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

мм.

6.  Шаг по делительной окружности:

; (1.6), мм.

7.  Толщина зуба по делительной окружности:

; (1.7)

мм.

8.  Межцентровое расстояние:

мм.

Определение дополнительных технологических данных зубчатого колеса

9.  Действительный угол зацепления:

; (1.8)

10.  Диаметры основных окружностей колес:

; (1.9)

мм;

мм.

11.  Наибольший радиус кривизны:

; (1.10)

мм.

12.  Радиус кривизны в точке начала активной части профиля зуба нарезаемого колеса:

; (1.11)

мм;

мм.

Рисунок 1.6 - Параметры зацепления долбяка с обрабатываемым колесом

Расчет прямозубого долбяка

Определение параметров долбяка

13.  Число зубьев долбяка:

, (1.12)

где мм;

.

Округляем до целого числа:

.

14.  Диаметр делительной окружности:

; (1.13)

мм.

15.  Теоретический диаметр основной окружности:

; (1.14)

мм.

16.  Боковой задний угол в плоскости, параллельной оси долбяка:

; (1.15)

;

.

Рисунок 1.7 - Геометрические параметры зуборезного долбяка

17.  Диаметр наружной окружности в исходном сечении:

; (1.16)

мм.

18.  Толщина зуба по делительной окружности:

; (1.17)

мм.

19.  Угол давления на головке зуба:

; (1.18)

;

.

20.  Толщина зуба по вершине:

; (1.19)

мм.

21.  Станочный угол зацепления переточенного долбяка, гарантирующий отсутствие среза и неполной обработки вершины зубьев колеса неэвольвентной частью профиля зуба долбяка:

; (1.20)

;

.

22.  Станочный угол зацепления переточенного долбяка, определяющего начало подрезки ножки зуба не рассчитывается, так как .

23.  Вспомогательная величина:

; (1.21)

.

24.  Максимальное отрицательное исходное расстояние предельно сточенного долбяка:

; (1.22)

мм

где  - наибольший из станочных углов зацепления переточенного долбяка, гарантирующий отсутствие среза и определяющий начало подрезки ножки зуба.

25.  Станочный угол зацепления нового долбяка, определяющий полную обработку рабочей части профиля зуба колеса:

; (1.23)

;

.

26.  Продолжительное исходное расстояние, определяющее полную обработку рабочей части профиля зуба колеса:

; (1.24)

мм.

27.  Расчетный задний угол по верху долбяка:

; (1.25)

28.  Исходное расстояние, лимитирующее заострение зуба долбяка:

 (1.26)

где =0 (для цилиндрических колес);

мм.

29.  Максимально возможная величина стачивания долбяка вдоль его оси:

; (1.27)

мм.

30.  Принимаем положительное исходное расстояние:

; (1.28)

мм.

а                          б                 в                          г

а, б - симметричное расположение исходных расстояний;

в - с полным использованием положительного исходного расстояния;

г - с полным использованием отрицательного исходного расстояния

Рисунок 1.8 - Варианты расположения исходного сечения долбяка

Определение чертежных размеров долбяка по передней поверхности

31.  Станочный угол зацепления нового долбяка:

; (1.29)

;

.

32.  Наружный диаметр нового долбяка:

; (1.30)

мм.

33.  Станочный угол зацепления предельно сточенного долбяка:

; (1.31)

;

.

34.  Уточненный задний угол по верху:

; (1.32)

;

.

35.  Принимаемая высота долбяка:

; (1.33)

мм.

36.  Толщина зуба на делительной окружности по нормали:

; (1.34)

мм.

37.  Высота головки зуба долбяка по передней поверхности:

; (1.35)

мм.

38.  Полная высота зуба долбяка:

; (1.36)

мм.

39.  Корректированный торцовый профильный угол долбяка для уменьшения искажения профиля колеса от наличия переднего и заднего углов:

; (1.37)

; .

40.  Диаметры основных окружностей долбяка при шлифовании его профиля:

; (1.38)

мм.

Согласно ГОСТ 14.004-83 различают три основные классификационные категории производства:

вид производства, характеризующийся применяемым методом изготовления изделия, в частности литейное, сварочное, механосборочное и др.;

тип производства, выделяемый по признакам широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска продукции (различают единичный, серийный и массовый типы производства);

форма организации производства - поточная или непоточная, характеризуемая уровнем специализации рабочих мест и принципом расположения оборудования.

