Расчет и проектирование дискового долбяка и участка инструментального цеха (стр. 4 из 16)
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.2. Технологическая часть
2.1 Выбор и обоснование типа производства
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
| Тип производства | Число обрабатываемых деталей одного типоразмера в год | ||
| тяжелых (массой более100 кг) | средних (массой 10…100 кг) | легких (массой до 10 кг) | |
| Единичное | До 5 | До 10 | До 100 |
| Мелкосерийное | 5.100 | 10.200 | 100.500 |
| Среднесерийное | 100.300 | 200.500 | 500.5 000 |
| Крупносерийное | 300.1 000 | 500.5 000 | 5 000.50 000 |
| Массовое | Свыше 1 000 | Свыше 5 000 | Свыше 50 000 |
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.
2.2 Выбор и обоснование типа заготовки
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.
2.3 Проектирование маршрутного технологического процесса
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.