Рисунок 3. График штучных времен.

3.2. Разработка технологической операции «Электрохимическое полирование» профиля пера лопатки
В результате обзора литературы [5], [6], [7], [8] в данной выпускной квалификационной работе предлагается внести в технологический процесс новую операцию, при этом остальные операции оставляем без изменений.

Операцию №100 - Полировальная (профиля пера) по базовому технологическому процессу заменим на «Электрохимическое полирование профиля пера».

Операция будет состоять из одного основного перехода и вспомогательных переходов , а конкретно: установить/снять деталь в приспособление, включить/выключить станок, включить/выключить подачу электролита, измерить шероховатость.
3.2.1.Выбор оборудования для операции «Электрохимическое полирование»
Из базовой технологии известны следующие данные:

1. 
   Деталь – лопатка рабочая 2-й ступени КВД.
   
2. 
   Материал заготовки – титановый сплав ВТ8М-1.
   
3. 
   Характер заготовки – предварительно обработанная.
   
4. 
   Масса заготовки – 0,0077 кг.
   
5. 
   Шероховатость поверхностей профиля пера до полирования Ra 3,2.
   
6. 
   Шероховатость поверхностей получаемая после полирования Ra 0,8.
   

Для электрохимического полирования профиля пера лопатки выбираем унифицированный станок для групповой обработки рабочих лопаток компрессора модели УЭХЛС -3000; [5] стр.185.

Данный станок в отличии от других моделей станков для ЭХО лопаток оснащен блоком подготовки и подачи электролита, а также источником питания.

Станок состоит из станины 1, на которую устанавливается рабочая камера 2 и два основания 3 под левый и правый приводы электродов – инструментов 4.

Верхняя крышка рабочей камеры 5 имеет посадочные места для установки кассеты – носителя.

Блок подготовки и подачи электролита 6 состоит из ванны с электролитом, насосов подачи электролита в зону работы станка и насосов перекачки элеткролита из общей емкости в ванну через систему фильтров и теплообменников.

Источник питания 7 обеспечивает заданные параметры рабочего тока и напряжения, а блок управления 8 совместно со стойкой ЧПУ обеспечивает работу станка по заданной программе. Схема станка показана на рисунке 3.1, а технические характеристики станка представлены в таблице 3.2.1.

---

Принцип работы станка состоит в следующем: рабочая лопатка после операции «Фрезерная с ЧПУ» устанавливается в универсальную кассету носитель, затем кассета закрепляется в верхней крышке рабочей камеры. Программа обработки вводится в устройство ЧПУ. ПО эталонной лопатке устанавливают конечное положение электродов – инструментов. После чего в соответствии со структурой операции, которая определена конечным значением шероховатости поверхности профиля пера, осуществляют в автоматическом режиме технологический цикл. По окончанию операции оператор извлекает обработанную лопатку из кассеты, производит контроль внешнего вида и укладывает обработанную лопатку в спец.тару.



Рисунок 3.1. Схема станка УЭХЛС – 3000.

1 – станина; 2- рабочая камера; 3 – основания под левый и правый приводы электродов – инструментов; 4 – привод электрода – инструмента; 5 – посадочное место для установки кассеты – носителя; 6 – ванна с электролитом; 7 – источник питания; 8 – блок усправления со стойкой ЧПУ.


Таблица 3 – технические характеристики стнка УЭХЛС – 3000.

Параметры	Значения
Количество управляемых осей координат	2
Привод рабочих головок	Линейный синхронный двигатель
Скорость перемещения каретки, м/с	0,5
Точность позиционирования электрода – инструмента, мкм	± 2
Мксимальный ход инструмента, мм	50
Пиковое тяговое усилие, кН	5
Угол наклона осей электродов – инструментов к оси Z лопатки, град	60
Количество контуров источников питания	2

Продолжение таблицы 3

Режим работы исполнительных механизмов	Постоянный ток, импульсный ток.
Максимальное амплитудное значение тока в контуре, кА	12
Максимальный средний ток, кА	3
Диапазон регулирования напряжения, В	6 – 21 в режиме постоянного тока; 12– 48 в режиме импульсного тока;
Полярность заготовки	Прямая и обратная
Объем станочного бака, м3	1,5
Расход насоса рабочей подачи, м3/ч	3,6
Средняя скорость прокачки электролита, м/с	10…30
Диапазон регулирования рабочих зазоров, мкм	40…400
Система контроля минимального зазора	Электроконтактная
Номинальная мощность источников питания,кВА	60

---

Схема обработки лопатки на станке УЭХЛС-3000 показана на рисунке 3.1


Рисунок 3.2. Схема обработки лопатки на станке УЭХЛС-3000.

1 – обрабатываемая лопатка; 2 – универсальная кассета носитель для установки лопаток; 3;4 – электроды инструменты; 5 – винт соединяющий электрод – инструмент со штоком привода; 6 - поджимной винт для обеспечения силы закрепления лопатки в кассете – носителе; 7;8 - штоки приводов электродов инструментов.