По ГОСТ 3.1121-84 тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операций Кз. о., который определяется как отношение суммы всех различных технологических операций , выполняемых или подлежащих выполнению подразделением в течение месяца, к числу рабочих мест:

; (2.1)

Для различных типов производства приняты следующие значения коэффициента закрепления: для массового производства Кз. о. =1, для крупносерийного - 1< Кз. о. ≤10, для среднесерийного - 10< Кз. о. ≤20, для мелкосерийного - 20< Кз. о. ≤40, для единичного - Кз. о. >40.

При единичном производстве изготавливают изделия широкой номенклатуры в небольшом количестве, причем повторное их изготовление, как правило, не предусматривают.

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготавливаемых периодически повторяющимися партиями, и относительно большим объемом выпуска.

Массовое производство определяется большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготавливаемых продолжительное время, в течение которого на большинстве рабочих мест выполняется одна технологическая операция.

При укрупненном проектировании тип производства ориентировочно определяется по количеству обрабатываемых деталей и их массе (табл.2.1).

Таблица 2.1 - Характеристика типов производства

Исходя из массы изделия m=1,9кг и годовой программы выпуска N =220000 шт. принимаем массовое производство, которое определяется большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготавливаемых продолжительное время, в течение которого на большинстве рабочих мест выполняется одна технологическая операция.

Метод выполнения заготовок для режущего инструмента определяется назначением и конструкцией инструмента, материалом, техническими требованиями, масштабом и серийностью выпуска, а также экономичностью изготовления.

При выборе типа заготовки необходимо стремиться к тому, чтобы и формы и размеры максимально приближались к форме и размерам готового изделия. От этого зависит расход металла, количество операций, трудоемкость обработки, производительность труда, выбор оборудования и себестоимость изделия вцелом.

Всем вышеуказанным требованиям соответствует два типа заготовок - штамповка и поковка. Дальнейший расчет ведем по коэффициенту использования материала:

К=mД/mЗ=VДЧρ/VЗЧρ, (2.2)

где m Д (З) - масса детали (заготовки), кг;

VД (З) - объём детали (заготовки), м3;

ρ - плотность материала заготовки кг/ммі, ρ=7800кг/м3.

Для поковки:

Рисунок 2.1 - Заготовка-поковка

Массу заготовки определяют, используя следующую формулу:

mЗ= (πЧД2ЧlЧρ) /4, (2.3)

где Д - наружный диаметр заготовки, м;

l - длина заготовки, м;

mЗ= (3,14Ч0,1502Ч0,030Ч7800) /4=4,1 кг;

К=1,9/4,1=0,46

Для штамповки:

Рисунок 2.2 - Заготовка-штамповка

mЗ= (πЧД2Чl - πЧd2Чl) Чρ/4, (2.4)

где d - внутренний диаметр заготовки, м;

mЗ= (3,14Ч0,1502Ч0,030-3,14Ч0,0402Ч0,030) Ч7800/4=3,8 кг;

К=1,9/3,8=0,5

Коэффициент использования материала при заготовке-штамповке выше, таким образом, для изготовления дискового прямозубого долбяка принимаем заготовку-штамповку, что оправдано в условиях массового производства.

При разработке технологического процесса изготовления дискового долбяка был использован базовый технологический процесс изготовления этого инструмента. Для обработки долбяка в проектируемом технологическом процессе было использовано более производительное оборудование и режущий инструмент, в частности режущие инструменты с напайными пластинами были заменены на сборные с механическим креплением твердосплавных пластин, блочно-модульные системы.

В базовый технологический процесс внесены следующие изменения:

1) Токарные станки заменены на токарные с ЧПУ;

2) Слесарные операции исключены из технологического процесса в связи с повышением культуры производства;

3) Горизонтально-фрезерные станки заменены зубофрезерными, что значительно повышает производительность работ за счёт использования червячных модульных фрез;

4) шлифовальные станки заменены на шлифовальные с ЧПУ.

Маршрутный технологический процесс изготовления дискового прямозубого долбяка представлен в таблице 2.2.

В базовом технологическом процессе были сделаны изменения:

токарная группа станков 163 заменена на станки с ЧПУ 16К20ФЗ,

внутришлифовальная группа 3К227А заменена на станки с ЧПУ 3М227БФ2Н. При этом увеличилась точность обработки, уменьшилось время

на переустановку инструмента, автоматизирована уборка стружки из зоны резания. Предусматривается применение инструмента с механическим креплением пластин, что ведет к увеличению производительности, т.к. сокращает удельный расход инструмента за счет многократного использования корпусов и державок и уменьшает время смены инструмента; обработка одновременно посадочного отверстия и торца на внутришлифовальном станке позволяет сократить количество операций и время обработки.

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