Регистрация / Вход
Прислать материал

Применение токарно-шлифовальных комплексов с ЧПУ для высокопроизводительной обработки заготовок из белого чугуна

ФИО: Ушанова С.Е.

Направление: Горное дело

Научный руководитель: д.т.н., проф. Мнацаканян Виктория Умедовна

Институт: Горный институт

Кафедра: Кафедра Технология машиностроения

Академическая группа: ТМ-10

В нефтедобывающей отрасли при добыче трудноизвлекаемых запасов нефти наряду с центробежными насосами эффективно применяются роторно-вихревые насосы (РВН). Основной проблемой, с которой сталкиваются при производстве таких насосов, является низкая производительность обработки деталей, изготовленных из труднообрабатываемых сплавов. Таким образом, работы, направленные на снижение трудоемкости изготовления и повышение производительности обработки элементов РВН при их изготовлении являются достаточно актуальными.

Для обеспечения высокой износостойкости роторного узла насоса, эксплуатирующегося в условиях интенсивного абразивного изнашивания, ротор и статор изготавливают из легированного белого чугуна марки ЧХ28Д2 (2,7 – 3% С, 0,7 – 1,4% Si, 0,5 – 0,8% Mn, 1,5 – 3,0 % Cu, < 0,08% S, < 0,1% Р), высокая износостойкость которого обусловлена наличием в его структуре значительного количества карбидов железа и хрома, благодаря чему белый чугун сохраняет высокую твердость и после термической обработки – отпуска.

Точность размеров (IT7) и шероховатость поверхностей (Ra до 0,8 мкм) роторов достигаются шлифованием и электроэрозионной обработкой. В базовом варианте для обработки роторов используются, главным образом, универсальные станки фрезерной, шлифовальной и токарной групп с ручным управлением. Такой техпроцесс включает 17 операций, характеризуется достаточно высокой трудоемкостью и требует значительных производственных площадей для размещения станков.

В результате проведенных исследований установлено, что повысить производительность обработки роторов и уменьшить трудоемкость их изготовления возможно за счет применения современных высокоэффективных токарно-шлифовальных обрабатывающих центров (ОЦ), сочетающих в себе как токарную, так и абразивную обработку. Такой подход к проектированию технологического процесса обеспечивает сокращение числа технологических операций и станков, а также широкую возможность автоматизации производственных участков. Вертикальная компоновка ОЦ делает его достаточно компактным, а встроенная система автоматической загрузки, закрепления и выгрузки заготовки непосредственно шпинделем позволяет минимизировать вспомогательное время на установку и снятие заготовки. Контроль параметров точности детали осуществляется непосредственно на станке после обработки с помощью встроенной автоматизированной системы контроля посредством измерительного щупа или измерительной оправки.

Установлено, что применение токарно-шлифовальных комплексов с ЧПУ дает возможность сократить число технологических операций до 8 и уменьшить трудоемкость обработки ротора на 30 %.