3.2.2. Назначение режимов обработки для операции №100 «Электрохимическое полирование профиля пера»
Важным этапом при назначении режимов электрохимической обработки, является выбор рабочей жидкости (электролита). Для обработки лопатки 2-й ступени КВД из титанового сплава ВТ8М1 при достигаемой шероховатости поверхностей спинки и корыта Ra 0,4, выберем рабочую жидкость (электролит) по табл. 2; [5]: 10%NaCl + 10%NaNO₃.

Назначаем режимы для электрохимического полирования:

1. Величину рабочего зазора а₀ для обработки лопаток малых и средних размеров обычно выбирают в диапазоне 0,15…0,3 мм. Назначим а₀ = 0,2 мм, так как при меньшем рабочем зазоре появится рост гидравлического сопротивления.

2. Выбор электрических параметров. Среднюю плотность тока i_ср при электрохимическом полировании профиля пера лопаток назначим i_ср = 5 А/см₂ ; [5] табл.1.2.

Уточняем основные физико – механические параметры для выбранного состава рабочей жидкости (электролита):

- удельная электропроводность ꭓ_эл = 19,93 (См/м); [5], табл 3.

- кинематическая вязкость ν_эл = 2,12 · 10⁶ (м²/с); [5], табл 5.

- плотность ɋ_эл = 2,138 (г/см³); [5], табл 6.

- рабочая температура Т_эл = 45°С ; [5], табл 6.

Выбираем значения электродных потенциалов φ_а и φ_к и их сумму Δφ (табл.13) ; [5].

, В,

где φ_а =1,5 В - анодный потенциал; [5], табл.13.

φ_к =1,3 В - катодный потенциал; [5], табл.13.

Тогда сумма электродных потенциалов будет равна:
, В.
Требуемое напряжение на электродах

---

U определяют по формуле 27:
, В, (27)

где U_ом – омические потери напряжения по длине пера. Примем U_ом = 5, В; (глава 6.3); [5].
, В.
Округлим до целого числа и примем U = 8 В.
По значениям средней плотности тока i_ср и площади обрабатываемой поверхности S, определяем значение рабочего тока I=i·S (стр.196); [5].
, А.
Определяем потребную мощность источника питания N_ип по формуле 28:
, ВА. (28)
, КВА.
Длительность импульса примем τ_и =1 м·с, а длительность паузы примем τ_п =5 м·с. (стр.200) ; [5].
3.Определение основного времени обработки Т_о.

Так как электрохимическое полирование является безразмерной обработкой, операция состоит из одного основного перехода, в режиме постоянного тока с постоянным зазором, то основное время Т_о будет равно времени цикла Т_ц.
Согласно табл.7.3; [5], при U = 8 В, I = 1000 А, Т = 45˚С, а₀ = 0,2 мм время цикла Т_ц = 20 с. Тогда, Т_о = 20 с или 0,3 мин.
3.2.3. Расчет норм времени для операции «Электрохимическое полирование»
Штучное время для опрепации электрохимического полирования определяется по формуле 29:
,мин, (29)

гдеТ_осн. – основное технологическое время, мин;

Т_всп. – вспомогательное время на операцию, мин;

---

Т_тех – затраты времени на осмотр и очистку инструмента и оснастки Т_тех = 0,7 мин; (табл. 6.11); [5].

Т_обсл.- время обслуживания рабочего места, , мин; [3]

Т_от.– время перерывов на рабочем месте, _{, мин; [3]}
Оперативное время: _{; [3]}


Вспомогательное время для электрохимического полирования складывается из:

1. 
   – установить/снять деталь в приспособление – 0,2, мин;
   
2. 
   – закрепить/раскрепить деталь в приспособлении – 0,2, мин;
   
3. 
   – включить/выключить станок – 0,3, мин;
   
4. 
   - загрузить программу – 0,5, мин;
   
5. 
   – включить/выключить подачу электролита– 0,5, мин;
   

Вспомогательное время Т_всп. = 1,7, мин.
Время затрачиваемое на обслуживание рабочего места:
,мин;

Время затрачиваемое на отдых:
, мин;
Штучное время на операцию электрохимическое полирование будет равно:
,мин.
Штучно – калькуляционное время Т_шт.к на операции 100 «Электрохимическое полирование» (см.раздел 2.9):
, мин.
Количество станков К_{об.расч.} для операции №100 «Электрохимическое полирование»:
, шт.

округляем полученное значение до целого числа и принимаем K_об.пр = 1 шт.
Коэффициент загрузки оборудования К_з.о на операции №100 «Электрохимическое полирование»
, %.
3.2.4 Сравнение эффективности разработанной технологической операции с базовой
В результате внедрения операции электрохимического полирования мы получаем стабильное качество поверхности профиля пера и сокращение штучного времени

---

Смотрите также файлы

• 2. Составьте план психодиагностического обследования, используя методики из библиотеки или из других источников. Аргументируйте свой выбор. 3.docx

• за мерзімді жоспар блімі 1А атынастар жне пропорциялар.docx

• Доклад на тему гиппократ и его клятва исполнитель студентка 1 курса 1123 группы лечебного факультета Шипуля Ю. А. Руководитель ст преп. Ляшкевич Е. В.pdf

• Болезнь илса.ppt

• Практическая работа 2 По дисциплине Педагогика. Тема Авторские концепции и системы воспитания.docx