Анализ технологической операции изготовления гильзы цилиндра (стр. 2 из 7)

В качестве материала для ротора используются как сталь, так и цветные металлы (латунь и бронза). В современных конструкциях обычно используются стали. Поршни насоса изготавливаются из стального проката с последующей цементацией и закалкой. Бронза в паре с чугуном хорошо подходит в качестве материала для башмаков поршней или скользящих сегментов насосов.

Данный радиально-поршневый насос мод. АК-60 изготавливается на СМНВО им. Фрунзе как гидропривод установки для ремонта и бурения скважин. Эта установка изготавливается на базе шосси автомобиля КРАЗ и является передвижной. В маркировке насоса 60 т – его грузоподъемность.

Техническая характеристика радиально-поршневого

гидромотора МРФ-1000/25М1

Название показателя	Значение показателя
Рабочий объем, см	1000
Частота вращения, об/мин: номинальнаямаксимальнаяминимальная	2403785
Расход номинальный, л/мин	253
Давление на входе, МПа: номинальноемаксимальное	2532
Давление на выходе, МПа: максимальноеминимальное	2.50.3
Номинальный перепад давления, МПа	24.7
Максимальное давление дренажа, МПа	0.05
Гидромеханический КПД, %	не менее 92
Общий КПД,%	не менее 87
Масса без рабочей жидкости, кг	не более 150
Номинальная мощность, кВт	89
Номинальный крутящий момент, Н·м	3613
Крутящий момент страчивания, Н·м	3258
Допускаемая нагрузка на конце вала, Н: осеваярадиальная	10003000

Рассматриваемая в данном курсовом проекте деталь вал эксцентриковый 6 в узле устанавливается на радиально-упорных роликоподшипниках 42 (см. приложение А) и является исполнительным органом машины.

Схема базирования детали вал эксцентриковый в узле при сборке приведена ниже на рисунке 1.1.

Как и было указано выше в требованиях к радиально-поршневым гидромоторам, распредвал изготавливается из стальной поковки, исполнительные его поверхности поддаются закалке ТВЧ.

Проанализируем основные поверхности детали.

Рисунок 1.1. – Конструктивные элементы детали

Цилиндрические поверхности 1 и 13 являются основными конструкторскими базами и определяют положение детали в узле.

Поверхности 4 и 16 (фаски) предназначены для повышения технологичности детали, так же как и поверхности 8 и 12.

Поверхности вала 7 и 10 являются исполнительными, так как благодаря этим поверхностям деталь исполняет свою функцию – передаёт движение поршням гидромотора. В данном проекте подробно будет рассмотрен процесс механической обработки этих поверхностей.

Поверхности шпоночного паза 3 и 5 являются конструкторскими и служат для передачи вращающего момента через специальную пластину 16 на золотник (распределитель).

Конусная поверхность 14 повышает технологичность детали.

На цилиндрической поверхности 15 нарезаны шлицы D-8x56x65f7-10f9. Эта часть вала передаёт вращающий момент от электродвигателя.

Все поверхности детали доступны для механической обработки. Наличие большого количества поверхностей с различными диаметрами увеличивают трудоемкость изготовления. Все поверхности подвергаются механической обработке.

Данная деталь будет изготавливаться из проката. В сущности прокат является наиболее выгодной заготовкой и по стоимости изготовления, и по количеству отходов (относительно не - высокому). Однако, специфика изготовления вала приводит к тому, что коэффициент использования материала довольно невысок 0,65 - 0,7 (большое количество металла идет на образцы для испытаний).

Рисунок 1.2. – Схема базирования детали в узле

Таблица 1.2. – Матрица Таблица 1.3. – Таблица соответствий

X	Y	Z
L	0	1	1	ДНБ
a	0	1	1	ДНБ
L	1	0	0	ОБ
a	0	0	0	ОБ

№ точки	Степень свободы	Название базы
1,2,3,4	II, III,V,VI	ДНБ
5	I	ОБ
6	IV	вакансия

2. Анализ технических требований на изготовление детали

Технические требования на изготовление изделия или сборочной единицы характеризуют основные параметры их качества, проверяемые при окончательном контроле или испытаниях. Поэтому важно правильно определить технические требования детали.

