Разработка технологии и оборудования механической обработки прецизионных отверстий фланцевых соединений крупногабаритного оборудования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.08, кандидат технических наук Голдобина, Валентина Григорьевна

• Голдобина, Валентина Григорьевна
• кандидат технических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат технических наук Голдобина, Валентина Григорьевна

Введение

Глава 1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования 7 1.1.Назначения и технические требования к фланцевым соединениям

1.1.1.Состояние и развитие проблемы

1.1.2.Фланцевые соединения шаровых т трубных мельниц

1.1.3.Технические требования к фланцевым соединениям 12 1.2.Обзор и анализ существующих способов обработки отверстий во фланцах

1.2.1.Способы обработки отверстий на цементных заводах

1.2.2.Обзор нестационарных средств для обработки отверстий во фланцах

1.2.3.Переносные устройства для обработки отверстий во фланцах мельниц

1.2.4.Анализ способов обработки отверстий во фланцах 34 1.3.Выводы

Глава 2. Теоретическое обоснование способов совместной обработки отверстий во фланцах

2.1. Постановка задачи

2.2. Установления влияния применяемых средств обработки на точность отверстий

2.2.1. Определение влияния жесткости технологической системы на точности и форму обрабатываемого отверстия

2.2.2. Определение влияния технологической системы на увод оси отверстия

2.2.3. Определение погрешности обработки отверстия при зенкеровании и развертывании

2.2.4. Определение влияния переносных станков на обеспечение перпендикулярности оси отверстий

2.2.4.1. Влияние неточности станка на погрешность

2.2.4^2. Влияние установки станка на погрешность

2.3. Выводы

Глава 3. Экспериментальные исследования точности обработки отверстий с использованием переносных устройств

3.1. Постановка задачи исследования

3.2. Методика проведения эксперимента

3.3. Обработка результатов экспериментальных исследований на переносных установках

3.4. Планирование экспериментальных исследований

3.5. Исследование влияния независимых факторов на точность обработки

3.6. Выводы

Глава 4. Общая методика обеспечения точности отверстий во фланцах при совместной обработке

4.1. Оборудование для совместной обработки отверстий во фланцах и режущий инструмент.

4.2. Технология совместной обработки отверстий во фланцах крупногабаритного оборудования

4.3. Экономическая целесообразность применения совместной обработки отверстий во фланцах

4.4. Выводы 124 Общие выводы 12 6 Библиографический список 127 Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка технологии и оборудования механической обработки прецизионных отверстий фланцевых соединений крупногабаритного оборудования»

Актуальность темы. На современном этапе машиностроительного и машиноремонтного производства дальнейшее повышение качества изготовления и ремонта оборудования во всех отраслях имеет большое народно - хозяйственное значение. От этого в значительной степени зависит экономическая эффективность использования техники. В промышленности строительных материалов, цементной, химической и других отраслях работает крупногабаритное оборудование, которое при эксплуатации подвергается различным внешним воздействиям, под влиянием которых их надежность.снижается. Поддержание и восстановление работоспособности оборудования достигается ее техническим обслуживанием и ремонтом, которые требуется не только улучшать, но и повышать уровень организации и специализации ремонтного производства, за счет использования новейших технологий.

В промышленности строительных материалов, цементной, химической и других отраслях эксплуатируется крупногабаритное оборудование, вызывающее большие трудности при его ремонте. Важным условием для сокращения сроков ремонта, снижения трудоемкости и стоимости является механизация ремонтных работ и повышение уровня организации и специализации ремонтного производства, используя совершенные технологии.

В большинстве своем детали крупногабаритного оборудования соединяются между собой с помощью болтов. При замене изношенной детали, в новой необходимо обработать отверстия, которые были бы совмещены с отверстиями в основном узле машины. В шаровых и трубных мельницах, применяемых в цементной промышленности, периодически заменяют разгрузочные патрубки, входные и выходные днища. Причиной замены является износ рабочих поверхностей и различные повреждения. Новые днища и патрубки, поставляемые как запасные части, имеют только четыре отверстия под контрольные шпильки. Отверстия же под крепежные болты обрабатываются на заводах, где эксплуатируются мельницы. Ремонтные работы по замену днищ и патрубков производятся РМЦ заводов. Днища с корпусом мельниц и патрубок с днищем и полумуфтой имеют фланцевые соединения. Четвертая часть болтов от общего количества должны быть прецизионными. Именно на эти болты приходится основная нагрузка мельницы. К обработке отверстий под прецизионные болты предъявляются повышенные технические требования. Основным требованием является то, что отверстия под прецизионные болты в днищах (или патрубках) должны быть обработаны соосно с отверстиями в базовой детали.

