Метод плазмового різання деталі

Размещено на http://allbest.ru

Вступ

Переддипломна практика студентів є завершальним етапом навчання. Вона, як правило, проходить на місцях майбутнього працевлаштування. Переддипломна практика є однією з найважливіших форм підготовки молодих спеціалістів, а також загальним підсумком навчання та підготовки до державних іспитів.

При наявності вільних місць студенти можуть бути зараховані на штатні посади, якщо робота відповідає вимогам програми практики.

Мета переддипломної практики полягає в оволодінні студентами сучасними ринковими методами і формами організації управління підприємством; набуття професійних вмінь і навичок для прийняття самостійних рішень під час конкретних ситуацій.

Метою цієї переддипломної практики було знаходження даних для дипломного проекту назвою “Розробка технології та виготовлення емблеми циклової комісії Прикладної механіки методом плазмового різання деталі ”.

1. ОЗНАЙОМЛЕННЯ З ПІДПРИЄМСТВОМ

1.1 Історія підприємства

Компанія "СтальБудМонтаж" заснована в 2012 році , розпочинаючи з виробництва профнастилу різних стандартів та фермів перекриття.

Поступово, з року в рік, підприємство зростало кількісно і якісно, збільшувалися виробничі площі та потужності, удосконалювалася технологія, розширювався асортимент продукції, створювались свої монтажні бригади.

1.2 Процес виробництва

У нашому виробництві застосовуються сучасні технічні рішення. На підприємстві впроваджена система управління якістю І SО 9001, Саме цим ми переконливо показуємо, що є надійним і гідним партнером, максимально застрахованим від збиткових форс-мажорів.

Виробництво відбувається у такому порядку:

- прийом металу, маркування та сортування.

- виготовлення деталей, шаблонів, пристосувань

- виготовлення заготовок (порізка, свердління, рубка)

- складування напівфабрикатів

- електрозварювання окремих деталей та вузлів, контрольний огляд

- очищення, ґрунтування та фарбування, покриття антикорозійними речовинами, відвантаження готових конструкцій

Закінчується виробничий цикл у складських приміщеннях, де відбувається зберігання продукції.

2. РОБОТА У ЗАГОТІВЕЛЬМОМУ ЦЕХУ

2.1 Робота з плазморізальним верстатом з ЧПК

Робота з верстатом поділяється на два етапи, а саме:

- складання керуючої програми;

- встановлення заготовки і її порізка.

Для складання керуючої програми використовуються такі програми: Mach3, AutoCAD, SheetCam та інші.

Першим етапом у створенні керуючої програми є створення креслення в програмі AutoCAD, яке після перевірки імпортується в SheetCam.

Відкриваємо векторний файл, вибравши розмірність файлу і вказавши необхідне розташування початку координат. Вибираємо інструмент. У програмі є можливість збереження великої бази інструменту, створюваної користувачем. У таблиці інструменту можуть бути збережені всі необхідні параметри використовуваних інструментів: діаметр, довжина ріжучої частини, швидкість різання і введення і інші параметри інструменту плазмової, лазерної, кисневої, гідроабразивного різання, параметри інструментів для нарізування різьблення.

Вибравши інструмент, задаємо стратегію обробки. У програмі можливий вибір різних стратегій. Якщо всі параметри вибрані правильно, ніяких помилок не виявлено, програма видає користувачеві підтвердження і сигналізує про готовність постпроцесування. Якщо користувач вибрав, наприклад, невірну глибину різу, яка не підтримується даним інструментом, не поставив необхідні параметри обробки або інструменту або допустив іншу неточність, програма видає текстові повідомлення, де всі помилки вказані і пояснені.

За допомогою заздалегідь обраного постпроцесора, користувач генерує керуючу програму КП, яка підходить для системи управління, встановленої на його верстаті. Для користувачів програми Mach3 є можливість негайного імпорту готової КП G-кодів в Mach3. Також, в SheetCam є можливість редагування і створення нових постпроцесорів для нестандартних або рідкісних систем управління верстатами.

