Введение 17
1 Обзор литературы 20
1.1 Анализ существующих способов обработки материалов 22
1.2 История возникновения гидроабразивной обработки 22
1.3 Анализ особенностей гидроабразивный технологии 23
1.4 Анализ особенности ресурсов используемые при гидроабразивной
технологии 25
2 Объект и методы исследований 32
2.1 Объект исследований 32
2.2 Методы исследований 35
3 Расчет и аналитика 37
3.1 Моделирование установки гидроабразивной резки 37
3.1.1 Расчетная часть 38
3.1.2 Составление системы уравнений 48
3.1.3 Составление структурной схемы 53
3.2. Исследование точности и качество изготовления детали «подвес» при гидроабразивной обработке из нержавеющей стали 60
3.3 Исследование точности изготовления детали «стенка передняя» при
гидроабразивной обработке из нержавеющей стали 71
3.4 Экспериментальное исследование статической жесткости устройства
перемещения режущей головки гидроабразивной установки 80
4 Результаты проведенного исследования 84
4.1 Результаты математического моделирования 84
4.2 Результаты исследования точность и качество деталей, полученных на
гидроабразивной установке 88
4.3 Повышение точности и качества деталей, полученных на установке
гидроабразивной резки 89
5 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 91
5.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
научных исследований 91
5.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 91
5.1.2 Анализ конкурентных технических решений 92
5.1.3 Swot - анализ 94
5.1.4 Оценка готовности проекта к коммерциализации 97
5.2 Планирование научно-исследовательских работ 99
5.2.1 Структура работ в рамках научного исследования 99
5.2.2 Спределение трудоемкости выполнения работ 100
5.3 Бюджет научного исследования 104
5.3.1 Расчет материальных затрат 104
5.3.2 Специальное оборудование для научных (экспериментальных) работ
104
5.3.3 Расчет амортизации специального оборудования 105
5.3.4 Расчет основной заработной платы 106
5.3.5 Дополнительная заработная плата 108
5.3.6 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) 108
5.3.7 Накладные расходы 109
5.4 Определение ресурсоэффективности научного исследования 109
6 Социальная ответственность 112
6.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 112
6.2 Производственная безопасность 114
6.3 Анализ опасных и вредных производственных факторов 115
6.3.1 Микроклимат 115
6.3.2 Уровень шума на рабочем месте 116
6.3.3 Уровень вибрации на рабочем месте 117
6.3.4 Освещенность на рабочем месте 119
6.3.5 Электробезопасность 120
6.4 Требования во время работы гидроабразивного станка 121
6.5 Экологическая безопасность 122
6.5.1 Анализ влияния объекта исследования на окружающую среду 122
6.5.2 Обоснование мероприятий по защите окружающей среды 123
6.6 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 124
6.6.1 Анализ чс, которые может инициировать объект исследования 124
6.6.2 Анализ чс, которые могут произойти во работы гидроабразивной
установки 125
6.6.3 Обоснование мероприятий по предотвращению чс и разработка
порядка действия в случае возникновения чс 125
Заключение 127
Список публикаций студента 129
Список использованных источников 130
Приложения 135
Модернизация отечественной экономики в стратегии развития Российской Федерации до 2020 года является приоритетной актуальной проблемой [1]. Од¬ним из основных отраслей экономики это - машиностроительное производство. Машиностроительное производство считается главной отраслью металлообрабатывающей промышленности и также занимает центральное место в экономики всех развитых стран мира.
Современная технологическая система - это совокупность потоков энергии, используемых материалов и информации, которые функционирует как единое целое, в котором исполняется определенная последовательность технологических процессов и они между собой связаны [2].
Технологическая система в производстве - это ключевой фактор для получения качественных изделия. Все технологические машины можно представить в виде технологической системы. Именно производительность технологические оборудования в машиностроительных производствах оказывают влияния на качество получаемых изделий. Все технологические оборудования можно рассмотреть, как целые динамические системы. Поэтому необходимо при проектирования технологического оборудования исследовать динамические характеристики, которые влияют на принцип работы оборудования. Динамические системы можно представить в виде дифференциальными моделями, т.е. дифференциальными уравнениями.
