рефераты скачать

МЕНЮ


Дипломная работа: Расчет и проектирование дискового долбяка и участка инструментального цеха

Дипломная работа: Расчет и проектирование дискового долбяка и участка инструментального цеха

Реферат

Расчетно-пояснительная записка содержит: _____ страниц, 16 рисунков, 12 таблиц, 5 приложений, 57 источников.

Объект проектирования - долбяки дисковые прямозубые m=5…10 мм и участок инструментального цеха.

Цель дипломного проекта - спроектировать гамму дисковых прямозубых долбяков m=5…10 мм и участок инструментального цеха с годовой программой выпуска 220 тыс. шт.

В проекте выполнены анализ и исследования существующих конструкций долбяков, выбор и обоснование типа производства и заготовки, спроектирован маршрутный технологический процесс изготовления долбяка, рассчитаны припуски, режимы резания и нормы времени на операции механической обработки.

Разработанный технологический процесс изготовления долбяка предусматривает применение высокопроизводительного металлорежущего оборудования, прогрессивного режущего и контрольно-измерительного инструмента, средств механизации и автоматизации, рациональных режимов резания. Эти мероприятия обеспечивают сокращение трудоемкости изготовления долбяка.

В проекте проанализированы и разработаны конструкции установочного приспособления с механизированным приводом - патрона трёхкулачкового пневматического, приспособления для контроля радиального биения по вершинам и по впадинам зубьев долбяка. Применение указанных разработок позволило сократить вспомогательное время, повысить производительность и точность обработки, улучшить условия труда. Сделан подробный анализ и расчет инструмента второго порядка, применяемого для механической обработки зубьев долбяка - фрезы червячной модульной.

Спроектирован участок инструментального цеха для изготовления долбяков. Рассчитано необходимое количество оборудования и коэффициенты его загрузки, выбраны основные параметры пролёта, подъёмно-транспортное оборудование.

В экономической части дипломного проекта определена стоимость основных производственных фондов, произведены расчёты издержек производства, цены продукции, прибыли и рентабельности, определён срок окупаемости вложений в основные производственные фонды.

В проекте произведён анализ опасных и вредных производственных факторов спроектированного участка, разработаны мероприятия по обеспечению безопасных условий труда, произведён расчет общего искусственного освещения участка. Разработаны мероприятия, направленные на повышение устойчивости спроектированного участка, на случай взрыва 100 тонн сжиженного пропана.

ДОЛБЯК ДИСКОВЫЙ, МОДУЛЬ, ОПЕРАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, РЕЖИМЫ РЕЗАНИЯ, ПРИПУСКИ, МАШИННОЕ ВРЕМЯ, КАРТЫ НАЛАДОК, ПРИСПОСОБЛЕНИЕ, ЦЕХ, ОСНОВНЫЕ ПРОИЗВОДСВЕННЫЕ ФОНДЫ, ЦЕНА, ПРИБЫЛЬ, ИЗДЕРЖКИ, РЕНТАБЕЛЬНОСТЬ, ОКУПАЕМОСТЬ, ОПАСНЫЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ФАКТОРЫ, ПОЖАРОБЕЗОПАСНОСТЬ, ОСВЕЩЕНИЕ, УСТОЙЧИВОСТЬ.