Після цього згенерований код імпортується в Mach3 і за потреби редагується вручну(рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 Монітор плазморізального верстата з ЧПК

Mach3 дуже гнучка програма, створена для управління такими машинами, як фрезерні верстати, токарні верстати, плазмові різаки і трасувальники.

На моніторі відображається послідовність виконання програми, рух інструмента, також можна задати свою швидкість різання.

Перед початком різання лист металу кладуть на платформу і центрують. Для центрування заготовки використовуються спеціальні опори. Далі в плазмотрон встановлюється електрод і спеціальне сопло, в залежності від матеріалу і його товщини.

Електрод (він же катод) - деталь плазматрона, що виготовляється з тугоплавкого металу і має вставки з вольфраму, гафнію або ж цирконію. Залежно від того, для різки якого металу він потрібен, підбираються різні деталі.

Важливу роль відіграє сопло, яке формує плазмовий потік потрібної форми. Воно може бути контактним елементом, якщо в апараті немає високочастотного розпалювання. Воно виготовляється зазвичай з міді або сталі, а його конструкція також залежить від виду конкретної машини.

Через особливості своєї функції сопло вважається одним з найбільш швидко зношуваних елементів. Для захисту головних складових плазмотрона від пилу і частинок гарячого металу використовують керамічне сопло - спеціальний захисний ковпачок з термопластика.

Дифузор або завихрювач, як його ще називають, також є необхідним елементом, що забезпечує збільшення тиску і розширення, тобто уповільнення потоку в процесі роботи.

Оператор повинен контролювати процес різання та вчасну заміну електродів і сопла

2.2 Робота з лінією по виробництву металопрофілю

Виробництво профнастилу включає процес профілювання. При цьому металевих листів надається хвилеподібна форма. Це підвищує жорсткість матеріалу, а разом з цим надійність і довговічність. Хвилі найчастіше мають трапецієподібну форму, бувають також конусоподібні і закруглені.

Виробництво профлиста використовує в якості сировини рулонний гарячооцинкований метал товщиною 0,4 - 1,0 мм.

З оцинкованої сталлю легко працювати, вона дуже надійна і здатна приймати геометрію будь-якої складності. В результаті прокату на верстаті виходить гофрований профіль. Він може мати різну висоту хвилі і товщину сталі, відрізнятися захисним покриттям. Проводиться профільований настил симетричним і асиметричним.

Оцинкований метал може бути покритий полімером. Захисне покриття повинне бути стійким до перепадів температур, так і до впливу сонячних променів. Декоративне покриття полімером призводить до підвищення стійкості до механічних пошкоджень, але значно знижує термальну стійкість матеріалу. Такий профнастил рекомендується використовувати для об'єктів, які знаходяться в тінистих зонах, вдалині від прямого впливу ультрафіолету.

Рисунок 2.2 Лінія по виробництву металопрофілю

Лінія (рисунок 2.2) складається з розмотувача, прокатного верстата, спеціальних ножниць і приймального пристрою.

Розмотувач знаходиться позаду верстату і жорско закріплений за допомогою анкерних болтів.

Прокатний верстат складається з набору рухомих формувальних валів за допомогою яких витискаються ребра жорсткості і лист металу отримує форму профілю. На виході спеціальні гідравлічні ножниці, які повторюють форму профілю, рубають листи в розмір.

Робота оператора заключається в заміні рулонів, встановленні розміру листів та контролю їх складання.

3. ІНДИВІДУАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ

Принцип роботи плазморіза: плазмова різка широко використовується в різних галузях промисловості: машинобудуванні, суднобудуванні, виготовленні реклами, комунальній сфері, виготовленні металоконструкцій і в інших галузях. До того ж, в приватній майстерні плазморіз теж може стати в нагоді.

Адже за допомогою нього можна швидко і якісно розрізати будь струмопровідний матеріал, а також деякі неструмовідні матеріали - пластик, камінь і дерево.

