Гидропескоструйная перфорация

? главный угол в плане ц = 67° - К_vц = К_Nц = 1,0;

? отношение ширины точение - К_vв = К_Nв = 1,0;

? период стойкости - К_vт = 1,0;

? наличие охлаждения - К_vж =1,0;

? группа обрабатываемости - К_vо = 1,0, карта 66 [42, с.195].

Скорость и мощность резания для черновой обработки (14):

v₁ = 289 • 1,2 • 1,0 • 1,1 • 1,0 • 1,0 • 1,0 • 1,0 • 1,0 • 1,0 = 380 м/мин. N₁ = 11,3 • 0,85 • 1,0 • 1,0 • 1,0 = 9,6 кВт, N₁<N_э

Скорость резания для чистовой обработки (14):

v₂ = 313 • 1,2 • 1,0 • 1,1 • 1,0 • 1,0 • 1,0 • 1,0 • 1,0 • 1,0 = 413 м/мин.

Частота вращения шпинделя:

? черновая - n₁ = (1000 ? 380) / (р ? 63) = 1920 мин ^-1;

? чистовая - n₂ = (1000 ? 413) / (р ? 63) = 2090 мин ^-1;

Расчетные значения минутной подачи:

? черновая - s_м1 = s_Z1 • z • n₁ = 0,15 • 5 • 1920 = 1440 мм/мин;

? чистовая - s_м2 = s_Z2 • z • n₂ = 0,13 • 5 • 2090 = 1360 мм/мин;

Так как данный станок имеет бесступенчатое регулирование, принимаем расчетные значения: скорости резания и оборотов шпинделя.

Минутную подачу проверим по частоте вращения стола (см. табл.13), исходя из и диаметра окружности 240 мм, по которой движется резца:

n = s_м / (D ? р) = 1440 / (р ? 240) = 2 мин ^-1

Следовательно, принимаем расчетные значения минутной подачи, которые обеспечиваются техническими параметрами станка.

2. Черновое, получистовое и чистовое растачивание отверстия - _Ш24(+0,072₎

Режущий инструмент - Блок расточной однорезцовый (обозначение 2192-4007), установленный на расточной оправке Ш38мм, L = 155мм (6300-4011-05) с коническим хвостовиком по ГОСТ 25827-93, тип 3. Для чистового растачивания - блок расточной с микрометрической вставкой (обозначение 2192-4020).

Материал пластин [42, с.263]: для черновой и получистовой обработки - ВК8, форма - квадратная; чистовой обработки - ВК6-ОМ, форма - трехгранная [42, с.266], крепление - L-образным рычагом.

Для черновой и получистовой обработки: главный угол в плане - ц = 75°; вспомогательный - ц₁ = 15°; задний угол б = 6°; передний угол г = 10°; ширина фаски режущей кромки - f = 0,6 мм; ширина скругления режущей кромки - с = 0,05 мм; радиус вершины резца - r_в = 1,2 мм.

Для чистовой обработки: ц = 90°; ц₁ = 30°; б = 8°; г = 15°; f = 0,4 мм; с = 0,04 мм; r_в = 1,6 мм.

Назначим поправочные коэффициенты, карта 11 [42, с.52-55]: материал пластины ВК8 - К_Sи = 1,1; состояние поверхности К_Sп = 1,0; при твердости НВ = 170 - К_Sм = 1,15; диаметр детали К_SD = 1,0; главный угол в плане ц = 45° - К_Sц = 1,4; вылет резца - К_Sl = 1,0

Подача для черновой обработки (16):

s_О1 = 0,65 • 1,1 • 1,0 • 1,15 • 1,0 • 1,4 • 1,0 = 1,15 мм/об.

Подача для чистовой обработки (16):

s_О2 = 0,53 • 1,1 • 1,0 • 1,15 • 1,0 • 1,4 • 1,0 = 0,94 мм/об.