Содержание

Реферат

Введение

1. Специальная часть

1.1 Анализ и исследования существующих конструкций долбяков

1.2 Расчёт и проектирование дискового долбяка m=6 мм

2. Технологическая часть

2.1 Выбор и обоснование типа производства

2.2 Выбор и обоснование типа заготовки

2.3 Проектирование маршрутного технологического процесса

2.4 Расчет припусков

2.5 Расчет режимов резания

2.6 Определение трудоемкости изготовления изделия

2.7 Проектирование операционного технологического процесса

2.8 Выбор средств и методов контроля изделия

3. Конструкторская часть

3.1 Расчет и проектирование установочного приспособления

3.2 Расчет и проектирование контрольного приспособления

3.3 Расчет и проектирование специального режущего инструмента

4. Расчёт, компоновка и планировка участка

4.1 Расчет необходимого количества оборудования и коэффициентов его загрузки

4.2 Выбор основных параметров пролета

4.3 Выбор транспортных средств. Уборка стружки. Безопасность работы

5. Экономическая часть

5.1 Исходные данные

5.2 Определение стоимости основных производственных фондов

5.3 Расчет издержек производства

5.3.1 Прямые материальные расходы

5.3.2 Прямые расходы на оплату труда

5.3.3 Другие прямые расходы

5.3.4 Общепроизводственные расходы

5.3.5 Калькуляция себестоимости

5.4 Расчет цены продукции, прибыли и рентабельности

5.4.1 Оптовая цена единицы продукции Цопт1ШТ, грн/шт.

5.4.2 Отпускная цена единицы продукции ЦоТПускн1ШТ, грн.

5.4.3 Выручка от реализации продукции ВРП, грн.

5.4.4 Валовая прибыль от реализации, ПВал, грн.

5.4.5 Чистая прибыль от реализации, ПЧИСТ, грн.

5.4.6 Рентабельность продукции РПРД, %

5.4.7 Рентабельность производства РПРЗ, %

5.5 Технико-экономические показатели проекта

5.5.1 Фондоотдача ФОТ, грн/грн.

5.5.2 Фондовооружённость ФВООР, грн/чел.

5.5.3 Общая трудоемкость работ ТР. ВЫП, н-час.

5.5.4 Трудоемкость 1т продукции ТР. ВЫП1Т, н-час/т.

5.5.5 Съем продукции с 1м2 площади СМ2, т/м2

5.5.6 Выработка на 1-го работающего Вгрн/Ч, грн/чел.

5.5.7 Среднемесячная зарплата руководителя Ззп. рук, специалиста Ззп. спец и технического служащего Ззп. сл, грн.

5.5.8 Среднемесячная зарплата вспомогательного рабочего Ззп. вСП, грн.

5.5.9 Среднемесячная зарплата основного рабочего ЗЗП. ОСН, грн.

5.5.10 Срок окупаемости вложений в ОПФ если они были выполнены собственными средствами, ТОСБ, лет

5.5.11 Срок окупаемости вложений в ОПФ если они были выполнены занятыми в банке средствами, ТО. зан, лет, определяется в несколько этапов

6. Охрана труда

6.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов

6.2 Разработка мероприятий по обеспечению безопасных условий труда

6.3 Расчет общего искусственного освещения участка

7. Гражданская оборона

Выводы

Перечень ссылок


Введение

Ведущая роль в развитии промышленности принадлежит станкоинструментальному производству, которое определяет уровень производительных сил не только машиностроения, но и всей промышленности.

Для удовлетворения потребностей машиностроения, металлообработки и других отраслей промышленности в металлорежущем инструменте необходимо увеличить количество типов его выпусков, значительно повысить его качество, улучшить методы эксплуатации.

Качество инструмента зависит от его конструкции, материала и технологии производства. Основополагающими технологическими направлениями развития инструментального производства являются: приближение формы заготовки к форме готового изделия за счет применения специального профиля штампов, заготовок, использования методов пластического деформирования порошковой металлургии; автоматизация технологических процессов, применение автоматизированных загрузочных устройств, роботов, специальных станков, автоматических линий и станков с ЧПУ; концентрация и совмещение операций, применение высокоэффективной оснастки; использование новых эффективных СОЖ с подводом их непосредственно в зону резания; широкое использование глубинного шлифования и затачивания; применение сверхтвердых абразивных материалов, новейших методов термической и термохимической обработки, износостойких покрытий; расширение области применения электрофизических и электрохимических методов обработки.

Эти направления, в конечном счете, способствуют решению главных задач повышения эффективности производства и качества выпускаемой продукции.