Розрізати труби, листовий метал, виконати фігурний різ або виготовити деталь можна просто, швидко і зручно за допомогою технології плазмового різання.

Різання виконується високотемпературною плазмовою дугою, для створення якої потрібне лише джерело струму, різак і повітря.

Апарат під назвою «плазморіз» складається з кількох елементів: джерела живлення, плазмового різака / плазмотрона, повітряного компресора і кабель-шлангового пакету.

Джерело живлення для плазморіза подає на плазмотрон певну силу струму. Може являти собою трансформатор або інвертор.

Трансформатори важчі, споживають більше енергії, але зате менш чутливі до перепадів напруги, і за допомогою них можна розрізати заготовки більшої товщини.

Інвертори легші, дешевші, економніші в плані енергоспоживання, але при цьому дозволяють розрізати заготовки меншої товщини. Тому їх використовують на маленьких виробництвах і в приватних майстернях. Також ККД інверторного плазморіза на 30% більше, ніж у трансформаторних, у них більш стабільно горить дуга.

Плазмотрон або як його ще називають «плазмовий різак» є головним елементом плазморіза.

Основними елементами плазмового різака / плазмотрона є сопло, електрод, охолоджувач ізолятор між ними і канал для подачі стисненого повітря.

Рисунок 3.1 Схема загальна електрична плазморіза

Всередині корпусу плазмотрона знаходиться електрод, який служить для збудження електричної дуги. Він може бути виготовлений з гафнію, цирконію, берилію або торію. Ці метали прийнятні для повітряно-плазмового різання тому, що в процесі роботи на їх поверхні утворюються тугоплавкі оксиди, що перешкоджають руйнуванню електрода. Проте, використовують не всі ці метали, тому що оксиди деяких з них можуть завдати шкоди здоров'ю оператора. Наприклад, оксид торію - токсичний, а оксид берилію - радіоактивний. Тому найпоширенішим металом для виготовлення електродів плазмотрона є гафній. Рідше - інші метали.

Сопло плазмотрона обжимає і формує плазмовий потік, який виривається з вихідного каналу і розрізає заготовку. Від розміру сопла залежать можливості і характеристики плазморіза, а також технологія роботи з ним. Залежність така: від діаметра сопла залежить, який обсяг повітря може через нього пройти за одиницю часу, а від обсягу повітря залежать ширина різу, швидкість охолодження і швидкість роботи плазмотрона. Найчастіше сопло плазмотрона має діаметр 3 мм. Довжина сопла теж важливий параметр: чим довше сопло, тим акуратніше і якісніше різ. Але з цим треба бути акуратніше. Занадто довге сопло швидше руйнується.

Компресор для плазморіза необхідний для подачі повітря. Технологія плазмового різання має на увазі використання газів: плазмоутворюючих і захисних. В апаратах плазмового різання, розрахованих на силу струму до 200 А, використовується тільки стиснене повітря, і для створення плазми, і для охолодження. Такого апарату досить для розрізання заготовок 50 мм завтовшки.

Кабель-шланговий пакет з'єднує джерело живлення, компресор і плазмотрон. По електричному кабелю подається струм від трансформатора або інвертора для збудження електричної дуги, а по шлангу йде стиснене повітря, який необхідний для утворення плазми всередині плазмотрона.

Як тільки натискається кнопка розпалу, джерело живлення (трансформатор або інвертор) починає подавати на плазмотрон струми високої частоти. В результаті всередині плазмотрона виникає чергова електрична дуга, температура якої 6000 - 8000 ° С. Чергова дуга запалюється між електродом і наконечником сопла з тієї причини, що утворення дуги між електродом і оброблюваної заготівлею відразу - неможливе. Стовп чергової дуги заповнює весь канал.

Після виникнення чергової дуги в камеру починає надходити стиснене повітря. Воно виривається з патрубка, проходить через електричну дугу, внаслідок чого нагрівається і збільшується в об'ємі в 50 - 100 разів. Крім цього повітря іонізується і перестає бути діелектриком, набуваючи струмопровідні властивості.