Таблица 3

Параметры режимов резания для расточки отверстия

		Стадия обработки
Параметры режима резания	чернова	получист	чистова
		я	овая	я
Глубина резания t, мм.		1,5	0,5	0,25
Табличная подача sОт, мм/об. карта 9, 12 /24, с.50, 56/	0,65	0,53	0,28
Принятая подача sО, мм/об.		1,15	0,94	0,16
Табличная скорость резания vт, м/мин.	карта 21, /24, с.75/	93	101	395
Скорректированная скорость резания v, м/мин	84	91	241
Фактическая частота вращения шпинделя nф, мин -1	134	145	374
Фактическая скорость резания vф, м/мин	84	91	235
Табличная мощность резания Nт, кВт.	карта 21, /24, с.75/	9,1	8,0	-
Фактическая мощность резания N, кВт		6,6	5,8	-
Скорость подачи vS, мм/мин		154	136	60

Подача определяется по формуле:

s_О = s_От • К_Sи • К_Sп • К_Sм • К_SD • К_Sц • К_Sl

Назначим поправочные коэффициенты, карта 11 [42, с.52-55]: материал пластины ВК8 - К_Sи = 1,1; состояние поверхности К_Sп = 1,0; при твердости НВ = 170 - К_Sм = 1,15; диаметр детали К_SD = 1,0; главный угол в плане ц = 45°

- К_Sц = 1,4; вылет резца - К_Sl = 1,0

Подача для черновой обработки (16):

s_О1 = 0,65 • 1,1 • 1,0 • 1,15 • 1,0 • 1,4 • 1,0 = 1,15 мм/об.

Подача для чистовой обработки (16):

s_О2 = 0,53 • 1,1 • 1,0 • 1,15 • 1,0 • 1,4 • 1,0 = 0,94 мм/об.

Принятое значение подачи для черновой обработки проверим по осевой Р_х и радиальной Р_у составляющим силы резания, допустимым прочностью механизма подач. Табличные значения [42, с.98]: Р_Хт = 1020 Н; Р_Ут = 430 Н.

Поправочные коэффициенты, карта 33 [42, с.99-100]:

? мех. свойства обрабатываемого материала - К_РМх = К_РМу = 0,9;

? главный угол в плане ц = 45° - К_Рцх = 0,70; К_Рцу = 2,0;

? переднего угла - К_Ргх = К_Ргу = 0,9;

? Угла наклона реж. кромки - К_Рлх = К_Рлх = 1,0

Определим значения составляющих сил резания:

Р_х = Р_Хт • К_РМх • К_Рцх • К_Ргх • К_Рлх = 1020 • 0,9 • 0,7 •0,9 • 1,0 = 580 Н

Р_у = Р_Ут • К_РМу • К_Рцу • К_Ргу • К_Рлу = 430 • 0,9 • 2,0 • 0,9 • 1,0 = 670 Н.

Рассчитанные значения составляющих силы резания, меньше допустимых механизмом подач станка, следовательно, принимаем расчетную подачу для черновой обработки. Табличные и принятые значения подач, заносим в таблицу3. [17]

Назначим поправочные коэффициенты для чистовой подачи, карта 14 [42, с.58-59]:

К_Sм = 1,15; К_Sl = 1,0; К_Sr = 1,39; К_Sк = 1,0; К_SD = 1,0.

Подача для чистовой обработки (16):

s_О3 = 0,28 • 1,15 • 1,0 • 1,39 • 1,0 • 1,0 = 0,45 мм/об.

Проверка выбранной подачи по обеспечению шероховатости:

при r_в = 1,6 мм - s_От3 = 0,19 мм/об, карта 25 [42, с.87].

С учетом поправочных коэффициентов, карта 26 [24, с.88]: К_Sм = 0,85; К_Sи = 1,0; К_Sо = 1,0; К_Sж = 1,0. Подача для обеспечения заданной шероховатости составит (16):

s_О3 = 0,19 • 0,85 • 1,0 • 1,0 • 1,0 = 0,16 мм/об.

Окончательно принимаем меньшее значение подачи для чистовой обработки.

Выбор скорости резания

Назначим поправочные коэффициенты для черновой, получистовой и чистовой обработки, карта 21 и 23 [42, с.82-84]: К_Vи = 0,75; К_Vc = 0,5; К_Vo =

1,0; К_Vj = 1,1; К_Vм = 1,30; К_Vц1,2 = 1,4, К_Vц3 = 0,95; К_Vт = 1,20; К_Vж = 1,0.

