Введение 6
1. Анализ конструкций ультразвуковых колебательных систем
для ультразвуковых технологий 7
1.1 Назначение и общий принцип работы ультразвуковых
колебательных систем 7
1.2 Конструктивные исполнения ультразвуковых колебательных
систем для технологий ультразвуковой сварки полимерных материалов 8
2. Разработка технологического процесса изготовления
ультразвуковых волноводов 14
2.1 Анализ конструктивного исполнения ультразвуковых
волноводов 14
2.2 Проектирование технологических операций токарной
обработки на станке с ЧПУ 16
3. Безопасность и экологичность проекта 37
3.1 Конструктивно-технологическая характеристика объекта 37
3.2 Идентификация производственно-технологических и
эксплуатационных профессиональных рисков 38
3.3. Методы и технические средства снижения профессиональных рисков 38
3.4 Обеспечение пожарной и техногенной безопасности
рассматриваемого технического объекта (производственно-технологических эксплуатационных и утилизационных процессов) 39
3.4.1 Идентификация опасных факторов пожара 39
3.4.2 Разработка технических средств и организационных
мероприятий по обеспечению пожарной безопасности технического объекта 39
3.4.3. Организационные (организационно-технические)
мероприятия по предотвращению пожара. 41
3.5 Обеспечение экологической безопасности рассматриваемого
технического объекта 42
3.5.1 Идентификация экологических факторов технического объекта 42
3.5.2 Разработка мероприятий по снижению негативного
антропогенного воздействия на окружающую среду рассматриваемого технического объекта 43
4. Экономическая эффективность работы 44
4.1 Калькуляция себестоимости технологии ультразвуковой сборки 44
4.2 Расчет показателей экономической эффективности 45
проектируемого варианта технологии
Заключение 47
Список используемых источников 48
В современном машиностроении стоит задача повышения качества выпускаемых изделий в условиях массового и в то же время многономенклатурного, персонализированного производства.
В современных технология механической обработки наблюдается тенденция в применении комбинированных технологиях, когда наряду с мономеханической обработкой в зону обработки вводится дополнительный поток концентрированной энергии. Одним из эффективных технологий комбинированной обработки являются ультразвуковые технологии. Воздействие ультразвуковых колебаний позволяет существенно повысить качество и производительность обработки. Наложение на инструмент или ввод в технологическую среду дополнительной энергии ультразвука способствует временному изменению физико-механических свойств среды и позволяет добиться улучшения обрабатываемости материалов без ухудшения качества обработки. Однако, для эффективного внедрения ультразвуковых технологий необходимо настраивать системы на резонансные частоты, причем для согласования по частоте также и учитывается технологическая нагрузка в которую вводится ультразвук. Поэтому для внедрения ультразвуковых технологий необходимы ультразвуковые колебательные системы различной мощности, встраиваемые в технологические аппараты. При этом для более эффективного применения ультразвука к колебательным системам предъявляются особые требования по качеству их изготовления и сборки.
Кроме того, учитывая многообразие технологических задач, где может быть востребованы ультразвуковые технологии и, как следствие, разнообразие ультразвуковых колебательных систем, то задача технологической унификации разнообразных конструкций ультразвуковых колебательных систем и их звеньев является актуальной и важной задачей в технологии их изготовления.
Технологии с применением дополнительной энергии ультразвуковых колебаний являются перспективными методами интенсификации технологических процессов, позволяющие вести обработку труднообрабатываемых материалов. При проектировании и разработке таких технологий особое значение придается расчету, изготовлению и сборки ультразвуковых колебательных систем. Для различных технологических применений ультразвука существует огромное количество колебательных систем, поэтому их технологическая унификация, позволяющая разработать типовые технологии их изготовления является актуальной технологической задачей. В ходе выполнения выпускной квалификационной работе поставленная цель достигнута - разработаны шаблоны управляющих программ для групповой технологии изготовления ультразвуковых волноводов. В рамках работы выполнена оптимизация циклов управления приводами станка с ЧПУ с целью обеспечения заданной точности воспроизводства контура волновода. Разработаны управляющие программы для обработки волноводов на токарных станках с ЧПУ.
Разработанные шаблоны управляющих программ для токарного станка с ЧПУ использовались для изготовления реальных ультразвуковых волноводов и других комплектующих ультразвуковых колебательных систем для технологии ультразвуковой сварки, выполняемых в рамках хоздоговорной тематики в Тольяттинском государственном университете. Практическая реализация отработанных в рамках выполнения ВКР инженерных решений позволила сократить время технологической подготовки производства и разработки управляющих программ для станка с ЧПУ и повысить производительность изготовления ультразвуковых систем различного типа.
