ВКР: Обеспечение качества детали Корпус на основе модернизации технологического процесса презентация

Цель работы:
Установление необходимости и целесообразности внедрения электроэрозионной обработки в технологический процесс изготовления детали «Корпус».
Задачи:
анализ базового технологического процесса изготовления детали «Корпус»;
модернизация технологического процесса изготовления детали «Корпус»;
проектирование специального режущего инструмента;
проектирование специального станочного приспособления;
исследование процесса электроэрозионной обработки и его влияния на качество обрабатываемой поверхности;
разработать мероприятия для обеспечения требуемого качества и шероховатости обрабатываемых поверхностей.

Чертеж детали «Корпус» , лист 1
Масса 5,9 кг

Чертеж детали «Корпус» , лист 2

Материал – Сталь 12Х18Н10Т-ВД ГОСТ 5632-2014 В %
1 . Маа детали 0,5 кг.
Чертеж детали «Корпус» , лист 3

Метод получения заготовки базового ТП
а) получение заготовки из предварительно изготовленных частей (прокат, листовой прокат), сваркой (
1,2 – правое и левое крыло, 3-корпус, 4-бобышки, 5 – стенки)
Рисунок 1- Методы получения заготовки
б) заготовка из проката круг 160-В1 ГОСТ 2590-2006/12Х18Н10Т ВД ГОСТ5949-14
а)
б)

Выбор способа получения заготовки для нового ТП
Лист Б-ПН-НО-115 ГОСТ 19903-2015/12Х18Н10Т ГОСТ5949-14
Рисунок 2- Заготовка из листового проката
Сравнительный анализ
по массе заготовки, с учетом технологических потерь
Сравнительный анализ
по массе заготовки
Сравнительный анализ
по стоимости заготовки
Сравнительный анализ
по коэффициенту использования материала

Выбор и проектирование режущего инструмента
Сверла Sandvik CoroDrill Delta
Фрезы CoroMill
Фрезы CoroMill Plura
Метчики ручные ГОСТ3266-881
Фрезы CoroMill Plura
Для крепления инструмента выбраны прецезионные патроны
Hydro-Grip ISO7388.1/DIN69871
Центров.сверло
Dormer A2002.0×5.0.

Технологический процесс изготовления де тали «Корпус»
Карта наладок на операция комплексная 030, лист 1, обрабатывающий центр Hermle U1130

Карта наладок на операция комплексная 030, лист 2, обрабатывающий центр Hermle U1130

Карта наладок на операцию комплексная 045 обрабатывающий центр Hermle U1130, лист 1

Карта наладок на операцию комплексная 045 обрабатывающий центр Hermle U1130, лист 2

Карта наладок на операцию профильно-вырезную 060 электро-эрозионный станок Sodick AQ600L

Карта наладок на операцию профильно-вырезную 075 электро-эрозионный станок Sodick K1CN

Резец (ВКР.01.02.000) для обработки кольцевого зуба
Масса 0,1 кг

Канавочный зенкер (ВКР.01.03.000) для выполнения
кольцевой канавки
Масса 2,3 кг

Шабер 9ВКР.01.04.000 ) для зачистки внутренних отверстий
Масса 0,4 кг

Специальное приспособление (ВКР.01.05.000) для крепления детали "Корпус" на комплексной операции 025

Схема сборки СП

Расчеты по специальному приспособлению (ВКР.01.05.000)
Для проверки на прочность детали «шток» необходимо проверить прочность резьбовой части на срез и смятие, если при работе штока возникает максимальная сила зажима
F = Q=3900Н, параметр резьбы М22-7Н, допускаемые напряжения стали 45Х ГОСТ4543-71м при сечении до 50 мм:
Предел прочности при растяжении [σв] = 100 кг/мм2,
Предел текучести [σт] = 80 кг/мм2,
Предел прочности при изгибе [σ-1р ] = 366 кг/мм2,
Относительное удлинение образца δ=10%,
Относительное сужение сечения ψ=50кДж/м2,
Ударная вязкость α=3×106 1/град
Твердость по Бринелю НВ217.