В развитии обработки металлов резанием за последние годы происходят принципиальные изменения. В числе этих изменений: интенсификация технологических процессов по причине применения инструментов из новых инструментальных материалов, расширение области применения оборудования с ЧПУ, создание роботизированных станочных комплексов и гибких производственных систем, управляемых ЭВМ, повышение размерной и геометрической точности.

В работе машиностроительных предприятий большую роль играет инструментальная оснастка. От степени её совершенства в значительной мере зависят производительность труда, возможности автоматизации технических процессов.

Одним из важнейших элементов инструментальной оснастки является режущий инструмент. Замена напайного инструмента сборным даёт экономический эффект, так как происходит экономия инструментального материала, снижается время замены инструмента, повышается его качество и качество поверхностного слоя и точности обработки.

Проект является актуальным, т.к. направлен на обеспечение потребности в современном, качественном и конкурентоспособном инструменте.

Цель дипломного проекта - спроектировать технологический процесс и участок по производству долбяков дисковых m=5…10.


1. Специальная часть 1.1 Анализ и исследования существующих конструкций долбяков

Зуборезные долбяки являются универсальным зуборезным инструментом. По конструктивно-технологическим признакам долбяки делятся на дисковые, чашечные и хвостовые, по назначению - для нарезания зубчатых колес с внешними и внутренними прямыми и косыми зубьями. Долбяки изготавливают трех классов точности: АА, А и В - для обработки колес соответственно 6, 7, 8-й степени точности по ГОСТ 1643-81. Стандарт предусматривает следующие геометрические параметры долбяков: передний угол = 5°, задний  = 6°. Небольшие значения углов  и  связаны с тем, что их увеличение приводит к увеличению погрешностей профиля проекции боковой режущей кромки долбяков на торцовую плоскость.

Наличие такой геометрии у стандартных долбяков обусловливает сравнительно небольшой период их стойкости, который обычно составляет 240-400 мин в зависимости от модуля и характера обработки.

Зубодолбление воспроизводит зацепление пары цилиндрически колес, одним из которых является инструмент - долбяк. Поэтому зубодолблением по методу обката могут быть обработаны любые детали, входящие в зацепление с сопряженным зубчатым колесом. Наряду с прямозубыми и косозубыми цилиндрическими колесами с внешними зубьями, которые могут обрабатываться также инструментом типа зубчатой рейки, к этим деталям относятся прямозубые и косозубые колеса с закрытыми венцами, а также зубчатые рейки с прямыми и косыми зубьями. Вследствие короткого пути перебега инструмента этот метод наиболее пригоден для изготовления зубчатых венцов, плотно прилегающих к буртику. При долблении инструмент и деталь образуют передачу с параллельными осями. Инструмент и деталь выполняют на зубодолбежном станке вращательное движение в соответствии с числом их зубьев. При этом долбяк выполняет движение возвратно-поступательное, необходимое для съема стружки (движение резания) в осевом направлении. Для изготовления косозубых колес долбяк за счет винтовых направляющих получает дополнительное движение. При обратном ходе (холостом) инструмент отводится от детали, чтобы избежать затирания зубьев. Инструмент представляет собой прямозубое или косозубое колесо, боковые поверхности которого затылованы в целях получения необходимого для резания заднего угла. Обкат осуществляется непрерывно при обкаточном долблении долбяком; специального движения деления не требуется. Соответствующим регулированием подачи при обкате может быть получена наиболее экономичная обработка сегментов зубьев. Несложная форма инструмента позволяет экономично производить нарезание зубьев любого специального профиля, например звездочек роликовых и зубчатых цепей, а также многоугольных (полигональных) профилей.

В зависимости от размера и назначения существуют следующие конструктивные разновидности долбяков:

1.  Дисковые прямозубые, применяемые для нарезания прямозубых цилиндрических колес, главным образом наружного зацепления. Стандартные дисковые долбяки по ГОСТ 9323-79 делают с номинальным делительным диаметром

D0=80ч200 мм, модулем 1-12 мм (рис.1.1, а).