Звужене до низу сопло плазмотрона обжимає повітря, формує з нього потік, який зі швидкістю 2 - 3 м / с виривається з сопла. Температура повітря в цей момент може досягати 25000 - 30000 ° С. Саме цей високотемпературне іонізоване повітря і є в даному випадку плазмою. Її електропровідність приблизно дорівнює електропровідності металу, який обробляється.

У той момент, коли плазма виривається з сопла і стикається з поверхнею оброблюваного металу, запалюється ріжуча дуга, а чергова дуга гасне. Ріжуча (робоча) дуга розігріває оброблювану заготовку в місці різу - локально. Метал плавиться, з'являється ріжуча ванна. На поверхні металу, що розрізається з'являються частинки розплавленого тільки що металу, які здуваються з неї потоком повітря, що виривається з сопла.

Катодна пляма плазмової дуги має розташовуватися строго по центру електрода ( катода). Щоб це забезпечити, використовується так звана вихрова або тангенціальна подача стисненого повітря. Якщо вихорова подача порушена, то катодна пляма зміщується щодо центру електрода разом з плазмовою дугою. Це може привести до того, що : плазмова дуга буде горіти нестабільно, може утворюватися дві дуги одночасно, а в гіршому випадку - плазмотрон може вийти з ладу.

Якщо збільшити витрату повітря, то швидкість плазмового потоку збільшиться, також збільшиться і швидкість різання. Якщо ж збільшити діаметр сопла, то швидкість зменшиться і збільшиться ширина різу. Швидкість плазмового потоку приблизно дорівнює 800 м / с при струмі 250 А.

Швидкість різу - теж важливий параметр. Чим вона більше, тим тонше різ. Якщо швидкість маленька, то ширина різу збільшується. Якщо збільшується сила струму, відбувається те ж саме - ширина різу збільшується.

4. ОХОРОНА ПРАЦІ

4.1 Загальні правила охорони праці для верстатників

До роботи на верстатах мають право бути допущені особи, спеціально-навчені , які пройшли інструктаж з Охорони праці та стажування-навчання на місці роботи, які мають посвідчення на право роботи на закріпленому за ним обладнанні , і тільки після попереднього медогляду.

Верстатник повинен мати знання, згідно з присвоєні й йому кваліфікаціїї по Єдиному тарифно-кваліфікаційному довіднику. Він повинен знати будову, правила технічної експлуатації, і правила безпечної роботи на ньому.

Верстатникам дозволяється працювати на верстатах тільки тих типі в, які вивчені і закріплені за ним. Кожний верстат повинен бути закріплений за одним або кількома верстатниками.

Сторонні особи до роботи на верстатах не допускаються!

Вимоги безпеки перед початком роботи. Вдягнути спецодяг і привести його в належний вигляд: застебнути рукави, заправити куртку в штани, прибрати волосся під облягаючий головний убір. Взути добре взуття (чоботи, черевики).

- Прийняти робоче місце, верстат, інструмент, знаряддя праці від свого змінщика. Оглянути і перевірити:

- Встановлений порядок на робочому місці , наявність і справність підстопних місць, возиків, інвентар для прибирання верстата, табельного інструменту, технологічних приспособ, орг. оснастки (роликових столів, козликів, підставок, інструментальних шаф, тумб і т. п).

- Справність всі х вузлі в верстата.

- Наявність і надійність захисних огороджень, запобіжних пристроїв.

- Надійність контакті в заземлюючих провідників.

- Ступінь освітленості робочого місця і регулювання світильників місцевого освітлення.

- Ефективність дії місцевої аспірації.

- Отримати з кладової необхідний інструмент (пили, ножі , фрези) і перевірити його справність, гостроту і правильність заточки.

- Встановити ріжучий інструмент на верстат і впевнитися в надійності його кріплення, прибрати з робочої зони верстата сторонні предмети.

4.2 Розрахунок штучного освітлення виробничого приміщення

Освітлення робочого місця нормується згідно з Державними будівельними нормами України: ДБН В.2.5-28-2006 Інженерне обладнання будинків і споруд. Природне і штучне освітлення.