На цементных заводах в основном используется раздельная обработка отверстий во фланцах днищ и патрубков. По этому способу обработка отверстий производится на ради-ально-сверлильных станках в ремонтно-механических цехах. Окончательная обработка прецизионных отверстий, чтобы выполнить технические требования, производится при монтаже днища (или патрубка) в сборе с базовой деталью. Эта операция выполняется либо дрелью, либо пневмомашинами, а то и вручную.

В последнее время имеются попытки использовать совместную обработку отверстий фланцевых соединений при монтаже днищ и патрубков. Для этой цели используются различные конструкции переносных устройств, разработанные и изготовленные на самих предприятиях.

Цель и задачи исследований. На основании результатов теоретических и экспериментальных исследований разработать технологию совместной обработки прецизионных отверстий фланцевых соединений крупногабаритного оборудования, переносное устройство для совместной обработки отверстий во фланцах и инженерную методику отработки.

Научная новизна работы. Теоретическими и экспериментальными исследованиями установлены аналитические и эмпирические зависимости, устанавливающие связь между точностью обработки отверстий и режимами резания и жесткостью технологической системы; решена задача базирования переносных устройств на объект и влияния их точности на погрешность обработки; определена эмпирическая зависимость величины погрешности обработки от технологических факторов процесса механической обработки отверстий.

Объекты исследований. Способы обработки отверстий во фланцевых соединениях и их влияние на точность; средства (оборудование) для совместной обработки отверстий во фланцах;. базирование переносных устройств на объект. I

Положения, выносимые на защиту.

1. Результаты теоретических и экспериментальных исследований обработки прецизионных отверстий во фланцевых соединениях крупногабаритного оборудования.

2. Технологию совместной обработки отверстий ■ во фланцах крупногабаритного оборудования.

3. Методику моделирования точности обработки отверстий, зависимой от технологических факторов.

4. Инженерную методику обработки отверстий с обеспечением требований к точности, размеров и качеству поверхностей.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Назначения и технические требования к фланцевым соединениям

Заключение диссертации по теме «Технология машиностроения», Голдобина, Валентина Григорьевна

5. Результаты работы внедрены на ОАО «Оскол-цемент» и проведены работы по обработке отверстий на предприятии ООО «Завод Невский Ламинат» с ориентировочной экономической эффективностью 284 900 рублей в год.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Голдобина, Валентина Григорьевна, 2005 год

1. Адлер Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий /Ю.П.Адлер, Е.А.Маркова, Ю.В. Грановский. М.: Наука, 1971.-284с.

2. Анурьев В. И. Справочник конструктора -машиностроителя: В Зт./ В.И. Анурьев. М. : Машиностроение, 1980.-Т.1.-782с.

3. Аршинов В.А. Резание металлов / В.А.Аршинов, Г.А.Алексеев.- М.: Машиз, 1959. -490с.

4. АС 831410 (СССР). Переносной сверлильно-фрезерный станок /Л.А.Бенин, В.В.Березкин, С.Ю.Михаэль.- Бюл., 1981, №19.

5. АС 276694, Переносной рельсосверлильный станок / Н.Г.Тарасенко, Б.И.Иноземцев, А.Г.Машков и др.; Опубл. 14.07.197 0; Бюл.№23.

6. Банит Ф.Г. Механическое оборудование цементных заводов /Ф.Г.Банит, O.A. Несвижский. -М. : Машиностроение, 1975.-318с.

7. Банит Ф.Г. Эксплуатация, ремонт и монтаж оборудования промышленности строительных материалов/ Ф.Г.Банит, Г.С.Крижановский, Б.И. Якубович. М. : Стройиздат., 1971.-368с.

8. Боганов А.И. Механическое оборудование цементных заводов/А.И.Боганов. Москва-Свердловск: Машгиз, 1961.-384с.

9. Бобров В.Ф. Основы теории резания металлов/ В.Ф.Бобров. М.: Машиностроение, 197 5.- 344с.

10. Болыиев JI.H. Таблицы математической статистики/ JI.H. Болыиев, Н.В.Смирнов. М. : Наука, 1983.-416с.

11. Бондарь А.Г. Планирование эксперимента при оптимизации процессов химической технологии /А.Г.Бондарь, Г. А. Статюха, И. А. Потяженко Киев: Вища школа, 1980.-264с.

12. Биргер И.А. Сопротивление материалов/ И.А. Биргер, P.P. Мавлютов. М.: Наука, 1986. -560с.

13. Бронштейн И.Н. Справочник по математике/ И.Н.Бронштейн, К.А.Семендяев. М. : Наука, 1986. -544с.