Схема процесса электроэроззионной обработки сквозного отверстия

Схема процесса электроэроззионной обработки глухого отверстия

Схема воздействия электроэрозионной обработки
на обрабатываемую поверхность
Недостаток: под воздействием высокой температуры между химически активным цезием и слоем термического влияния (СТВ) происходит химическая реакция, после чего поверхность покрывается продуктами этой реакции (черным налетом).
Основные задачи исследования :
1) определение влияния параметров ЭЭО на глубину СТВ при обработке стальных образцов, изготовленных из стали 12Х18Н10Т-ВД .
2) определение причины появления черного налета на ПОМЭЭ.
3) внедрение дополнительной операции в технологический процесс для удаления СТВ с ПОМЭЭ.

образцы - плитка размером 15max×120×40 мм из стали 12Х18Н10Т-ВД ГОСТ 5632-72, край образца обрабатывается на электроэрозионном станке на трех режимах обработки ;
электронный микроскоп Теsсаn MIRA3 LMU с электронной приставкой Inca c детектором X-ma;
спектрометр СПАС-05.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ для эксперимента
Этапы исследования:
микроскопический анализ;
спектральный анализ.

Первый этап
Электронный микроскоп Теsсаn MIRA3 LMU с электронной приставкой Inca c детектором X-maх
ускоряющее напряжение от 0,5 до 30 кВ. При проведении микроанализа используются увеличения микроскопа от х35 до х30000. Диаметр образца не более 125 мм. Область анализа составляет от мкм2 до 20 мм2.
максимальное значение тока зонда – 200 нА.
увеличение: от 4x до 1 000 000x.
система энергодисперсионного микроанализа Advanced Aztec Energy(IE350)/ X-max80 с гарантированным спектральным разрешением на линии Mn Kα – 127 эВ.
Микроскопический анализ – изучение поверхности при помощи световых микроскопов, где увеличение в пределах 50…2000 раз позволяет обнаружить элементы структуры размером до 0,2 мкм.
В ходе эксперимента необходимо выявить:
величину, форму и расположение зёрен;
качество тепловой обработки (например, глубину проникновения закалки);
дефекты (пережог, обезуглероживание, наличие неметаллических включений.

Сравнительный анализ образцов обработанных на черновом режиме
исходный образец
образец после обработки в черновом режиме:
1- зона термического влияния;2- зона нарушения поверхностного слоя.
1
2
образец после обработки в чистовом режиме:
1- зона термического влияния;2- зона нарушения поверхностного слоя.
Установлено: нарушение поверхностного слоя глубиной около 0,14 мм max.
Сравнительный анализ образцов обработанных на чистовом режиме
Установлено: нарушение поверхностного слоя глубиной около 0,10 мм max.

исходный образец
2
1
образец после обработки в черновом режиме:
1- зона термического влияния;2- зона нарушения поверхностного слоя.
После обработки детали на профильно-вырезных операциях 60, 075 для механической обработки на слесарных операциях 065, 080 необходимо оставить припуск достаточный для удаления поврежденного слоя, т.е 0,15 мм
Сравнительный анализ образцов обработанных на прецезионном режиме
Установлено: нарушение поверхностного слоя глубиной около 0,05 мм max.
Вывод по результатам исследования:

Второй этап исследования
Спектральный анализ физический метод качественного и количественного определения атомного и молекулярного
Спектрометр СПАС-05
Спектральный анализ изучил два образца после шлифовальной обработки и образца после электроэрозионной с целью определения способа удаления нагара, образовывающегося на поверхности детали
Результаты спектрального анализа

1) В результате анализа двух ранее разработанных базовых ТП было установлено что их применение нецелесообразно.
При изготовлении заготовки первого варианта по первому ТП выявило следующие проблемы:
неудобство выполнения внутренней сварки;
дефекты сварки –прожоги, проплав основного металла – что недопустимо;
необходима дополнительная обработка после сварки для удаления дефектов сварки;
сложно выдержать размеры чертежа при сварке.
обнаружение тещин в сварных швах после темической обработки.
Изготовление детали «Корпус» по второму ТП выявил следующие проблемы:
трудоемкость и сложность обработки внутренних отверстий;
сложность закрепления детали на последних этапах обработки, вызванная тонкостенностью конструкции;
брак - разнотолщинность внутренних стенок отверстия.
2) Разработан технологический процесс изготовления детали «корпус», для которого выбран более оптимальный способ получения заготовки, спроектировано специальное приспособление 9для закрепления детали на фрезерно-сверлильных операциях), специальный режущий инструмент (резец для обработки кольцевого зуба, канавочный зенкер для выполнения
кольцевой канавки, шабер для зачистки внутренних отверстий).
Выводы