Повышение эффективности производства высокогерметичных муфт для обсадных труб из хладостойкой стали.

· резку (ломка) заготовок для труб на прессах усилием 500 тс. Резка (ломка) заготовок для труб на прессах усилием 500 тс и выше под руководством резчика труб и заготовок более высокой квалификации,

· снятие и зачистка "уса" на трубах на прессах,

· обрезку стальных труб большого диаметра на дисковых пилах,

· обрезку чугунных труб диаметром до 400 мм,

· торцовку труб на станках,

· обточка и расточку концов волноводных, профильных, насосно-компрессорных, бурильных и обсадных труб,

· заточку, установку и юстировку режущего инструмента,

· проведение переходов, наладку станков, подналадку прессов, станков-полуавтоматов и автоматов.

6.1.1 Квалификационная характеристика

Резчик труб и заготовок 4-го разряда должен знать: [41]

· основы механики, электротехники;

· правила наладки и технической эксплуатации обслуживаемого оборудования;

· виды износа режущего инструмента,

· плазменную резку труб,

· нарезку резьбы на трубах и соединительных частях,

· способы устранения брака,

· безопасные и санитарно-гигиенические методы труда,

· основные средства и приемы предупреждения и тушения пожаров на своем рабочем месте, участке;

· план ликвидации аварий (ПЛА);

· производственную (по профессии) инструкцию и правила внутреннего трудового распорядка;

· инструкции по охране труда и технике безопасности.

Должен уметь:

· осуществлять резку и торцовку труб на станках и поточных линиях,

· резку (ломку) заготовок для труб на прессах усилием 500 т и выше,

· расточку и обточку труб из нержавеющих и легированных марок стали и сплавов,

· обрезку чугунных труб диаметром 400 мм и выше, плазменную резку труб и заготовок,

· обрезку труб на пилах трении,

· нарезку концов футерованных, насосно-компрессорных, бурильных, обсадных труб и соединительных частей к ним,

· нарезку и накатку резьбы и предохранительных деталей к трубам на полуавтоматах и автоматах,

· навертку резьбовых соединительных частей к трубам на установках автоматической сборки,

· наладку обслуживаемого оборудования,

· выполнение текущих ремонтов оборудования.

Таким образом, резчик труб и заготовок 3-го разряда не осуществляет:

- резку труб и торцовку труб на станках и поточных линиях;

- нарезку и накатку резьбы и предохранительных деталей к трубам на полуавтоматах и автоматах;

- навертку резьбовых соединительных частей к трубам на установках автоматической сборки;

- плазменную резку труб и заготовок.

Принципиальными изменениями обусловлено большим количеством операций без присмотра резчика труб и заготовок более высокой квалификации и выполнением сложных и ответственных работ.

6.2 Планирование и содержание курсов повышения квалификации «Резчик труб и заготовок» 4-го разряда

Учебный план и программы для подготовки рабочих по профессии «Резчик труб и заготовок» 2-го, 3-го разряда. Срок обучения - 2 месяца.

Таблица № 23 - Учебный план

№ п/п	Курсы, предметы	Количество часов
1. 2.	Теоретическое обучение 1.1 Экономический курс 1.2 Общетехнический курс 1.2.1 Материаловедение 1.2.2 Основы электротехники 1.2.3 Допуски, посадки и технические измерения 1.2.4 Чтение чертежей и схем 1.2.5 Основы технической механики и деталей машин 1.2.6 Охрана труда 1.3 Специальный курс Производственное обучение Консультации Квалификационный экзамен	114 10 32 6 4 6 2 4 10 72 192 6 8
Итого	320

Тематический план специального курса представлен в (таб. 255)

Таблица № 24 - Тематический план специального курса «Резчик труб и заготовок» 2-го, 3-го разряда

№ п/п	Темы	Количество часов
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.	Введение Основы понятия о способах производства труб Основы слесарного дела Основы резания металлов Оборудование для резки труб и заготовок Растачивание и обтачивание труб, обработка торцов. Контрольно-измерительный инструмент и методы измерения Стандартизация, сертификация и качество продукции Охрана окружающей среды	2 10 8 10 16 8 10 4 4
Итого	72

Учебный план и программы для повышения квалификации рабочих профессий «резчик труб и заготовок» на 4-й разряд. Срок обучения - 1 месяц.

Таблица № 25 - Учебный план

№ п/п	Курсы, предметы	Количество часов
1. 2.	Теоретическое обучение 1.2 Экономический курс 1.2 Общетехнический курс 1.3 Специальный курс Производственное обучение Квалификационный экзамен	64 8 26 30 88 8
Итого:	160

Тематический план специального курса представлен в (таб. 255)

Таблица № 26 - Тематический план специального курса «Резчик труб и заготовок» 4-го разряда

№ п/п	Темы	Количество часов
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.	Введение Теория резания металлов и режущий инструмент Оборудование для нарезки трубной резьбы Резьбовые соединения труб и виды износа резьбообразуещего инструмента Техническая эксплуатация, обслуживание и наладка оборудования Стандартизация, сертификация и качество продукции Охрана окружающей среды	2 4 6 8 6 2 2
Итого	30

Сравним содержание тем и учебных планов для подготовки «Резчик труб и заготовок» 2-го, 3-го разряда и курсов повышения квалификации «Резчик труб и заготовок» 4-го разряда.

