- •Глава1. Технологическая часть 11
- •Глава 2. Конструкторская часть 47
- •Глава 3. Исследовательская часть 49
- •Глава 4. Часть по автоматизации 80
- •Глава 5. Промышленная экология и безопасность производства. 109
- •Глава 6. Расчет экономической эффективности внедрения нового технологического процесса 130
- •Глава 7. Выводы по работе 142 Аннотация
- •Введение
- •Краткое описание тна рд-180.
- •Глава1. Технологическая часть
- •1.1 Условия работы лопатки турбины тна
- •1.2 Выбор материала и заготовки
- •1.2.1 Химический состав материала
- •1.2.4 Термическая обработка
- •1.3 Технологический процесс изготовления лопатки
- •1.5 Глубинное шлифование деталей из жаропрочных сплавов
- •1.6 Алмазные ролики для правки
- •1.6.1 Виды изготовления алмазных роликов
- •1.6.2 Допуски
- •1.6.3 Конструкция
- •1.6.4 Зернистость
- •1.6.5 Сорт алмаза — d 711 а
- •1.6.6 Содержание алмазов
- •1.6.7 Первичное изготовление и расчет нового алмазного ролика для правки
- •1.6.8 Эксплуатация
- •1.6.9 Расположение осей
- •1.6.10 Режимы обработки
- •1.7 Выбор баз и обоснование последовательности обработки детали
- •1.8 Расчет припуска на механическую обработку в операции №12.
- •1.9 Режимы резания
- •1.10 Нормирование
- •Глава 2. Конструкторская часть
- •2.1 Описание приспособления
- •2.2 Расчет приспособления на силу зажима
- •Глава 3. Исследовательская часть
- •3.1 Основы процесса гидродробеструйного упрочнения
- •3.2 Технология процесса гидродробеструйного упрочнения
- •3.2.1 Устройство и работа установки для гидродробеструйного упрочнения
- •3.2.2 Технологические требования к процессу
- •3.2.3 Порядок обработки
- •3.2.4 Контроль упрочнения
- •3.3 Определение остаточных напряжений
- •3.4 Усталостные испытания лопаток
- •3.4.1 Цель испытаний
- •3.4.2 Объект испытаний - лопатки турбиныТна
- •3.4.3 Исследование собственных частот.
- •3.4.4 Оборудование для усталостных испытаний лопаток
- •3.4.5 Исследование распределения относительных напряжений
- •3.4.6 Метод испытаний на усталость
- •3.4.7 Метод обработки результатов испытаний
- •3.5 Результаты испытаний.
- •Глава 4. Часть по автоматизации
- •4.1 Описание программного пакета catia
- •4.1.1 Применение и возможности catia
- •4.1.2. Описание модулей пакета программ catia
- •4.2 Основные функции построение модели и чертежа деталей в сапр catia.
- •4.2.1 Интерфейс пользователя
- •4.2.2 Создание двухмерной геометрии, образмеривание и нанесение надписей
- •4.2.3. Создание трехмерной модели детали и построение на ее основе двухмерной геометрии
- •Глава 5. Промышленная экология и безопасность производства.
- •5.1 Анализ технологического процесса изготовления лопатки газовой турбины. Определение основных воздействий на окружающую среду и здоровье человека. Разработка мер защиты.
- •5.1.1 Анализ технологического процесса изготовления лопатки газовой турбины.
- •5.1.2 Анализ вредных воздействий на окружающую среду и разработка мер защиты при выполнении операции глубинного шлифования.
- •5.1.3 Анализ вредных воздействий на здоровье человека и разработка мер защиты при выполнении операции глубинного шлифования.
- •5.2 Анализ и расчет освещённости рабочего места.
- •5.2.1 Анализ освещённости рабочего места
- •Освещенность (СниП 23-05-95)
- •5.2.2.Расчет на освещенность рабочего места
- •Освещённость (сНиП 23-05-95).
- •5.3 Вентиляция производственного помещения.
- •5.4 Меры противопожарной защиты.