2. Чашечные, применяемые для нарезания наружных блочных колес в упор и для изготовления внутренних колес средних модулей. Стандартные долбяки этого вида имеют номинальный диаметр 50ч125 мм и модуль 1-9 мм. Они отличаются от дисковых более глубокой выточкой для размещения крепежной гайки (рис.1.1, б). При обработке блочных шестерен в ряде случаев гайка не должна выступать за плоскость, проходящую через вершинные режущие кромки. Чашечные долбяки с внутренними зубьями применяются в том случае, если форма детали не допускает зацепления с долбяками, имеющими внешние зубья.

Рисунок 1.1 - Типы зуборезных долбяков

3. Концевые, или хвостовые, долбяки (рис.1.1, в), применяемые для нарезания колес внутреннего зацепления, имеют D0=25; 38 мм, m=1ч4 мм.

На рисунке 1.1, г и д показан дисковый долбяк для нарезания косозубых и шевронных колес. Косозубые долбяки для косозубых колес делают номинальным диаметром до 200 мм и для шевронных колес до 360 мм.

Также всё большее применение находят сборные долбяки. Крепление режущей части к корпусу осуществляется следующими способами:

1.  На базовую поверхность корпуса 1 устанавливается зубчатый венец 2 режущей части (рис.1.2). После взаимного расположения зубьев корпуса и венца в приспособлении гайкой 4 посредством шайбы 3 венец прижимается режущей частью к корпусу с усилием, предотвращающим взаимный проворот корпуса и венца.

Зубчатый венец может быть разделен на отдельные зубья 5. В этом случае при расположении на базовой поверхности корпуса зубья разделяются сухарями 6, имеющими скосы на разделительных поверхностях, что обеспечивает надежную фиксацию зубьев в корпусе при зажатии гайки.

С целью уменьшения высоты долбяка конструкции корпуса, зубьев и гайки могут быть видоизменены следующим образом. Сопряженные базовые поверхности корпуса 8 и зубьев 7 выполняются уступчатой формы. При зажатии гайки 9, прижимная наружная поверхность которой выполнена конической, обеспечивается надежная фиксация зубьев с сухарями в корпусе.

При такой конструкции сборного долбяка значительно уменьшается число крепежных деталей, появляется возможность высокоэффективной обработки высокотвердых материалов.

Рисунок 1.2 - Крепление зубчатого венца и отдельных зубьев сборного зуборезного долбяка

2.  Характерной особенностью другого сборного долбяка является наличие выточки в корпусе, в которой закрепляют зубья винтами, расположенными во впадинах (рис.1.3).

В корпусе выполняется прямоугольная выточка, наклоненная под передним углом к торцовой поверхности долбяка. В ней размещают зубья долбяка, допуски на сопрягаемые поверхности которых определяются угловой размерной цепью. Зубья по впадине закрепляют винтами. Особая форма паза и возможность закрепления винтами обеспечивают надежное соединение зубьев и корпуса.

Использование предлагаемого сборного долбяка обеспечивает высокую точность технологического изготовления, значительно упрощает конструкцию за счет меньшего количества несложных комплектующих элементов. Оснащение конструкции комплектами сменных зубьев позволяет повысить эффективность использования, оперативно осуществлять замену вышедших из строя зубьев.

Рисунок 1.3 - Сборный долбяк с креплением режущих элементов по впадине

3.  Простота и надежность закрепления режущих зубьев в корпусе долбяка обеспечивается конструкцией, показанной на рис.1.4 В корпусе 1 зуборезного сборного долбяка сделаны клиновидные пазы 2, в которые устанавливаются режущие зубья 4, выполненные наклонными относительно оси вращения инструмента и относительно направления основной составляющей силы резания. Собственно закрепление и фиксация режущих зубьев в корпусе осуществляется посредством стопорного кольца 3 со стороны заднего торца. Со стороны переднего торца режущие зубья поджимаются гайкой 5 с коническим торцом. Гайка служит для создания необходимого минимального натяга и выборки зазоров. В предложенной схеме закрепление режущих зубьев происходит в результате выполнения клиновидных пазов наклонными. Вследствие этого основная (большая) составляющая от силы резания воспринимается жестким корпусом, причем имеет место уменьшение удельных нагрузок, так как увеличивается опорная поверхность контакта зуба и корпуса. Другая составляющая воспринимается стопорным кольцом, охватывающим зубья таким образом, что кольцо как бы работает на разжим.