Для подготовки новых рабочих по профессии «Резчик труб и заготовок» 2-го, 3-го разряда по учебному плану предусмотрено 320 часов, срок обучения два месяца, для повышения квалификации рабочих по профессии «Резчик труб и заготовок» 4-го разряда по учебному плану предусмотрено 160 часов, срок обучения один месяц.

Новые рабочие по профессии «Резчик труб и заготовок» 2-го, 3-го разряда в теоретическом курсе изучают общетехнические темы, которые дают основу для изучения базовых знаний:

- материаловедение;

- основы электротехники;

- допуски, посадки и технические измерения;

- чтение чертежей и схем;

- основы технической механики и деталей машин.

Для повышения квалификации по профессии «Резчик труб и заготовок» 4-го разряда рабочие получают технические знания, где предусматривается более высокий и сложный уровень работ, выполнением специальных точных операций. Более глубоко изучаются темы не только с теорией резания металлов, но и с видами износа режущего инструмента и со способами устранения брака.

На специальный курс по подготовке рабочих «Резчик труб и заготовок» 3-го разряда отводится 72 часа, а на программу повышения квалификации «Резчик труб и заготовок» 4-го разряда 30 часов.

В специальном курсе повышения квалификации «Резчик труб и заготовок» 4-го разряда изучается тема: «Резьбовые соединения труб и виды износа резьбообруещего инструмента» в рамках 8 часов. Содержание тем может быть реализовано в следующей структуре уроков:

Тема 1. Применение труб с резьбовыми соединениями - 1 час

Требования, предъявляемые к резьбовым соединениям. Конструкции соединений труб: муфтовые, замковые, беззамковые, ниппельные, гладкие, раструбные. Основные ГОСТы на нарезные трубы и муфты к ним.

Тема 2. Классификация и характеристика трубных резьб - 1 час

Резьба трубная цилиндрическая, ее основные параметры. Резьба трубная коническая. Трубные конические резьбы к обсадным, бурильным и насосно-компрессорным трубам.

Тема 3.Нарезание резьбы на трубах - 1час.

Основные виды режущего инструмента: резьбовые резцы, гребенки. Виды резцов и гребенок: стержневые, призматические и круглые. Элементы резьбы. Элементы режимов резания. Нарезание резьбы плашками. Виды плашек: трубонарезные, тангенциальные и круглые к трубонарезным патронам. Правила заточки режущего инструмента.

Тема 4. Виды износа режущего инструмента, основные дефекты резьбы и способы их устранения при работе сменными неперетачиваемыми пластинами - 2 часа.

Нарезание резьбы резцами и гребенками. Основные дефекты резьбы и способы их устранения. Виды износа режущего инструмента. Понятие о причинах затупления, износа, разрушения инструмента.

Тема 5. Стойкость режущего инструмента - 1 час.

Влияние на скорости резания на стойкость режущего инструмента, геометрии режущей части резца. Геометрия режущего инструмента.

Тема 6. Типы станков, применяемых для нарезания цилиндрической резьбы - 1час.

Типы станков, применяемых для нарезания цилиндрической резьбы; устройство, техническая характеристика. Трубонарезные станки для нарезания конической резьбы, их назначение, устройство, техническая характеристика; область применения.

Тема 7. Характеристика оборудования - 1 час.

Характеристика оборудования, применяемого для нарезания резьбы на трубах.

Резцовые трубонарезные станки. Одностороннее и двусторонние трубонарезные станки, их устройство и техническая характеристика. Операции технологического процесса нарезания резьбы.

В методической части разработан комплексный урок по теме: «Виды износа режущего инструмента, основные дефекты резьбы и способы их устранения при работе сменными неперетачиваемыми пластинами» в целях повышения квалификации рабочих по профессии «Резчик труб и заготовок» 4 разряда.

6.3 Особенности обучения взрослых

Взрослый обучаемый характеризуется рядом специфических личностных особенностей, связанных с повышением компетентности, личностным состоянием, определенными барьерами восприятия образовательной деятельности [46]. Взрослый сам творит свою образовательную ситуацию, то есть черпает знания из тех областей, которые необходимы ему для самореализации (лишь в этом случае происходит обогащение интеллектуального потенциала и эмоционально-волевой сферы, которое приводит к качественным изменениям, позволяющим человеку по-новому взглянуть на себя и окружающий мир).

Развитие взрослого не происходит само собой: если образование служит, лишь средством, способом пассивного приспособления к условиям жизни, оно исчерпывает свои возможности по мере удовлетворения человеком своих конкретных потребностей. Отсюда несколько условий, повышающих дидактический потенциал образования: возрастающая роль мотивации учения, когда образование становится условием жизнедеятельности.

Образование как сфера социальной жизни. В этом контексте оно не остается синонимом систематической учебы. Новый смысл заключается в том, что образование выходит из тисков отдаленности от реальной жизни. Любое место встреч, рабочее место, библиотека, общественное здание могут стать местом для образования. Лишь в определенные моменты жизни взрослый по тем или иным причинам становится "учащимся".

Программа для обучения взрослых предусматривает процесс, где в обучении является ориентация теоретических знаний на конкретный практический результат, требует особого внимания и подбор содержания.

Процесс обучения возможен при актуализации имеющего личного профессионального опыта взрослого обучающегося в процессе обучения, а наилучшим средством реализации является активный способ обучения.