- •5.5 Выводы по результатам анализа вредных и опасных факторов
- •Глава 6. Расчет экономической эффективности внедрения нового технологического процесса
- •6.1 Расчет затрат на проектирование технологического процесса изготовления лопатки турбины тна
- •6.1.1 Расчет затрат на проектирование технологического процесса изготовления лопатки турбины тна в проектируемом варианте
- •6.1.2 Расчет затрат на проектирование технологического процесса изготовления лопатки турбины тна в базовом варианте
- •6.2 Расчет годового экономического эффекта от внедрения нового технологического процесса
- •6.2.1 Расчет затрат на материал
- •6.2.2 Расходы на зарплату
- •6.2.3 Затраты на производственную площадь
- •6.2.4 Расчет затрат на эксплуатацию оборудования
- •6.2.5 Расчет энергетических затрат
- •6.2.6 Расчет себестоимости техпроцессов и экономического эффекта от внедрения
- •6.3 Расчет времени окупаемости внедрения нового технологического процесса
- •6.3.1 Расчет капиталовложений в оборудование
- •6.3.2 Расчет затрат на освоение новой технологии
- •6.3.3 Расчет времени окупаемости внедрения нового тп.
- •Глава 7. Выводы по работе
- •8. Литература и другие источники
4.1.2. Описание модулей пакета программ catia
5626-DR2 2D Wireframe and Annotation
Двухмерное чертёжное геометрическое моделирование, нанесение размеров и надписей на чертежах. Данный модуль представляет собой набор инструментов быстрого и лёгкого создания и модификации двухмерной геометрии, её образмеривания и аннотирования одновременно с возможностью визуализации трёхмерной геометрии.
5626-DRA Drafting
Модуль Drafting представляет собой расширение возможностей модуля 2D Wireframe and Annotation и содержит настраиваемые чертёжные стандарты, использование трёхмерных моделей для создания чертёжных видов и сечений, плоскую параметризацию и проекционное черчение.
CATIA-CADAM Drafting
Интегрированный чертёжный пакет систем CATIA и CADAM, содержащий функциональные преимущества обеих систем: 2D и 2.5D проектирование и черчение, включая вариационные методы, которые позволяют автоматически вводить определяемые пользователем параметры, геометрические и функциональные ограничения. Содержит
Sketcher - средство быстрого интуитивного эскизирования с динамическим присвоением граничных условий.
5626-DXF DXF/DWG Interface
Специализированный интерфейс для прямого обмена графическими данными с РС- ориентированными программными продуктами. Позволяет рационально распределить компьютерные и кадровые ресурсы конструкторского подразделения в соответствии со сложностью решаемой задачи, сохраняя при этом единство представления данных.
5626-DRS Draw-Space (2D/3D) Integration
Продукт Draw-Space (2D/3D) Integration устанавливает и поддерживает взаимное соответствие между трехмерной геометрией и ее графическим представлением. Он полностью интегрирован с модулями 2D Wireframe and Annotation, 3D Parametric Variational Modeler и другими. С его помощью ранее разработанные двухмерные объекты могут быть использованы для создания трехмерных моделей.
5626- DYS Dynamic Sketcher
Модуль быстрого эскизирования, дающий возможность пользователю выполнять быстрые построения двухмерных объектов для их участия в создании трехмерной геометрии. С его помощью можно редактировать ранее построенные трехмерные модели. Модуль осуществляет постоянный контроль геометрии на предмет отсутствия внутренних конфликтов. Пользователь может присваивать элементам плоского контура управляемые редактируемые размеры, редактировать и вводить граничные условия. Полученная в 3D результирующая геометрия является логическим контуром и пригодна для 3 D-построений и параметризации.
5626-WF3 3D Wireframe
Модуль каркасного моделирования - продукт ядра геометрического моделирования в системе CATIA, дающий инструмент создания, модификации и анализа трехмерной каркасной геометрии. 3D Wireframe предоставляет наиболее широкий из всех CAD/CAM систем набор методов построения. Данный модуль может функционировать без других модулей. Модуль может работать в среде любых приложений СATIА.
5626-SOE Exact Solids
Модуль Exact Solids обеспечивает геометрическое моделирование точных объемных тел, пригодных для дальнейшего использования в приложениях анализа и подготовки производства. Уникальный инструмент редактирования древовидной структуры построения солида обеспечивает и возможность легкой возможности геометрии. Модуль Exact Solids плотно интегрирован с моделированием поверхностей, трехмерной параметризацией и чертежным режимом. Он поддерживает широкий спектр опций, таких как создания призм, тел вращения, галтелей, уклонов и др.
5626-РАЗ 3D Parametric Variational Modeler
Модуль трехмерного вариационного параметрического моделирования, позволяющий конструктору наделять геометрические объекты параметрическими данными для быстрого выполнения модификаций, ускоряя тем самым процесс построения. 3D Parametric Variational Modeler поддерживает все виды геометрических данных: каркасы, поверхности, солиды. Параметризации может подлежать как геометрия целиком, так и отдельная ее часть, как во время построения, так и после него, причем независимо от способа выполнения геометрии.
5626-FEA Feature-Based Design
Модуль предназначен для проектирования на основе типовых параметризованных конструктивных элементов. Feature-Based Design позволяет стандартизировать типовые параметризованные конструктивные элементы, как готовые схемы построения с открытыми для введения и модификации геометрическими параметрами. Модуль содержит всё многообразие способов пространственного позиционирования типового элемента в текущей детали.
5626-AS S Assembly Modeling
Продукт, позволяющий проектировать сборку. Предназначен для создания и управления комплексов сборочных единиц, используя геометрические данные и граничные условия. Сборка может выполняться из деталей, находящихся в разных моделях. Полученные в результате сборки данные пригодны для работы в модулях трехмерной параметризации, расчета допусков и посадок, черчения и кинематики. Логика механических связей
5626-SHE Sheet metal Design
Модуль проектирования листовых деталей обеспечивает задачи проектирования, анализа, управления и технологической подготовки производства деталей на основе листовых заготовок. Используя технологические и параметрические атрибуты, пользователь добавляет к геометрической интеллектуальную информацию, такую как свойства материала, пригодную для применения в последующих приложениях. Модуль автоматически строит развертку листа заготовки и проверяет деталь на конфликты типа “нахлеста при развертке”. Он (модуль) полностью интегрирован с модулями, Drafting, Exact Solids, Assembly Modeling.
5626-FDT 3D Functional Dimensioning and Tolerancing
Модуль расчета трехмерных допусков и посадок. Предназначен для присвоения, анализа и редактирования допусков и посадок, приложенных к функциональным поверхностям и кромкам солидов, поверхностям, граням и оболочкам. С его помощью выполняется анализ размерных цепей, анализ допуска на замыкающий размер и анализ собираемости сборки по признакам натягов. Производимые продуктом данные пригодны для их использования в технологической подготовке производства. 3D Functional Dimensioning and Tolerancing является ключевым продуктом в системе управления качеством. Модуль полностью интегрирован с модулями 2D Wireframe and Annotation, Drafting, Draw-Space (2D/3D) Integration, Exact Solids, 3D Parametric Variational Modeler, Assembly Modeling.
5626-SUD Surface Design
Модуль, позволяющий моделировать поверхности, предлагает пользователю инструмент быстрого и качественного построения и модифицирования поверхностной геометрии. Он работает как основной инструмент при манипулировании поверхностями, гранями, оболочками и замкнутыми объемами. В нем также присутствуют средства численного анализа поверхностной геометрии.
5626-ASU Advanced Surface Design
Модуль проектирования сложных поверхностей. Содержит большой выбор средств создания, модификации, анализа и выглаживания сложных поверхностей с воспроизводимой историей построения. С его помощью создаются поверхности класса А для стилевого дизайна, аэродинамики и других особо ответственных геометрических форм. В числе уникальных возможностей Advanced Surface Design содержит использование графических законов углов, радиусов, параметров масштабирования, параметров площадей. Среди граничных условий, накладываемых при построении, могут использоваться неявных законы углов касательных, считанных со встречных поверхностей. Модуль полностью интегрирован с DRS Draw-Space (2D/3D) Integration, 2D Wireframe and Annotation, Drafting, Exact Solids, 3D Parametric Variational Modeler.
5626-FRF Free Form Design
Модуль проектирования произвольных форм, представляющий собой расширение возможностей модулей Surface Design и Advanced Surface Design, предназначен для построения, анализа, выглаживания и модификации наиболее сложных “скульптурных” кривых и поверхностей. Он работает как в математике NURBS, так и в математике двухпараметрических полиномов Безье. Free Form Design содержит уникальный инструмент высокочувствительного численного анализа качества поверхностной геометрии с его графической визуализации в виде цветовых диаграмм, эпюр и многих других форм представления.
5626-GSD Global Shape Deformation
Данный модуль является набором программных средств деформирования по сложным трехмерным законам поверхностей, граней, оболочек, замкнутых объемов и солидов. При этом сохраняется внутренняя гладкость и непрерывность деформированных форм и элементов их построения. С его помощью можно воспроизводить поведение сложных деталей при ударе, изгибе, обратном пружинении при штамповке, усадке при литье и других физических процессах; можно создавать технологическую геометрию на основе конструктивной. Пользователь может контролировать такие критические контекстуальные параметры, как допуск позиционирования, разделение поверхностей на порции и их степени полиномов.
5626-DEV Develop
Модуль Develop позволяет инженерам быстро создавать плоскую развертку из трехмерной поверхностной геометрии (одинарной и двойной кривизны, изотропических и анизотропических ), проецировать геометрию из 2D в 3D и обратно, создавать на кривых развертываемые поверхности и анализировать параметры деформации геометрии при развертывании. Продукт является важнейшим инструментом технологической подготовки производства листовых штамповок.
5626-GEO Geodesic
Модуль построения лежащих на поверхности кривых. Представляет собой аппарат построения “геодезических” кривых на сложных поверхностях, необходимых для создания точных разметок на листовых деталях, масок, шаблонов раскроя и другой геометрии. В нем встроены инструменты построения на сложных поверхностях параллельных, нормальных, эквидистантных и других кривых, а так же скруглений углов и сеток.
5626-ENG Engraving/Embossing
Модуль гравировки и теснения. Предназначен для создания рельефной геометрии на сложных поверхностях маппированием TIFF-файлов. С его помощью на поверхность детали наносятся элементы маркировки и клеймения, логотипы и другие виды рельефного изображения.
5626-CGO Cloud То Geometry
Модуль использования массивов точек при создании сложной поверхностной геометрии. Предназначен для обеспечении моста между геометрией физического прототипа в виде массива сосканированных точек и математической моделью этого объекта. Он содержит функции фильтрования шумовых точек, переупорядочивания оцифровок, их выглаживания и восстановления поверхностной геометрии. Предусмотрено двухстороннее преобразование геометрии между массивами точек и геометрией CATIA и поддерживается несколько нейтральных форматов записи массивов для обмена данными.
5626-GPS Generative Part Stress Analysis
Модуль оценочного конструкторского расчета на прочность. Модуль не требует специальных знаний в области прочностного анализа. Он позволяет выбрать анализируемый объект, присвоить ему свойства материала из таблицы, место и тип заделки, внешнюю нагрузку. Автоматически строится и оптимизируется сетка конечных элементов и запускается решающая программа. В результате расчета пользователь имеет диаграммы напряжений, перемещений и вероятных ошибок. Для повышения точности расчета предусмотрена адаптация сетки конечных элементов в зонах наибольших вероятных ошибок и повторная калькуляция. Сетка конечных элементов ассоциативно связана с исходной геометрией и имеется прямой доступ к изменению параметрических размеров детали. Поэтому возможен одновременный расчет и доработка геометрии в режиме итерации.
5626-NCB Manufacturing Infrastructure
Модуль производственной инфраструктуры. Инфраструктура технологической подсистемы включает в себя технологическую базу данных станков, режущего инструмента, материалов и режимов резания. Позволяет осуществить визуальный контроль траектории режущего инструмента и строк фрезерования, а также графическое редактирование траектории инструмента. Обеспечивает возможность создания описаний вспомогательных перемещений фрезы и управление синтаксисом команд постпроцессора.
5626-РРВ Postprocessor Builder
Генератор постпроцессоров для станков с ЧПУ. Формирование постпроцессора не требует от технолога знаний в области алгоритмического программирования, так как эта процедура сводится к заполнению табличных форм. В стандартную конфигурацию модуля входят наиболее распространенные постпроцессоры для 3-,5-координатных станков с ЧПУ.
5626-МАА Milling analysis
Модуль анализа процессов машинного фрезерования. С помощью данного модуля производится рациональный выбор необходимого пакета фрез, а также правильное позиционирование заготовки на станке. В результате работы этого модуля формируются вспомогательные геометрические элементы - зоны детали, не обработанные данной фрезой при определенном положении оси фрезы. Эти элементы затем могут быть доработаны меньшим инструментом. Предварительный совместный анализ системы “деталь-фреза”
Значительно повышает эффективность обработки.