Значение скорости резания определяется по формуле:

v = v_т • К_Vи • К_Vc • К_Vo • К_Vj • К_Vм • К_Vц • К_Vт

Скорость резания для черновой обработки (17):

v = 93 • 0,75 • 0,5 • 1,0 • 1,1 • 1,3 • 1,4 • 1,2 • 1,0 = 84 м/мин;

Скорость резания для получистовой обработки (17):

v = 101 • 0,75 • 0,5 • 1,0 • 1,1 • 1,3 • 1,4 • 1,2 • 1,0 = 91 м/мин;

Скорость резания для чистовой обработки (17):

v = 395 • 0,75 • 0,5 • 1,0 • 1,1 • 1,3 • 0,95 • 1,2 • 1,0 = 241 м/мин;

Частота вращения стола определяется по формуле:

n = (1000 • v) / (р ? D)

Исходя из того что все приводы станка имеют бесступенчатое регулирование, то все расчетные значения принимаем как фактические, следовательно фактическая скорость резания будет иметь такие же значения, что и расчетная. Определяем частоту вращения шпинделя и вносим в таблицу 20, внеся корректировку по частоте вращения для чистовой обработки. [22]

Проверка выбранных режимов по мощности привода.

Для черновой и получистовой обработки - мощность резания по карте 21 [42, с.75], корректируем коэффициентом К_Nм = 0,8 [42, с.85] и определяем по выражению: N = N_т • К_Nм • ( v_ф / v_т ) .

Для черновой обработки: N = 9,1 • 0,8 • (84/93) = 6,6 кВт.

Для получистовой обработки: N = 8,0 • 0,8 • (91/101) = 5,8 кВт.

Режимы резания обеспечиваются мощностью станка. Значения мощности необходимой для резания приведены в таблице 4

Значения режимов резания для остальных переходов операции 005, в последовательности приведенной в таблице 13 /см. с.59/, приведены в таблице 4. [25]

Таблица 4

Параметры режимов резания для технологических переходов операции 005

					Технологические переходы
	Параметры режима
		t,	sОт,	sО,		vт,	vф,	nф,		Nт,	N,	vS,
	резания
		мм.	мм/об.	мм/об.	м/мин	м/мин	мин -1		кВт.	кВт	мм/мин
1	точить фаску *	1,5	0,22	0,31		167	150	240		-	-	74
2	сверлить сквозные	8,0	0,39	0,38		19,4	21	420		1,64	1,66	160
отверстия
3	резать резьбу	1,0	-	1,814		12,0	12,0	212		0,78	0,78	384,6
4	сверлить сквозные	7,5	0,39	0,38		19,4	21	445		1,64	1,66	169
отверстия.
5	сверлить глухие	6,9	0,39	0,38		19,4	21	480		1,64	1,66	182
отверстия.
6	зенковка	1,5	0,27	0,28		10,0	11	160		6,41	6,47	45
7	резать резьбу	1,1	-	2,0		12,0	12,0	238		0,78	0,78	476

3. Переход 3. Точить фаску 5Ч45°.

Диаметр сечения резца - 40 мм, вылет резца - 100 мм.

Материал пластины - ВК8, форма пластины - квадратная.

? = 45°; ц₁ = 45°; б = 6°; г = 10°; f = 0,6 мм; с = 0,05 мм; r_в = 1,2 мм.

Табличная подача для фаски по карте 27 [42, с.89].

Формула: s_О = s_От • К_Sи • К_Sп • К_Sм • К_SD • К_Sц • К_Sl

Поправочные коэффициенты, карта 29 [42, с.91-92]

К_Sи = 1,15; К_Sу = 1,0; К_Sм = 1,1; К_Sш = 1,0; К_Sd = 1,1; К_Sо = 1,0

Подача для точения фаски :

sОф = 0,22 • 1,15 • 1,0 • 1,1 • 1,0 • 1,1 • 1,0 = 0,31 мм/об (3.12)

Выбор скорости резания. Поправочные коэффициенты, карта 21 и 23

[42, с.82-84]: КVи = 0,75; КVc = 0,5; КVo = 1,0; КVj = 1,1; КVм = 1,30; КVц = 1,4;

КVт = 1,20; КVж = 1,0.

Значение скорости резания определяется по формуле:

v = vт • КVи

КVc • КVo • КVj • КVм

v = 167 • 0,75 • 0,5 • 1,0 • 1,1 • 1,3 • 1,4 • 1,2 • 1,0 = 150 м/мин;

Расчетные значения сводим в таблицу 4.

4. Сверление отверстий. Расчет ведем для всех переходов, так как размер режущего инструмента близок по значениям.

Режущий инструмент - Сверла спиральные из быстрорежущей стали с коническим хвостовиком для станков с ЧПУ (ОСТ 2 И20-2-80) - Ш16, Ш15 и Ш13,8 мм. Форма заточки - нормальная. Материал - Р6М5 [47, с.183-185].

Табличные подача, скорость резания, мощности и осевой силы резания принимаем по картам. 46 [42, с.128]: Р_т = 6124 Н.

Подачу корректируем по формуле: s_О = s_От • К_Sм где коэффициент К_Sм = 0,99, по карте 53 [42, с.142/.

Скорость корректируем с учетом поправочных коэффициентов, карта 53 [42, с.142-150] (приведены в пункте 5) (24):

v = 19,4 • 0,99 • 1,0 • 1,0 • 1,1 • 1,0 • 1,0 • 1,0 • 1,0 = 21 м/мин;

Проводим корректировку мощности и осевой силы: Р = 6124 / 0,99 = 6186 Н.

Значения сводим в таблицу 4.

5. Переход 6 и 12. Нарезание резьбы. Режущий инструмент [42, с. 310]:

? Комплект из чернового и чистового метчиков машинных для нарезания трубной резьбы 1/2 дюйма (ГОСТ 3266-81). р = 1,814 мм.

? Комплект из чернового и чистового метчиков машинных для нарезания метрической резьбы М16-7Н (ГОСТ 3266-81). р = 2,0 мм.

Табличные скорость v_т, мощность N_т, осевую силу Р_т, крутящий момент М_кр.т и момент разрушения М_р.т, принимаем по карте 50 [42, с.135]:

для дюймовой резьбы и для метрической принимаем одинаковые значения: v_т

= 12,0 м/мин; Р_т = 55 Н; N_т = 0,78кВт; М_кр.т = 2,8 Н•м; М_р.т = 20,4 Н•м.

Скорость корректируем по формуле:

v = v_т • К_Vм • К_Vк = 12,0 • 0,99 • 1,0 = 12,0 м/мин.

Поправочные коэффициенты, карта 53 /24, с.142-150/:

К_Vм = К_Nм = К_Рм = К_Мм = 0,99; К_Vк = 1,0.

6. Переход 11. Зенковка отверстий.

Режущий инструмент - Зенковка (ОСТ 2 И20-5-80) - Ш22мм. Материал - Р6М5 /25, с.183-185/.

Табличные значения: подача s_От, скорость v_т, мощность N_т, осевую силу Р_т, принимаем по карте 51 [42, с.138] и вносим в таблицу 20. Р_т = 869 Н;

Подачу корректируем по формуле: s_О = s_От • К_Sм где коэффициент К_Sм = 0,99, по карте 53 [42, с.142]

Скорость корректируем с учетом поправочных коэффициентов, карта 53 [42, с.142-150] (приведены в пункте 5) (14):

v = 10,0 • 0,99 • 1,0 • 1,0 • 1,1 • 1,0 • 1,0 • 1,0 • 1,0 = 11 м/мин;

Поправочные коэффициенты, карта 53 [42, с.142-150]:

К_Vм = К_Nм = К_Рм = К_Мм = 0,99.

3.2 Сборка гидропескоструйного перфоратора

Сборка перфоратора начинается с корпуса, в корпус закручивают 12 насадок, в которые предварительно вентили твердосплавную вставку.

После этого, корпус соединяют с электродвигателем с помощью замковой резьбе и далее вкручивают в НКТ.

Рисунок 16 Схема сборки ГПП перфоратора



Заключение

В результате выполнения работы проведен анализ методов и способов перфорации, также проведен анализ служебного назначения, технических условий, и технических требовании.

Проведен анализ конструкции сопел и служебного назначения. Разработан технологический процесс сборки перфоратора и механической обработки корпуса перфоратора. Подготовлена рабочая документация на гидропескоструйный перфоратор.

Произведен расчет параметров проведения гидропескоструйной перфорацию.



Список использованных источников

1. В.И.Щуров «Технология и техника добычи нефти», Москва, Изд «Недра»,1983г. (стр.67-69).

2. Словарь по геологии нефти и газа. Л.: Недра, 1988г. (стр. 414).

3. Кудинов А.И. «Основы нефтепромыслового дела», Изд. Удм. Универс.,2008г. (стр.218-224).

4. Краткий справочник по прострелочно-взрывным работам. 3е издание, Москва, Изд «Недра»,1990г. (стр.56-102).

5. Кудинов В.И., Сучков Б.М. Методы повышения производительности скважин. Самара: Кн. изд-во, 1996. 414 с.