6.4 План конспект занятия. Нарезание резьбы резцами и гребенками. Элементы резьбы. Основные дефекты резьбы и способы их устранения. Виды износа режущего инструмента

Тема занятия «Виды износа режущего инструмента, основные дефекты резьбы и способы их устранения при работе сменными неперетачиваемыми пластинами»

Цели занятия: Сформировать представление о видах износа режущего инструмента, основных дефектах резьбы и способах их устранения.

Дидактическая: Формировать представление о значении режимов обработки и влияние их на износ режущего инструмента, умения различать виды износа режущего инструмента.

Развивающая: развивать внимание при анализе дефектов.

Воспитательная: воспитывать понимание необходимости бережного отношения к инструменту и соблюдения режимов обработки.

Методы: объяснительно- иллюстративный (объяснение, беседа, упражнения. письменный опрос).

Оснащение занятия: плакат «Профиль трапецеидальной резьбы», раздаточный материал: «Виды износа режущего инструмента», таблица: Основные дефекты резьбы и способы устранения. Карточки с заданием. Комплекты деталей с дефектами резьбы.

Таблица № 27 - Деятельность преподавателя и учащихся на занятии

Этапа № п/п	Деятельность преподавателя	Деятельность учащихся	Время t, мин	Средства
1	2	3	4	5
1 2 2.1 2.2 2.3	Организационная часть, Проверка присутствующих на занятии Сообщение о теме, цели занятия Объяснение нового материала Объяснение задания по схеме «Нарезание резьбы сменными неперетачиваемыми пластинами» с последующим ее обсуждением. Применяемый режущий инструмент, резьба, процесс нарезания резьбы. Беседа об основных элементах резьбы.	Слушают Обучающие рассматривают схему «Нарезание резьбы сменными неперетачиваемыми пластинами» с последующим ее обсуждением. Слушают, конспектируют, работают с плакатом Слушают, конспектируют, отвечают на вопросы.	3 10 15 15	Схема«Нарезание резьбы сменными неперетачиваемыми пластинами». Плакат
2.4 2.5 3	Основные дефекты резьбы и способы их устранения. Решение проблемной ситуации Виды износа режущего инструмента. Итоговый контроль: выполнение карт заданий. Подведение итогов	Слушают, конспектируют, работают по карточкам. Обсуждение вопросов по проблеме. Слушают, конспектируют, работают с раздаточным материалом по износу режущего инструмента работа с таблицей. Решение заданий Вопросы по теме	15 17 12 3	Карточки, таблица Комплекты деталей с дефектами. Раздаточный материал. Вопросы к заданиям.

Для наилучшего освоения темы предлагается комплексный урок, т.к. рассматриваемые темы взаимосвязаны между собой, и все понятия следует рассматривать в комплексном изучении.

Профессиональная жизнь рабочего циклична и каждый цикл имеет свои особенности (профессиональное самоопределение, профессиональная самоидентификация, опредмечивание профессионального опыта). Циклы профессионализации, содержание и характер труда, развивая систему требований, образовательных запросов, мотиваций предопределяют необходимый уровень образования взрослого, способствуют в кратчайшие сроки с минимальными финансовыми затратами оперативно и результативно освоить и нарастить свой профессиональный опыт [12].

Для того чтобы заинтересовать рабочего в изучении темы предусматривается проблемная ситуация с последующим решением вопросов, где подразумевается вовлечение взрослых учеников в процесс изучения. Благодаря беседе и данной проблеме возникает мотив, узнать решение в сложившейся ситуации, с последующим переходом, к теоретической части. Проблемная ситуация рассматривается в изучаемой теме «Основные дефекты резьбы и способы их устранения».

6.5 Конспект занятия по теме: «Виды износа режущего инструмента, основные дефекты резьбы и способы их устранения при работе сменными неперетачиваемыми пластинами»

6.5.1 Нарезание резьбы сменными неперетачиваемыми пластинами

Обучающие имеют первоначальные знания о резьбе, данная тема дополняет знания рабочих о нарезании резьбы сменными неперетачиваемыми пластинами.

Обучающимся предлагается рассмотреть схему «Нарезание резьбы сменными неперетачиваемыми пластинами» с последующим ее обсуждением, раскрыть особенности понятий (рисунок 22).

Резьба - один или несколько равномерно расположенных выступов постоянного сечения, образованных на боковой поверхности прямого кругового цилиндра или прямого кругового конуса [11].

Нарезание резьбы -- операция, выполняемая со снятием стружки в результате которой образуются винтовые канавки на цилиндрических и конических поверхностях. Нарезание резьбы на деталях производится преимущественно на станках.

Для точения резьбы применяют простейший инструмент -- резец, гребенку. Заготовку закрепляют в патроне, а инструмент устанавливают на суппорте, и он получает движение подачи на глубину и вдоль оси; подача вдоль оси численно равна шагу нарезаемой резьбы.

Резцы с напайными пластинами практически «отжили свой срок» т.к. их прочность и износостойкость не всегда устраивает передовые производства, ввиду того, что при сколе рабочей кромки приходиться вновь снимать резец, точить его, заново устанавливать и обнуляться, в то время как если использовать резцы с механическим креплением скорость и качество работы заметно увеличивается ввиду того, что сменные пластины одного типа, заведомо одного размера с точностью до 0,03мм, что избавляет рабочего от лишней траты времени.