5626-NCR Rough Cutting
Модуль черновой обработки. Позволяет формировать управляющие программы, оптимизирующие процесс черновой обработки (обдирки) заготовки детали.
5626-NC3 Fixed Axis Milling
Модуль трехкоординатной фрезерной обработки. Предназначен для формирования программ для электроэрозионных, шлифовальных и фрезерных трехкоординатных станков с ЧПУ. Предлагается широкий спектр стратегий управления перемещениями инструмента при обработке, как всей детали, так и выделенных зон.
5626-NC5 Multiple Axis Milling
Модуль пятикоординатной фрезерной обработки. Продукт обеспечивает подготовку программ обработки деталей на трех-, пяти-координатных станках с ЧПУ. Осуществляет оптимизацию управления углом опережения инструмента для обеспечения бесподрезного многоосевого фрезерования деталей с нерегулярной поверхностью.
5626-ELD Electrical Device and Support Modeling
Модуль моделирования агрегатов электросистем и их опорных элементов. Продукт, позволяющий моделировать геометрические и функциональные характеристики коммутационных узлов, разъемов, фиксаторов для электрооборудования автомобилей. Входит в состав конфигурации ЕЕМ (3D Electrical Systems Engineering).
5626-ELW Electrical Wire Bundle Installation
Продукт для моделирования электрокоммуникаций. Модуль реализует трассировку сети электрооборудования с учетом механических характеристик кабеля. Формируется схема компоновки жгутов и расчет фактических длин кабелей с учетом провисания. Входит в состав конфигурации ЕЕМ (3D Electrical Systems Engineering).
5626-SPD System Pathway Definition
Модуль определения маршрутов прокладки коммуникаций. Позволяет конструктору производить размещение коммуникационных систем в среде геометрической модели изделия с учетом расположения агрегатов и узлов. Работа этого продукта определяет во многом эффективность модуля Electrical Wire Bundle Installation. Входит в состав конфигурации ЕЕМ (3D Electrical Systems Engineering).
5626-ANI Analysis Infrastructure
Инфраструктура анализа на прочность. Организация инфраструктуры подсистемы конечно-элементного моделирования. Продукт осуществляет настройку на терминологию и библиотеки выбранного пользователем расчетного пакета (CATIA ELFINI, ANSYS, NASTRAN), обеспечивает управление данными и графическими параметрами объектов анализа. Входит в состав конфигурации FAN (Finite Element Analysis).
5626-SPM Scientific Presentation Modeler
Модуль обработки результатов анализа на прочность. Предназначен для отображения на экране и вывода на внешние устройства результатов выполненных расчетов. Любые требуемые характеристики могут быть представлены в текстовом, графическом или реестровом формате. Входит в состав конфигурации FAN (Finite Element Analysis).
5626-FEM Finite Element Modeler
Моделирование конечных элементов. Генератор сеток конечных элементов предоставляет инженеру широкий выбор способов, алгоритмов и степени автоматизации процедур создания моделей: от ручного топологического метода до полностью автоматического режима разбиения на одно-, двух- и трехмерные конечные элементы. В модуле представлены практически все способы задания граничных условий и нагружения. Диалог с пользователем ведется в терминах выбранного расчетного пакета. Осуществляется анализ качества создаваемой сетки по критериям, определенных пользователем. Входит в состав конфигурации FAN (Finite Element Analysis).
5626-ANS ANSYS Interface
Прямой двусторонний интерфейс с расчетной системой ANSYS.
5626-PBG Publishing
Подсистема выпуска текстовых и графических документов, которые могут быть использованы как для производственных, так и для маркетинговых целей.
5626-VST Visualization Studio
Продукт позволяет дизайнеру оценить эстетические характеристики изделия, а работникам маркетинговых служб предприятия - помочь проанализировать спрос на изделие. Модуль располагает огромным набором редактируемых 2D- и 3D- текстур материалов и сред, разнообразными средствами задания условий освещенности; вычислительный алгоритм позволяет формировать многократные зеркальные отражения от кузовных поверхностей, моделировать преломление светового луча на границе двух сред (в том числе и нестационарных - тепловые потоки воздуха или волнение жидкости ). Может быть создана последовательность изображений с изменением направления линии взгляда (аналог мультфильма).
5626-IGS IGES Integrated Interface
Стандартный двусторонний интерфейс для обмена геометрической информацией с другими САПР.