В настоящее время необходимо постоянно обновлять ассортименты изделий с целью повышения конкурентоспособности отечественной машиностроительной продукции.
Минимизация времени подготовки производства дает возможность получить наибольшую прибыль в рыночной экономике, это показывает опыт производства ведущих промышленно развитых стран мира.
Повышение конкурентоспособности отечественной машиностроительной продукции прежде всего зависит от точности и производительности обработки материалов. Повышение точности и производительности обработки на металлообрабатывающем оборудовании является комплексной проблемой, решение которой связано с улучшением качества изготовления металлорежущего оборудования, приспособления и инструментов, поддержанием их точностных характеристик при эксплуатации, а также автоматизацией, комплексной механизацией и роботизацией производства [3]. Повышение качества оборудования на стадиях проектирования и изготовления достигается за счет совершенствования методов расчета конструкций, применения современных материалов, прогрессивной технологии обработки и сборки деталей и узлов. Поэтому управление точности при применении прогрессивных технологий является актуальной задачей.
Цель магистерской диссертации является исследование влияния жесткости конструкции на точность и качество деталей, полученных на установке гидроабразивной резки.
Объектом исследования является конструктивное особенности гидроабразивной установки и технологические параметры гидроабразивной резки.
Предметом исследования является влияние жесткости конструкции на точность и качество деталей, полученных на установке гидроабразивной резки.
При выполнения данной работы были применены следующие методы исследования: сравнительный анализ, моделирование, синтез, эксперимент, наблюдение, измерение, сравнение, описание.
В результате выполнения работы решались следующие задачи:
1. На основе доступных литературных источников оценить развитие гидроабразивной технологий на российском и зарубежном производстве.
2. Теоретическое исследования и разработка математической модели гидроабразивной установки.
3. Определение жесткости системы позиционирования инструмента установки гидроабразивной резки.
5. Экспериментальные исследования точности и качества обработки при ГАР.
6. Определение влияния жесткости системы позиционирования инструмента установки гидроабразивной резки на точность и качество поверхностей получаемого изделия и определение пути повышения точности.
В результате выполненной работы на основе доступных литературных источников был произведен анализ развития гидроабразивной технологии на российском и зарубежном производстве. По поставленным задачам, разработана математическая модель гидроабразивной установки, которая реализована в программном продукте MatLAB. Для составленной математической модели был произведен расчёт диапазона значений параметров системы. В результате теоретических исследований влияния параметров системы на вибрационные характеристики, был выявлен вариант установки параметров, при котором наблюдались минимальные вибрации заготовки и режущей головки.
В ходе экспериментального исследования были определены жесткости си¬стемы позиционирования инструмента установки гидроабразивной резки, точноти и качества обработки при ГАР. Определено влияния жесткости системы позиционирования инструмента установки гидроабразивной резки на точность и качество поверхностей получаемого изделия и определение пути повышения точности. По результатам проведенного исследования даны рекомендации по повышению точности и качества деталей.
В дальнейшем планируется провести ряд исследований по модернизации гидроабразивной установки и оптимизации параметров сил резания, вибрационных процессов, влияющих на точность и качество обработки при ГАР.
В разделе «Социальная ответственность» были рассмотрены опасные и вредные факторы, влияющие на здоровье, самочувствие работающего и безопасность труда, а также разработаны мероприятия по их устранению. Большинство опасных и вредных факторов удалось устранить и значительно снизить их негативное влияние. В целом можно отметить, что условия труда на рассматриваемом участке являются достаточно комфортными и безопасными, что способствует снижению показателей травматизма, а также благоприятно влияет на повышение производительности труда.
В разделе «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение» определен коммерческий потенциал и перспективность проведения данного научного исследования с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения, произведен расчет бюджета НИ, определена экономическая эффективность исследования.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