Нарезание резьбы гребенками является производительным способом обработки, так как зубья гребенки - это ряд расположенных последовательно резцов, работающих одновременно. При этом полный профиль резьбы получают за один-два прохода. Направление резьбы гребенки в этом случае должно быть противоположным направлению нарезаемой резьбы.

Рисунок 22 - Схема нарезания резьбы сменными неперетачиваемыми пластинами.

Диаметр гребенки для нарезания внутренней резьбы, должен быть несколько меньше диаметра нарезаемой резьбы, а поэтому угол подъема винтовой линии гребенки должен быть несколько больше угла подъема винтовой линии нарезаемой резьбы.

Наибольшее распространение получили схемы многопроходного точения одним резцом, так как в этом случае легче всего подобрать оптимальные режимы обработки и осуществить работу оборудования в автоматическом цикле, в том числе и на станках с ЧПУ. При этом наряду с быстрым автоматическим отводом резца предусматривается также ускоренное автоматическое реверсирование продольного хода суппорта и последующий подвод резца к заготовке с учетом подачи на заданную глубину резания.

Процесс резьбонарезания характеризуется малыми сечениями среза, низкими скоростями резания, малыми задними углами профиля, а, следовательно, повышенным трением и износом задних поверхностей.

Нарезание резьб прямоугольного и трапецеидального профиля. Нарезание резьб такого профиля имеет ряд отличительных особенностей от нарезания треугольных резьб. Прямоугольные и трапецеидальные резьбы часто бывают с двух-, трех - и с большим числом заходов, а следовательно, и угол подъема винтовой линии может быть значительно больше угла подъема винтовой линии треугольных резьб. При нарезании резьб прямоугольного и трапецеидального профиля применяют стержневые резцы. Профиль резьбы зависит от формы режущей части инструмента, при помощи которого нарезается резьба. Форма профиля резца должна соответствовать профилю, который получается в пересечении винтовой поверхности резьбы с передней поверхностью резца. Главная режущая кромка резца должна быть параллельной оси нарезаемой резьбы. Передний угол резца равен нулю, а задний -- 6--8°.

6.5.2 Применяемый резьбообразующий инструмент

Для уменьшения числа рабочих ходов применяют резцы с механическим креплением быстросменных пластин (гребенок), имеющих два или несколько режущих зубьев. Первый или начальные зубья пластины имеют неполную, а последний зуб - полную высоту профиля.

При нарезании резьбы используют гребенки разных фирм изготовителей для улучшения качества изделия. Предпочтения отданы фирмам “Sandvik Coromant” сплава СР 20 (рисунок 23) и фирмы “Cerametal'' сплава ASC150 (рисунок 24).

Рисунок 23 - Резьбонарезная гребенка фирмы “Sandvik Coromant”

Рисунок 24 - Резьбонарезная гребенка фирмы “Cerametal'' сплава ASC150

При изготовлении твердосплавных резьбонарезных пластин и гребенок используются современные марки твердого сплава, специально подобранные с учетом специфики процесса резьбонарезания. Твердосплавные резьбовые пластины изготавливаются с многослойным композиционным износостойким покрытием.

6.5.3 Основные элементы резьбы

Для освоения основных элементов резьбы необходимо вспомнить понятия и термины.

Часть резьбы, образуемая при одном полном обороте профиля, называется - Ниткой (витком). Поясните на плакате (рисунок 25).

Обратимся к таблице, где показана трапецеидальная коническая резьба. Найдите на рисунке шаг резьбы, сформулируйте, что называется шагом резьбы?

Шагом резьбы P - называется расстояние между параллельными сторонами двух рядом лежащих витков, измеренное вдоль оси резьбы.

На плакате показан угол, заключенный между боковыми сторонами профиля резьбы, измеренный в плоскости, проходящей через ось болта, обозначен - ц. Как называется этот угол? Углом профиля резьбы ц.

Вершина резьбы -- участок профиля резьбы, находящийся на наибольшем расстоянии от оси болта.

Высота профиля (глубина резьбы) h, -- расстояние от вершины резьбы до основания профиля, измеряемое перпендикулярно к оси болта.

Рассмотрите наружный, внутренний и средний диаметры, найдите их на плакате. Как измеряется каждый из диаметров?

Наружный диаметр резьбы d -- диаметр цилиндра, описанного около резьбовой поверхности. Наружный диаметр измеряется у болтов по вершинам профиля резьбы, у гаек по впадинам.

Внутренний диаметр d₁, -- диаметр цилиндра, вписанного в резьбовую поверхность. Внутренний диаметр измеряется у болтов по впадинам, у гаек по вершинам резьбы. Средний диаметр d₂ -- диаметр цилиндра, соосного с резьбой, образующие которого делятся боковыми сторонами профиля на равные отрезки.

Объясните понятия: неправильная форма резьбы, некалиброванная поверхность.

Неправильная форма резьбы - общее выражение, включающая в себя отклонение углов наклона боковых сторон и ширины впадины профиля резьбы, отсутствие радиусов.

Некалиброванная поверхность - резьба, которая не имеет полной высоты профиля, так как не была удалена вся поверхность внутреннего диаметра резьбы после черновой обработки резцом.

При изменении наружного диаметра резьбы в осевом направлении - характеризуется конусность, которая определяется как разность диаметра резьбы между двумя перпендикулярными оси сечениями, расстояние между которыми нормируется.

Риски или выступы на вершинах или на впадинах резьбы - это углубления или выступы в виде наклепа на вершинах, впадинах резьбы.

Длина резьбы с полным профилем - длина участка резьбы, на котором вершины и впадины резьбы соответствуют номинальному профилю и находятся в пределах полей допусков (до начала сбега резьбы).

Рисунок 25 - Профиль трапецеидальной резьба

Трапецеидальная резьба имеет сечение в форме трапеции с углом профиля 30°. У нее малый коэффициент трения, а потому применяется эта резьба для передачи движения или больших усилий.

6.5.4 Основные дефекты резьбы и способы их устранения

Рабочий работает на станке 7 часов и за время работы выпускает 2-3 муфты брака. При навертывании резьбового калибра на первую забракованную муфту резьбовой калибр не закрутился до нужного размера.

Вторая муфту забраковали при измерении глубиномером высоты профиля.

- В чем причины выпуска брака?

- Назовите причины выпуска брака резьбы?

Обучающиеся называют дефекты и причины, по которым может выпускаться брак:

А) Натяг резьбы - причина: неправильно введена коррекция в ЧПУ, износ режущей пластины;

Б) Высота профиля - причина: неправильно подобрана резьбовая пластина, износ режущей пластины.

В процессе обучения обучающиеся продолжают рассматривать возможные варианты дефектов и причин бракованной продукции. Преподаватель объясняет, суть каждого дефекта и причины используя комплекты деталей с дефектами резьбы.

В) Следы дробления - причина: недостаточно жестко закреплена деталь в кулачках патрона, нежесткое крепление инструмента;

Г) Неправильная форма профиля резьбы (несоответствие углов наклона боковых сторон или ширины впадины профиля резьбы) - причина: износ режущей пластины;

Д) Шероховатость (чистота поверхностей обработки не соответствует) - причина: неверно выбрана режущая пластина.

После обсуждения вопросов, обучающимся для закрепления данного вопроса выдаются карточки, где предлагается сопоставить причину брака и вид дефекта:

Карточка №1 Причины и виды дефектов

Таблица № 28 - Задание: сопоставьте причину брака и вид дефекта

Причина брака	Вид дефекта
1 - неправильно подобрана резьбовая пластина, 2 - неправильно введена коррекция в ЧПУ, 3 - рассогласование конусности расточки и резьбы, 4 - недостаточно жестко закреплена деталь в кулачках патрона, 5 - нежесткое крепление инструмента, 6 - неверно выбрана режущая пластина, 7 - износ режущей пластины.	А) Натяг резьбы Б) Неправильная форма профиля резьбы (несоответствие углов наклона боковых сторон или ширины впадины профиля резьбы) В) Следы дробления Г) Высота профиля Д) Шероховатость (чистота поверхностей обработки не соответствует).

Ответы: 1 - Г 2 - В 3 - Д 4 - А 5 - Б 6 - Д 7 - Б

После выполнения задания по карточке предлагается продумать способы устранения дефектов.

Карточка №2 Способы устранения дефектов

Таблица № 29 - Задание сопоставить вид дефекта со способом ее устранения

Вид дефекта	Способ устранения
1) Натяг резьбы 2) Неправильная форма профиля резьбы (несоответствие углов наклона боковых сторон или ширины впадины профиля резьбы) 3) Следы дробления 4) Высота профиля 5) Шероховатость (чистота поверхностей обработки не соответствует).	А) правильно ввести коррекцию в ЧПУ Б) заменить режущую пластину В) надежно закрепить режущий инструмент Г) заменить резец

Ответы: 1Б 2Б 3Б,В 4Г 5Б

Таблица № 30 - Дефекты резьбы и способы устранения.

Вид дефекта	Причина	Способ устранения
1	2	3
Высота профиля	неправильно подобрана резьбовая пластина, износ резца	заменить резьбовую пластин, заменить резец
	износ режущей пластины	заменить режущую пластину
Длина резьбы с полным профилем	неправильно введена коррекция в ЧПУ	правильно ввести коррекцию в ЧПУ
	рассогласование конусности расточки и резьбы	изменить конусность расточки
Следы дробления	недостаточно жестко закреплена деталь в кулачках патрона	отрегулировать усилие зажима патрона
	нежесткое крепление инструмента	надежно закрепить режущий инструмент

Износ режущего инструмента является в большом количестве дефектов резьбы связанного с режущим инструментом, его исправностью.

6.5.5 Виды износа режущего инструмента

Одним и наиболее важным показателем эксплуатации режущего инструмента является его работоспособность, определяющая состояние, при котором режущий инструмент выполняет свою работу, имея износ рабочих поверхностей, меньший критического значения. Обеспечить максимизацию работоспособности, значит повысить рост производительности труда, сэкономить дорогостоящий материал, энергию и трудовые ресурсы.

Работоспособность режущего инструмента может быть повышена благодаря такому изменению поверхностных свойств инструментального материала, при котором контактная поверхность инструмента будет наиболее эффективно сопротивляться абразивному, адгезионному, коррозийно-окислительному и др. видам износа как при комнатной, так и при повышенной температурах. Так же инструментальный материал должен обладать достаточным запасом прочности при сжатии, изгибе, приложении ударных нагрузок.

Большинство инструментальных материалов обладают лишь несколькими из указанных выше свойств, что резко снижает их область применения. Например, инструменты из быстрорежущей стали обладают относительно невысокой теплостойкостью, средней твердостью, небольшими прочностью при изгибе и ударной вязкостью; керамические режущие инструменты имеют повышенную твердость, износостойкость и высокую теплопроводность, но им присущи низкая ударная вязкость и повышенная хрупкость.

Износ - суммарный результат одновременного действия механических и тепловых нагрузок на режущую кромку.

Основные причины:

- Механический абразивный износ,

- Повреждение режущей кромки в результате налипания обрабатываемого материала,

- Термоокислительные процессы,

- Диффузия.

Виды износа:

Абразивный износ задней поверхности (рисунок 26).

Нормальный вид износа после стандартного машинного времени использования.

Рисунок 26 - Износ задней поверхности

Причины:

- Слишком большая скорость резания;

- Подача не соответствует условиям резания.

Рекомендации:

- Уменьшить скорость резания;

- Выбрать подачу, соответствующую скорости и глубине резания (уменьшить подачу).

Выкрашивание режущей кромки (рисунок 27).

Рисунок 27 - Выкрашивание режущей кромки

Выкрашивание - результат чрезмерных механических нагрузок на режущую кромку.

Причины:

- Вибрация;

- Большая подача или маленькая глубина резания;

- Резание при переменных нагрузках;

- Повреждение слишком мелкой стружкой.

Рекомендации:

- Использовать режущую кромку с отрицательной геометрией;

- Увеличить жесткость крепления инструмента и детали.

Образование лунок (рисунок 28).

Причина образования лунок - горячая стружка, которая движется по передней поверхности вставки.

Рисунок 28 - Образование лунок (кратеров)

Причины:

- Слишком большая скорость резания и/или подача;

- Слишком мал передний угол;

- Недостаточная подача СОЖ.

Рекомендации:

- Уменьшить скорость резания или подачи;

- Увеличить (оптимизировать) подачу или давление СОЖ.

Пластическая деформация (рисунок 29).

Высокая температура в зоне резания при однократном приложении значительных механических нагрузок могут приводить к пластической деформации.

Рисунок 29 - Пластическая деформация

Причины:

- Слишком высокая температура в зоне резания, приводящая к потере прочности;

- Повреждение покрытия.

Рекомендации:

- Уменьшить скорость резания;

- Выбрать класс с большей износостойкостью;

- Применить охлаждение.

Налипание обрабатываемого материала (рисунок 30).

Налипание обрабатываемого материала происходит в связи с нарушением процесса удаления стружки из-за слишком низкой температуры.

Рисунок 30 - Налипание обрабатываемого материала

Причины:

- Слишком низкая скорость резания;

- Слишком малый передний угол;

- Недостаточная подача СОЖ.

Рекомендации:

- Увеличить скорость резания;

- Увеличить передний угол;

- Использовать СОЖ повышенной концентрации.

6.6 Итоговый контроль по теме: «Нарезание резьбы сменными неперетачиваемыми пластинами, виды износа режущего инструмента»

Выполнение задания в таблице необходимы, для того чтобы определить взаимосвязь дефектов и причин брака, совершенствования знаний.

Таблица №31 - 1. Задание: Впишите в таблицу недостающие виды дефектов, причины брака, способы устранения в пустые колонки.

Вид дефекта	Причина брака	Способ устранения
Высота профиля		заменить резьбовую пластин, заменить резец
		заменить режущую пластину
Длина резьбы с полным профилем	неправильно введена коррекция в ЧПУ
	рассогласование конусности расточки и резьбы
	недостаточно жестко закреплена деталь в кулачках патрона	отрегулировать усилие зажима патрона
	нежесткое крепление инструмента	надежно закрепить режущий инструмент
Шероховатость (чистота поверхностей обработки не соответствует).	неверно выбрана режущая пластина
	износ режущей пластины	заменить режущую пластину
Неправильная форма профиля резьбы (несоответствие углов наклона боковых сторон или ширины впадины профиля резьбы)		заменить резьбовую пластину

2.Износ - это суммарный результат одновременно действия на режущую кромку.

3 . Определите соответствие износа режущего инструмента:

1. Абразивный износ задней поверхности

2. Выкрашивание режущей кромки

3. Образование лунок

4. Пластическая деформации

5. Налипание обрабатываемого материала

Ответы на итоговый контроль

Таблица 32 - Дефекты резьбы и способы устранения

Вид дефекта	Причина	Способ устранения
Высота профиля	неправильно подобрана резьбовая пластина, износ резца	заменить резьбовую пластин, заменить резец
	износ режущей пластины	заменить режущую пластину
Длина резьбы с полным профилем	неправильно введена коррекция в ЧПУ	правильно ввести коррекцию в ЧПУ
	рассогласование конусности расточки и резьбы	изменить конусность расточки
Следы дробления	недостаточно жестко закреплена деталь в кулачках патрона	отрегулировать усилие зажима патрона
	нежесткое крепление инструмент	надежно закрепить режущий инструмент
Шероховатость (чистота поверхностей обработки не соответствует).	неверно выбрана режущая пластина	заменить режущую пластину
	неверно выбраны режимы резания	изменить режимы резания
Натяг резьбы	износ режущей пластины	заменить режущую пластину
Неправильная форма профиля резьбы (несоответствие углов наклона боковых сторон или ширины впадины профиля резьбы)	износ резьбовой пластины	заменить резьбовую пластину

2. Износ - суммарный результат одновременного действия механических и тепловых нагрузок на режущую кромку.