14. Воробьев JI.H. Технология машиностроения и ремонта машин /Л.Н.Воробьев. М.: Высш. школа, 1981.-344с.

15. Вульф A.M. Резание металлов /А.М.Вульф. Л.Машиностроение, 1973.-496с.

16. Грановский Г. И. Резание металлов/ Г.И.Грановский, В.Г.Грановский. М.:Высш.шк.,1985.-304с.

17. Горохов В.А. Проектирование и расчет приспособлений/ В.А. Горохов. Минск: «Вышэйшая школа», 1986.-238с.

18. Голдобина В.Г.Ресурсосберегающая технология обработки отверстий при ремонте шаровых мельниц/ В.Г.Голдобина: Совещание. Внедрение в пр-во и строительство прогрессивных строит. материалов (тезисы докладов и сообщений.).- Ровно. 1990-С.158.

19. Голдобина В.Г.Обработка отверстий в сопрягаемых крупногабаритных деталях /В.Г.Голдобина: Тезисы докладов к предстоящей Всесоюзной конференции. Ч.4.-Белгород, 1991.-С.48-49.

20. Голдобина В.Г. Проектирование агрегатов для разделки отверстий в промсоединениях /В.Г.Голдобина, Л.В.Лебедев: Тезисы докладов к предстоящей Всесоюзной конференции. Ч.4.- Белгород, 1991.-С.52.

21. Голдобина В.Г. Обработка отверстий во фланцах при монтаже и ремонте цементного оборудования/ В. Г. Голдобина: Экспресс-обзор. Выпуск 4. Серия15.-Москва, 1991.-С.13-16.

22. Голдобина В.Г. Проблема нахождения центра отверстий под крепежные болты / В.Г. Голдобина: Тезисы докладов к предстоящей Международной конференции.4.5.- Белгород, 1993.- С.50-51 <

23. Голдобина В. Г. .Погрешности обработки отверстий в крупногабаритном оборудовании при использовании переносных сверлильных устройств / В.Г.Голдобина: Тезисы докладов Международной конференции.4.4.- Белгород, 1995.- С.62.

24. Голдобина В.Г. Сверление на переносных установках /В.Г.Голдобина: Вестник БГТУ им. Шухова, №11.-Белгород, 2005.- С.289-291.

25. Голдобина В.Г. Математическая модель точности обработки отверстий в крупногабаритном оборудовании при использовании нестационарных станков/ В.Г. Голдобина, И.И. Голдобин // Сборник научных трудов.- Белгород: БелГТАСМ, 1998.- С.188-191.

26. Денисенко В.И. Методы обработки режущими инструментами в сложных и экстремальных условиях резания // Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Тула: Тул ПИ, 1991.-38с.

27. Дроздов Н.Е. Эксплуатация, ремонт и испытание оборудования предприятий строительных материалов, изделий и конструкций /Н.Е.Дроздов. М. : Высш. школа, 1979. -312с.

28. Душинский В. В. Оптимизация технологических процессов в машиностроении / В.В.Душинский, Е.С. Пухов-ский, С. Г. Радченко. Киев : Технлка, 1977.-17 6с.

29. Егоров М.Е. Технология машиностроения /М.Е. Егоров, В .И. Деменьтьев, В .JI .Дмитриев .-М. : Высш. школа, 1976.-534с.

30. Егоров C.B. Резание конструкционных материалов /С.В.Егоров, А.Г.Черняков.- М. : Высш.школа, 1975.-188с.

31. Картавов С. А. Технология машиностроения (специальная часть). Киев: «Вища школа» 1974.-272с.

32. Кацев П.Г. Статистические методы исследования режущего инструмента / П.Г.Кацев.-М.: Машиностроение, 1974.-231с.

33. Колев К.С. Точность обработки и режимы резания / К.С.Колев, Л.М.Горчаков.- М.: Машиностроение, 197 6.-144с.

34. Колев К.С. Вопросы точности при резании металлов/ К.С.Колев. М.: Машиностроение,1961.- 134с.

35. Колев К. С. Технология машиностроения /К.С. Колев. М.: Высш. школа, 1977.-256с.

36. Корсаков B.C. Точность механической обработки / В.С.Корсаков. М.: Машиностроение, 1961.-380с.

37. Корн. Г.- Справочник по математике для научных работников и инженеров /Г.Корн, Т.Корн. -М. : Наука, 1984.-832с.

38. Лихарев К.К. Сборник задач по курсу сопротивление материалов / К.К. Лихарев, Н.А.Сухова. М. : Машиностроение, 1980.-224с.

39. Малогабаритная расточная головка //Экспресс-информация. Серия 1. Выпуск 2, 1987.-с.13-14.

40. Маталин A.A. Технология .машиностроения /A.А.Маталин.-Л.:Машиностроение, 1985.-4 96с.

41. Новиков М.П. Основы технологии сборки машин и механизмов /М.П. Новиков.-М.: Машиностроение, 1980.-592с.

42. Основы технологии машиностроения /Под ред.B.С.Корсакова.-М.: Машиностроение, 1977.-416с.

43. Орлов П.И. Основы конструирования: Справочно-методическое пособие. В 2т./П.И.Орлов; Под ред. П.Н. Учаева.-М.: Машиностроение, 1988.-Т1.-560с.

44. Пат. 121671 ПНР, МКИ В23 В41/00. Переносной сверлильный станок для обработки отверстий во фланцах турбинных колес.- Заявлено 13.01.78; №204006; опуб. 10.01.84.

45. Пат.4591301 США, МКИ В23 В45/14. Переносной сверлильный станок. заявлено 12.12.84; №680763; опуб. 27.05.86, НКИ 408/76.

46. Пат.115436 ПНР, МКИ В23 В41/00. Передвижной сверлильный станок. Заявлено 23.06.78; №2078 96; опубл.20.09.82.

47. Пелипенко H.A. Состояние и перспективы применения нестационарных станков в машиностроении // Технология и оборудование обработки металлов резанием. Обзорная информация. Серия 7.-М.: ВНИИТЭМР, 1988.-Збс.

48. Пелипенко H.A. Применение передвижных модулей при модернизации и восстановлении работоспособности оборудования в цементной промышленности / H.A.Пелипенко //Ремонт и эксплуатация оборудования: Обзорная информация ВНИИЭСМ.-М.: 1987.- 58с.

49. Погонин А.А Погрешность установки переносного сверлильного станка на обрабатываемое изделие / A.A. Погонин, В. Г. Голдобина. Материалы межвузовского сборника статей.- Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2003.-С.63-67.

50. Погонин A.A. Зависимость точности обработки от точности переносного сверлильного станка/ A.A. Погонин, В.Г. Голдобина. // Серия1.Цементная промышленность. Экспресс-обзор, М: 2003, вып. 1-2.- С.25-29.

51. Погонин A.A. Влияние технологической системы на отклонение формы отверстия при сверлении / A.A. Погонин, В.Г. Голдобина, М.А.Озеров // Авиация и космонавтика -2005. Секция «Управление качеством».-М.:МАИ,2005.-С.28.

52. Разработка средств механизации для ремонта шаровых трубных мельниц: Отчет № 018 900368 93 по научно-исследовательской работе. Белгород: БТИСМ, 1990.-76с.

53. Режимы резания металлов: Справочник /Под ред. Ю.В. Барановского. -М.Машиностроение,1972.-407с.

54. Создание универсального станочного модуля для обработки отверстий в крупногабаритных изделиях // Патентная проработка. Белгород: БТИСМ, 1989.-347с.

55. Сопротивление материалов/Под ред.Г.С.Писаренко.-К.: Вища шк., 1986.-775с.

56. Станочные приспособления: Справочник. В 2т./Ред. совет: Б.Н. Вардашкин и др.- М. : Машиностроение, 1984. Т1.-592с.

57. Соколовский А.П. Жесткость в технологии машиностроения. М.: Машгиз, 1946.-207с.

58. Справочник технолога-машиностроителя. В 2 т. / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. М.: Машиностроение, 1985. - Т.2.-496с.

59. Справочник инструментальщика /И.А.Ординарцев, Г.В.Филиппов, А.Н.Шевченко и др.; Под общ. ред. И. А. Ординарцева .-J1. : Машиностроение, 1987 .-846с.

60. Технология тяжелого машиностроения/С.И.Самойлов, В.М.Горелов, В.М.Браславский и др.; Под ред. Самойлова С.И. М.: Машиностроение, 1967.-595с.

61. Технология тяжелого машиностроения. Опыт Урал-машгиззавода /В.А. Попов, Г.А. Иванов, К.Н. Муравьев и др.; Под ред. Шахрая М.А. Москва-Свердловск: Машгиз, 1952.-460с.

62. Технология машиностроения / А.А.Гусев, Е.Р.Ковальчук, И.М.Колесов и др.-М.: Машиностроение, 1986.-480с.

63. Трошенский С. П. Расчеты точности обработки на металлорежущих станках / С.П. Трошенский.- М.: Машиностроение, 1964. 204с.

64. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов / В.И.Феодосьев.-М.: Наука, 1979.-560с.