6. М. Кристиан, С. Сокол, А. Константинеску. Увеличение продуктивности и приемистости скважин: Пер. с румынск. М.: Недра, 1985. 185 с.

7. П.М. Усачев. Гидравлический разрыв пласта. Учебное пособие для учащихся профтехобразования и рабочих на производстве. М.: Недра, 1986. 166 с.

464 Муравенко В.А. Буровые машины и механизмы: справочно-нформационное издание. Том 2/ В.А. Муравенко, А.Д. Муравенко, В.А. Муравенко. Москва-Ижевск: Ин-т компьютерных исследований, 2002. с.;

9. Волков Д.П. Надежность строительных машин и оборудования: учеб.пособие для студентов вузов./ Д.П. Волков, С.Н. Николаев. М.: Высш. школа,1979. 400 с.

10. .Пат. №2044197 Российская Федерация, МПК F16H25/06, Редуктор с передачей большой осевой силы / Сухих Р.Б. Патентообладатель Сухих Р.Б., Харитонов М.Ф., Пиковский И.М., заявка 2044197, 18.06.1992, опубликовано 20.09.1995.

11. Курсовое проектирование по технологии машиностроения Горбацевич А. Ф., Шкред В.А., 4-е изд., перераб. и доп. Мн.: Высшая школа, 1969. 358 с.

12. Кутай А.К., Романов А.Б., Рубинов А.Д. Справочник контрольного мастера/[Под редакцией доктора технических наук А.К. Кутая]. л.: Ленинздат, 1980. 304 С, ил.

13. .И.Лейкин Н.Н. Конструирование пресс-форм для изделий из пластических масс. М.: Машиностроение, 1966. 243 с.

14. Обработка металлов резанием: Справочник технолога/ А.А. Панов, В.В. Аникин, Н.Г. Бойм И др.; Под общ. Ред. А.А. Панова. М.: Машиностроение. 1988. 736 С: ил.

15. Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного, на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного при работе на металлорежущих станках. Серийное производство. М.: Машиностроение, 1965.

16. Общемашиностроительные нормативы режимов резания: Справочник: В 2-х т.: Т. 1/ А.Д. Локтев, И.Ф. Гущин, В.А. Батуев и др. М.: Машиностроение. 1991. 640 С: ил.

17. Радомысельский И.Д., Печентковский Е.Л., Сердюк Г.Г. Пресс-формы для порошковой металлургии. Киев, Техника, 1970. 172 с.

18. Расчёт и проектирование пресс-форм. Грабак А.К., Радомысельский И.Д., Сердюк Г.Г. Учебное пособие. Киев, 1988, 53 с.

19. Руководство к дипломному проектированию по технологии машиностроения, металлорежущим станкам и инструментам. Учеб. пособие для вузов спец. «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты»/ Под общ. ред. Худобина Л.В. М.: Машиностроение, 1986. 288 С: ил.

20. Солонин И.С., Солонин СИ. Расчёт сборочных и технологических размерных цепей. - М.: Машиностроение, 1980. ПО с.

21. Допуски и посадки: Справочник. В 2-х ч./В.Д. Мягков и др. 6-е изд. перераб. и доп. Л.: Машиностроение. Ленингр. Отд-ние, 1982. Ч. 1. 543 с, ил.

22. Допуски и посадки: Справочник. В 2-х ч./В.Д. Мягков и др. 6-е изд. перераб. и доп. - Л.: Машиностроение. Ленингр. Отд-ние, 1982. Ч. 2. 448 с, ил.

23. Справочник технолога-машиностроителя. Под ред. А.Н. Маслова, том 2, М.:. Машиностроение, 1972 г.

24. Справочник технолога-машиностроителя. Под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова, том 1, М.: Машиностроение, 1986. - 496 с, ил

25. Справочник технолога-машиностроителя. Под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова, том 2, М.: Машиностроение, 1986. 496 с, ил.

26. Справочник технолога. Точность обработки, заготовки и припуска в машиностроении. Косилова А.Г., Мещеряков Р.К.,М.: Машиностроение, 1976 г.

27. Технология машиностроения (специальная часть): Учебник для машиностроительных специальностей вузов/ А.А. Гусев, Е.Р. Ковальчук, И.М. Колесов и др. М.: Машиностроение, 1986. 480 с: ил.

28. .Выбор экономического варианта технологического процесса. Метод, указания по курсовой работе, Красноярск, 1987 г.

Размещено на Allbest.ru

...