3 . Определите соответствие износа режущего инструмента

1 - А, 2 - В, 3 - Г, 4 - Б, 5 - Д

6.7 Рекомендации для проведения занятия

Для проведения занятия по теме: «Виды износа режущего инструмента, основные дефекты резьбы и способы их устранения при работе сменными неперетачиваемыми пластинами». Использовать каталог Ceratizit « Инструменты и вставки для токарной обработки», В. Я. Давыдов, Ю.В. Загудайлов. Механическая обработка муфт к обсадным трубам ОТТМ и ОТТГ на муфтонарезных станках с ЧПУ. «Технологическая инструкция ТИ 162-ТР.ТС - 133 - 2005», также использовать плакат: «Профиль трапецеидальной резьбы». Использовать для показа образцы бракованных деталей. Для наилучшего обзора натуральных средств обучения рекомендуется оборудовать учебный класс, где место посадки обучающегося должно быть по принципу круглого стола, данное предложение представлено (рисунок 31). Чтобы мотивировать обучаемых взрослых следует использовать проблемную ситуацию, наиболее успешного изучения рекомендуются карточки с заданиями.

- место преподавателя

-места для обучающихся

-образцы бракованных деталей

Рисунок 31 - Схема учебного класса

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Трубная продукция, производимая на современном технологическом уровне, с каждым годом становится более наукоемкой. Это в свою очередь требует новых подходов к организации производственного процесса, внедрения мобильных ресурсосберегающих экологически чистых технологий, разработки и освоения высокопроизводительного, простого в обслуживании и надежного при эксплуатации оборудования. При этом необходимо стремиться максимально снизить издержки производства за счет существенного сокращения цикличности при изготовлении продукции и одновременного снижения расхода материалов.

Анализируя результаты работы по повышению эффективности производства высокогерметичных муфт для обсадных труб из хладостойкой стали можно выделить следующие:

ь Режущий инструмент является тем средством, без которого нельзя полностью реализовать заложенные в станках технологические возможности и достичь высоких технико-экономических показателей процесса изготовления деталей.

ь Технологический процесс в данное время на ОАО «СТЗ» в муфтонарезном отделении по производству муфт из стали ТУ 14-162-70 не эффективен, т.к. используемый режущий инструмент не подходит для обработки этой стали. В процессе механической обработки наблюдался быстрый износ и поломка режущего инструмента, что вело к увеличению трудоёмкости технологического процесса и выпуску брака.

ь Во время производственных испытаний использовался новый режущий инструмент различных фирм производителей, таких как Sandvik Coromant, Sandvik -МКТС, Pramet, Cerametal, Московского инструментального завода. Наиболее оптимальным для механической обработки стали ТУ 14-162-70 в хладостойком исполнении является инструмент фирмы Cerametal. При внедрении нового режущего инструмента рекомендуется изменить программу обработки муфт ОТТГ и структуру механической обработки.

ь Из многообразия современного режущего инструмента, более эффективен инструмент фирмы Cerametal, пластины RCMX марка сплава НС - Р25 LР 2002 и неперетачиваемые резьбанарезные пластины 4.338А класса ASC 150 производства фирмы «Cerametal», который применялся для механической обработки муфт из стали ТУ 14-162-70 в хладостойком исполнении на станке SMF - RV 4/4 - NC -350 «HEID».

ь Экономия от внедрения нового режущего инструмента составит 52380 рублей, рост производительности труда с учетом повышения эффективности производства увеличится на 11%.

ь При усовершенствованной обработке высокогерметичных муфт для обсадных труб уменьшается фактор получения микротравм, мероприятия, изложенные в данном дипломном проекте, позволят сделать технологический процесс более экологичным, т.к. наряду с ростом производительности труда, снижается объем затрат энергетических ресурсов.

ь Разработана методика проведения занятия по теме: «Виды износа режущего инструмента, основные дефекты резьбы и способы их устранения при работе сменными неперетачиваемыми пластинами», для курсов повышения квалификации рабочих по специальности: «Резчик труб и заготовок» 4 разряда.

Следовательно, предложенный для внедрения новый режущий инструмент оптимально подходит для повышения эффективности производства высокогерметичных муфт для обсадных труб из хладостойкой стали на существующем оборудовании.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Баранчиков В.И., Жаринов Л.В., ЮдинаН.Д., Садыхов А.И. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов. -М.:Машиностроение, 1990. 400 с.

2. Боровских Т.В., Григорьев С.Н., Маслов А.Р.Справочник инструментальщика / Под общей редакцией А.Р. Маслова. 2-е изд., испр. - М.:Машиностроение, 2007. 464 с.

3. Башков В.М., Кацев П.Г. Испытания режущего инструмента на стойкость. - М.:Машиностроение, 1985. - 136 с.

4. Вереака А.С, Третьяков И.П. Режущие инструменты с износостойкими покрытиями. - М.:Машиностроение, 1986. 192 с.

5. Грановских Г.И., Грановских В.Г.Резание металлов: Учебник для машиностр. и приборостр. Спец. Вузов. - М.: Высш. Шк., 1985. 304 с.

6. Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: Учеб. пособие для машиностроит. спец. вузов.- 4-е изд., перераб. и доп. - Мн.: Высш. школа.1983. 256с.

7. Грузинов В.П., Грибов В.Д. Экономика предприятия: Учебное пособие. - 2-е изд., доп. - М.: Финансы и статистика, 2002. 208 с.

8. Коробкин В.И., Передельских Л.В. Экология. Изд. 5-е, доп. И переработ. - Ростов н/Д: изд-во №Феникс», 2003. 576 с.

9. Кукин П.П., Лапин Л.Л., Пономарев Н.Л. и др. Безопасность жизнедеятельности. Безопасность технологических процессов и производств (охрана труда). Изд. 2-е, испр. и доп. М.: «Высшая школа», 2001. 317с.

10. Макаров А.Д. Износ и стойкость режущих инструментов - М.:Машиностроение, 1966. 266с.

11. Макиенко Н.И.Общий курс слесарного дела: Учеб. Для проф. Учеб. Заведений. - 4-е изд., стереотип. - М.: Высшая школа; Издательский центр «Академия». 1998. 334 с.

12. Малштейн Л.К. Формы активного обучения: Учеб. Пособие для слушателей ФПК/Свердл. Инж.-пед. Ин-т. - Свердловск, 1991. 76с.

13. Панов Ф.С., Травин А.И. Работа на станках с числовым программным управлением. - Л.: Лениздат. 1984. 278с.

14. Поладзе Т.Н. Прочность и износостойкость режущего инструмента. - М.:Машиностроение, 1982. 320с.

15. Филипов Г.В. Режущий инструмент. - Л.: Машиностроение. Ленингр. от-ние, 1981. 392 с.

16. Хает Г.Л., Гах В.М., Громаков К.В. Сборный твердосплавный инструмент. - М.:Машиностроение, 1989. 256 с.

17. Чучкалова Е.И., Козлова Т.А., Суриков В.П. Технико - экономические расчеты в выпускных квалификационных работах(дипломных проектах): Учеб. Пособие. - Екатеринбург: Изд-во ГОУ ВПО «Рос. Гос. Проф.-пед. Ун-т», 2006. 66 с.

18. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03. Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению общественных и жилых зданий.

19. СанПиН 2.24.548-69. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.

20. СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Шум на рабочих местах в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки.

21. СН 2.2.4/2.1.8.566-96. Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий.

22. СНиП 23-03-2003. Защита от шума.

23. СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение.

24. СНиП 31-03-2001. Производственные здания.

25. ППБ-01-03. Правила пожарной безопасности Российской Федерации.

26. Протокол замеров вредных веществ, шумового воздействия, вибрации в рабочих зонах производственных помещений ОАО «СТЗ.2007.

27. Р 2.6.2006-05. Рекомендации по содержанию предельно допустимых концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны для работников ОАО «СТЗ».

28. Справочник конструктора-инструментальщика./ Под общ. Ред. В.И. Баранчикова. - М.:Машиностроение, 1994. 560 с.

29. Якухин В.Г., Ставров В.А. Изготовление резьбы: Справочник. М: Машиностроение, 1989. 192 с.

30. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с числовым программным управлением. Ч 1. Нормативы времени. М.: Экономика. 1990.

31. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с числовым программным управлением. Ч 2. Нормативы режимов резания. М.: Экономика. 1990.

32. Общемашиностроительные укрупненные нормативы времени на работах, выполняемые на токарно-револьверных станках. Нормативы времени. М: Экономика 1989.

33. Каталог металлорежущего инструмента Сeratizit. Инструменты и вставки для токарной обработки. 2007.

34. Каталог металлорежущего инструмента Сeratizit. Резьбонарезные вставки для нефтедобывающей отрасли. 2007.

35. Каталог металлорежущего инструмента Cerametal. Токарная обработка. 2000.

36. Каталог металлорежущего инструмента Pramet. 2008.

37. Руководство по металлообработки Точение - фрезерование - растачивание- оснастка Sandvik Coromant. 2000.

38. Руководство по металлообработке. Технический справочник Sandvik Coromant 2008.

39. Русак О.Н., Малаян К.Р., Занько Н.Г. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие. 5-е изд., стер. / Под ред. О.Н. Русака. СПб.: Издательство «Лань», 2002. 448с.

40. Давыдов В. Я., Загудайлов Ю.В. Механическая обработка муфт к обсадным трубам ОТТМ и ОТТГ на муфтонарезных станках с ЧПУ. «Технологическая инструкция ТИ 162-ТР.ТС - 133 - 2005» г. Полевской 2005 . 60с.

41. Учебные планы и программы для подготовки и повышения квалификации рабочих на производстве. Резчик труб. Екатеринбург 2006.

42. Маслов А.Р. Современная режущая керамика // Инструмент технология оборудование. 2008 № 3 С. 46 - 51.

43. Маслов А.Р. Выбор твердых сплавов для обработки резанием // Инструмент технология оборудование. 2008 № 4 С. 22 - 31.

44.www. Bibliotekar.ru

45. www. Voctok - tranzit. Ru

46. www. Vio. Fio..ru

Размещено на Allbest.ru

...