Рисунок 1.4 - Крепление режущих элементов сборного долбяка на венце

Существует ряд других направлений совершенствования конструкций зуборезных долбяков, оборудования для их использования и повышения производительности процессов зубодолбления.

Новым шагом в создании более рациональных конструкций долбяков является совместное их проектирование с обрабатываемыми зубчатыми изделиями, а также с учетом особенностей формообразования того или иного типа изделия. Широкие возможности здесь имеются для использования ЭВМ.

Предлагаются расчеты боковой и вершинной режущих кромок долбяков с переходными фасками, переменной по высоте зуба величины, что обеспечивает существенное повышение стойкости долбяков и долговечности обработанных ими колес вследствие повышения их прочности.

Установлено, что существенное повышение стойкости и производительности процесса обеспечивает оснащение долбяков твердым сплавом и выбор соответствующих ему режимов эксплуатации. Твердосплавные долбяки бывают цельными (рис.1.5, б). Их параметры не отличаются от стандартных за исключением упрочняющей фаски на вершине. Разработаны также сборно-паянные долбяки (рис.1.5, а), рабочая часть которых твердосплавная, опорная - из стали 45. Применение такого инструмента обеспечивает сокращение инструментального материала в два раза при невысокой трудоемкости изготовления. Для твердосплавных долбяков, как и для твердосплавных червячных фрез, может быть реализован принцип многократного использования (рис.1.5, в и г). Сборные долбяки выполняются из отдельных зубьев, либо из отдельных секторов. Передний угол может выбираться отрицательным, что предотвращает выкрашивание зубьев при обработке высокотвердых изделий. Такие долбяки не имеют напряжений при пайке, но отличаются сложностью конструкции.

а - сборно-паянные; б - цельные; в - сборные со вставными зубьями;

г - сборные со сменными сегментами

Рисунок 1.5 - Твердосплавные зуборезные долбяки

Из рассмотренных конструкций зуборезных долбяков выбираем следующую конструкцию: долбяк дисковый прямозубый (цельный), т.к. процесс зубодолбления происходит с ударами. Цельная конструкция является более жёсткой, чем сборная. Также, цельный долбяк легче и дешевле изготовить, в то время как зубчатый венец сборного долбяка изготовит сложнее и стоимость его изготовления соответственно выше, чем цельного.

Долбяк, рассматриваемый в данном дипломном проекте (дисковый прямозубый), имеет следующие геометрические параметры: ddo=143,989±0,1; do=126; di=110,4; m=6. Число зубьев z=21. Класс точности В. Марка стали Р6М5. Посадочное отверстие выполнено в виде гладкого цилиндрического отверстия. Следовательно, данный долбяк устанавливается и закрепляется на станке при помощи шайбы и гайки.

1.2 Расчёт и проектирование дискового долбяка m=6 мм

Исходные данные:

–  профильный угол ;

–  модуль мм;

–  число зубьев шестерни

–  коэффициент головки зуба ;

–  межцентровое расстояние мм

Расчет исходных параметров

1.  Диаметр делительной окружности:

; (1.1)

Исходя из межцентрового расстояния:

мм.

мм;

2.  Диаметр окружности впадин:

; (1.2)

мм;

мм.

3.  Глубина захода зуба:

; (1.3)

мм.

4.  Высота зуба:

; (1.4)

мм.

5.  Диаметр окружности выступов:

; (1.5)

мм;

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10


Copyright © 2012 г.
При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна.