Билет №7

1. Технологический процесс обработки дисков. Маршрут обработки, оборудование, типы применяемых приспособлений, режущий инструмент, режимы резания для одной из операций.

Диски применяются в авиастроении, так например – диски турбинные под лопатки. Их размеры составляют от 0,5 до 1,5 метров. Применяемый материал – жаропрочная сталь.

Маршрут обработки:

05) Заготовительная, эта операция представляет собой ковочный процесс

10) Токарная, здесь происходит точение наружной поверхности (грубая обработка)

15) Токарная, точение поверхности с другой стороны

20) Термообработка, для упрочнения и снятия внутренних напряжений (релаксация)

25) Токарная, чистовое точение

30) Токарная, чистовое точение с другой стороны

35) Фрезерно-сверлильные работы

40) Полировка

45) Протяжка пазов под лопатки

50) Слесарная, снятие заусенцев

55) Промывка

60) Контроль

Применяемое оборудование:

- ковочные машины

- токарно-карусельные станки

- вертикально-фрезерно-сверлильные станки (универсальные)

- термический цех

Применяемые приспособления:

- центрирующее приспособление

- приспособления применяемые при выверки центра изделия

- установочные приспособления с целью образования технологических баз

- позиционные приспособления, позволяющие точно позиционировать режущий инструмент или заготовку.

- приспособления для режущего инструмента

Режущий инсрумент:

-резец проходной

- резец подрезной

- фреза концевая

- фреза торцевая

- сверло

- протяжка

- долбяк

Режимы резания

Токарная обработка наружной поверхности:

- подача 0,2 мм/об

- частота вращения 12-15 об/мин

- скорость резания 0,8 м/с

2. Выбор конструкции изделия. Конструктивная переемственность. Компонование. Совершенство конструктивной схемы. Компактность конструкции. Рациональный выбор параметров оборудования.

При выборе параметров машины, основной схемы и типа конструкции в центре внимания должны быть факторы, определяющие эконо­мическую эффективность машины: высокая полезная отдача, малые энергопотребление и расходы на обслуживание, низкая стоимость эксплуатации и длительный срок применения. Схему машины обычно выбирают путем па­раллельного анализа нескольких вариантов, которые подвергают тщательной сравнитель­ной оценке со стороны конструктивной целе­сообразности, совершенства кинематической и силовой схем, стоимости изготовления, энер­гоемкости, расхода на рабочую силу, надеж­ности действия, габаритов, металлоемкости и массы, технологичности, степени агрегатности, удобства обслуживания, сборки-разборки, осмотра, наладки, регулирования.

После выбора схемы и основных показате­лей агрегата разрабатывают компоновку, на основе которой составляют эскизный, техниче­ский и рабочий проекты.

Разработка вариантов - дело не индивиду­альной привычки или наклонностей конструк­тора, а закономерный метод проектирования, помогающий отыскать наиболее рациональное решение.

Конструктивная преемственность — это ис­пользование при проектировании предшест­вующего опыта машиностроения данного про­филя и смежных отраслей, введение в проекти­руемый агрегат всего полезного, что есть в су­ществующих конструкциях машин.

Изучая историю развития любой отрасли маши­ностроения, можно обнаружить огромное много­образие перепробованных схем и конструктивных решений. Многие из них, исчезнувшие и основатель­но забытые, возрождаются через десятки лет на но­вой технической основе и снова получают путевку в жизнь. Изучение истории позволяет избежать оши­бок и повторения пройденных этапов и вместе с тем наметить перспективы развития машин.

Компонование обычно состоит из двух эта­пов: эскизного и рабочего. В эскизной компоновке разрабатывают основную схему и об­щую конструкцию агрегата (иногда несколько вариантов). На основании анализа эскизной компоновки составляют рабочую компоновку, уточняющую конструкцию агрегата и служа­щую исходным материалом для дальнейшего проектирования.

Компоновку следует начинать с решения главных вопросов - выбора рациональных ки­нематической и силовой схем, правильных раз­меров и формы деталей, определения наиболее целесообразного взаимного их расположения. При компоновании надо идти от общего к частному, а не наоборот.

Другое основное правило компонования - разработка вариантов, углубленный их анализ и выбор наиболее рационального. Вначале необхо­димо продумать все возможные решения и выбрать из них оптимальное для данных ус­ловий. Полная разработка вариантов необязатель­на. Обычно достаточно карандашных наброс­ков от руки, чтобы получить представление о перспективности варианта и решить вопрос о целесообразности продолжения работы над ним.

Совершенство конструктивной схемы. Наибольшие возможности уменьшения мас­сы заложены в применении рациональ­ных конструктивных схем с наи­меньшим числом деталей и наиболее вы­годным течением силового потока.

Основным мероприятием по совершенствованию конструктивной схемы является уменьшение числа звеньев. Сокращение звеньев механизма и устране­ние излишних звеньев способствуют значительному снижению массы агрегата.

Рис. 1. Устранение лишних звеньев

Компактность конструкций. Следует всемерно использовать габариты для размещения наибольшего возможного числа рабочих элементов. Этот принцип, ко­торый можно назвать принципом плотной упаковки, позволяет добиться значительно­го выигрыша в габаритных размерах и массе или в тех же размерах увеличить несущую способность конструкции.

Рациональный выбор параметров машин.

Основной принцип: рационально изменив некоторые параметры конструкции можно добиться значительного улучшения других параметров (повысить производительность, уменьшить габариты, снизить металлоёмкость и т.д.)

Рис. 2. Рациональное использование габаритных размеров

Например: для некоторых категорий машин, работаю­щих на жидкостях или газах (гидравлические прессы, воздушные и паровоздушные молоты, пневматические и гидравлические приводы), значительного уменьшения размеров и массы можно добиться увеличением давления рабо­чей жидкости (газа).

До известного предела можно повысить рабочее давление газов в двигателях внутреннего сгорания (примене­нием наддува и повышением степени сжатия), что позволяет уменьшить рабочий объем ци­линдров или при заданном рабочем объеме повысить мощность.

В некоторых случаях, например в машинах-генераторах энергии, можно достичь умень­шения массы за счет повышения быстроход­ности.

Этот путь имеет свои ограничения. У двигателей внутреннего сгорания повышение частоты вращения лимитируется увеличением скорости всасывания, со­провождающейся падением наполнения цилиндров и уменьшением мощности двигателя. У паровых и газовых турбин повышение частоты вращения требует соответствующего увеличения проточной скорости рабочей жидкости, вызывающего рост внутренних потерь. Кроме того, увеличивается дина­мическая напряженность машины и повышается из­нос.

В крупногабаритных агрегатах существен­ного уменьшения массы и упрощения привода можно достичь децентрализацией при­вода путем замены механических передач ин­дивидуальными электро- и гидроприводами, связанными цепями управления. Механические коробки скоростей во многих случаях выгодно заменять системами регулируемых электро­приводов.

Наибольшее уменьшение массы может дать пере­ход на принципиально новые схемы машин и про­цессы. Так, паровые машины вытеснены паровыми турбинами, допускающими гораздо большую кон­центрацию мощности в одном агрегате при относи­тельно меньшей его массе. Поршневые двигатели внутреннего сгорания в области больших мощностей уступают место газовым турбинам. Паровые тур­бины, по-видимому, со временем уступят место га­зовым турбинам, не требующим громоздкого вспо­могательного оборудования (котлы, конденсаторы). В области электроэнергоустановок коренной переворот произведут магнитогазодинамические генера­торы, непосредственно преобразующие тепловую энергию в электрическую.