/\ |
Рисунок 3 - Прижим Стойка предназначена для базирования детали по 012+0,05. Она плотно запрессовывается в корпус оправки. На поверхности стойки, контактирующей с деталью, выполняется цементация для повышения твёрдости и износоустойчивости. Параметры стойки представлены на рисунке 4
Противовес левый и правый предназначены для полного или частичного уравновешивания сил тяжести и создаваемых ими моментов, действующих во время вращения приспособления в шпинделе станка. Параметры противовесов представлены на рисунке 5 и рисунке 6.
N
А-А
20
НО!
г-1
Л/Д7 -—
1 <
2 места
00,2
Рисунок 5 - Противовес левый
Рисунок 6 - Противовес правый
Управляющая программа для станка с ЧПУ - составляющая станочного оборудования с числовым программным управлением. С ее помощью обеспечивается автономная или полуавтономная обработка заготовок. Этот компонент позволяет получить качественное и точное изготовление деталей, имеющих сложные формы. Разработка управляющей программы требует специальных навыков.
Управляющая программа обеспечивает контроль над станками на числовом программном управлении. без необходимости постоянного слежения. Она представляет собой комплекс команд, которые подаются рабочему оборудованию.
При помощи команд:
- перемещаются инструменты;
- перемещаются заготовки;
- контролируется скорость обработки.
Рассмотрим разработку программы для токарно-фрезерной обработки корпуса на станке NEF 400 от DMG MORI.
Часть программы будет выглядеть следующим образом:
N10G28W0
M95
G4P100
M98P1000
M96
T0101("CHERNOVOI R0.8")
G97S3000M3P1
G28W0
G0X28M8
Z0.0
X9
G28W0
M5
M30
Разработанные управляющие программы для фрезерной и токарной операций, позволяют обработать деталь, удовлетворяя всем требованиям конструкторской и технологической документации.
Разработанное приспособление обеспечивает надежное закрепление детали на токарной операции и удовлетворяет всем требованиям точности базирования рассматриваемой детали. Базирование корпуса осуществляется по 012+0,05 и 05,5+0,05. Данное приспособление является специальным и нацелено на применение для крупносерийного типа производства. Список литературы
1. Томкин, А. М. Выбор материалов и технологий в машиностроении / А. М. Томкин,
B. И. Темных, Л. А. Свечникова М.: Инфра-М, Сибирский федеральный университет СФУ, 2013. 240 с.
2. Кириллов, Е. С. Проектирование и производство заготовок в машиностроении / Е.
C. Кириллов, В. П. Меринов, А. Г. Схиртладзе М.: ООО "ТНТ", 2014. 156 с.
3. Панов, А. А. Обработка металлов резанием: Справочник технолога / А. А. Панов М.: Машиностроение, 2010. 738с.
Belan Dmitry Y.; PhD.; assistant professor; assistant professor (E-mail: [email protected])
Omsk State Transport University, Omsk, Russia Haseinova Sania B.; student
Omsk State Transport University, Omsk, Russia
DESIGNING OF TECHNOLOGICAL EQUIPMENT FOR MECHANICAL PROCESSING OF CASING DETAIL FROM HEAT STEEL STEEL
Abstract: In this article, we study the design features of a gas turbine engine pyro-valve, the method for obtaining a pyro-valve body and the choice of equipment for the manufacturing process.
Keywords: casting into chill mold, casting defects, adaptation, detailing.