Мінімальна освітленість встановлюється в залежності від розряду виконуваних зорових робіт. Для ІV розряду зорових робіт вона складає 300...500 лк.

Перевіримо освітленість робочого місця користувача ПК на відповідність розряду зорової роботи.

За даними вимірювань рівень природної освітленості поверхні, де розташований ПК, складає 200 лк за освітленості тієї же поверхні відкритим небосхилом в 20000 лк, тобто КПО = 1%, що не відповідає нормативному КПО. плазморізальний профлист оцинкований сталь

Для штучного освітлення у приміщенні використовуються люмінесцентні лампи.

Розрахунок штучного освітлення проведемо для кімнати площею 350 м², ширина якої складає 10м, довжина - 35м, висота - 10м.

Скористаємося методом використання світлового потоку. Для визначення потрібної кількості світильників, які повинні забезпечити нормований рівень освітленості, визначимо світловий потік, що падає на робочу поверхню за формулою:

F - світловий потік, що розраховується, Лм;

E - нормована мінімальна освітленість, Лк; Е = 300 Лк;

S - площа освітлюваного приміщення (у нашому випадку S=350м² );

Z - відношення середньої освітленості до мінімальної (зазвичай приймається рівним 1,1... 1,2, в нашому випадку Z =1,1);

K - коефіцієнт запасу, що враховує зменшення світлового потоку лампи в результаті забруднення світильників в процесі експлуатації (його значення залежить від типу приміщення і характеру робіт, що проводяться в ньому, в нашому випадку К = 1,5);

з - коефіцієнт використання світлового потоку, (виражається відношенням світлового потоку, що падає на розрахункову поверхню, до сумарного потоку всіх ламп, і обчислюється в долях одиниці; залежить від характеристик світильника, розмірів приміщення, забарвлення стін і стелі, що характеризуються коефіцієнтами відбиття від стін (с_ст.) і стелі (с_стелі)), значення коефіцієнтів дорівнюють с_ст = 40% і сстелі=60%.

Обчислимо індекс приміщення за формулою:

S - площа приміщення,

S = 350м²; h - розрахункова висота підвісу, h=9,9м;

A - ширина приміщення, А = 10 м;

B - довжина приміщення, В = 35 м.

Підставивши значення отримаємо:

Знаючи індекс приміщення І, знаходимо з =0,22.

Підставимо всі значення у формулу для визначення світлового потоку F :

Для освітлення використані люмінесцентні лампи типу ЛБ 40-1, світловий потік яких F = 4320 Лм. Розрахуємо необхідну кількість ламп у світильниках за формулою:

N - кількість ламп, що визначається; F - світловий потік, F = 787500 Лм; Fл- світловий потік лампи, Fл = 4320 Лм

В приміщенні використовуються світильники типу ОД. Кожен світильник комплектується двома лампами. Тобто необхідно використовувати 91 світильників із 182 працюючими лампами в них.

Висновки

В результаті проходження практики було здобуто дані для дипломного проектування на тему “Розробка технології та виготовлення емблеми циклової комісії Прикладної механіки методом плазмового різання”.

Набуто практичних навичок з роботою металорізальних та металопрокатних верстатів. Вивчено будову, кінематичну схему і принцип роботи.

Вивчено структуру підприємства, його склад, технологію виробництва.

Розраховано кількість природного і штучного освітлення, захисне заземлення, вібрацію верстата.

Список використаних джерел

1. Фурикевич О.М., Пітчук Л.В. “Методичні вказівки до курсового та дипломного проектування для студентів Коледжу електронних приладів ІФНТУНГ”: Івано-Франківськ, 2014.

2. Онофрейчук Н.І., “Основи обробки та програмування на верстатах з числовим програмним керуванням”: видавництво “Світ”, м. Київ, 2017 р., 368 с.

3. http://www.technoktoys.com/ua/

Размещено на Allbest.ru