Чертёж детали даёт полное представление о конфигурации, конструкции, размерах, их точности формы всех поверхностей детали, материале и его свойствах, и соответствует стандартам на оформление конструкторской документации, и в частности чертежей (ГОСТ 2.109-73, ГОСТ 2.305-68, ГОСТ 2.307-68). Имеющихся на чертеже видов, проекций, разрезов, выносных элементов вполне достаточно для понимания общего вида изделия. Однако на чертеже есть небольшие недостатки: не на всех видах изображены соответствующие фаски, чертёж трудно читаем, величены линейных размеров в отдельных случаях не соответствуют рекомендациям по ГОСТ 6636-89.

На чертеже достаточно информации о материале, и способе получения заготовки:

Поковка ІІІ гр. – НВ 262…311 ГОСТ 8479-70

Материал: Сталь 38ХА ГОСТ 4345-71

Химический состав и механические свойства материала приведены ниже (см. п).

Деталь имеет ряд допусков на изготовление. Рассмотрим некоторые из них.

Требования по точности размеров:

Неуказанные предельные отклонения размеров: h14; ±t2/2 желательно, чтобы часть размеров было выполнено по более высокому квалитету. Также не указано предельное отклонение для внутренних размеров (Н14).

Требования по шероховатости:

Шероховатость основных и базовых поверхностей Ra=1,6 мкм. Шероховатость неуказанных поверхностей Ra=6.3 мкм, что является приемлемым. Однако на боковые поверхности шлицов следовало бы назначить более высокую шероховатость, чем Ra=2.5. мкм.

Требование по форме поверхностей:

Все необходимые допуски формы и расположения поверхностей обозначены на чертеже (допуски радиального биения, параллельности, симметричности относительно оси).

Следует отметить, что требования к биению поверхности занижены и следовало бы назначить этот допуск в пределах 0,03.

Ещё одним недочетом является отсутствие допуска на цилиндричность формы вала под посадочные места подшипников.

Исходя из функционального назначения детали и анализа технических требований можно сделать следующие выводы:

1. Назначенные конструктором размерная и геометрическая точность обеспечат нормальную работу механизмов. Снижение требований к точности и взаимному расположения поверхностей может привести к появлению дополнительных динамических нагрузок, снижению долговечности и надежности работы насоса.

2. Чертеж не нуждается в дополнении (кроме исправления мелких недостатков указанных выше).

3. Определение типа производства, такта выпуска и партии запуска

Тип производства определяют табличным способом, учитывая массу обрабатываемой детали (заготовки) и ориентировочную программу выпуска данного изделия, куда входит рассматриваемая деталь.

m заг, кг	N год, шт.
15	500

При Nг = 500 шт. и m > 10 кг, тип производства соответствует мелкосерийному.

Определение такта выпуска ([1], с.22):

(3.1)

где Фд-действительный годовой фонд времени и при двух сменах работы оборудования и рабочих мест равен Фд=4029 ч.

Определяем партию запуска ([1], с.23):

(3.2)

где z-количество повторений запуска деталей в год.

При мелкосерийном производстве изделия изготавливают партиями или мелкими сериями, состоящими из одноименных, однотипных по конструкции и одинаковых по размерам изделий, запускаемых в производство одновременно. Основным принципом этого вида производства является изготовление всей партии (серии) цельно как в обработке, так и в сборке.

Определение количества деталей в партии ([1], с.23):

, (3.3)

где F – число рабочих дней в году;

N – число деталей (программа);

а – периодичность запуска (а = 3,6,12,24 дней).

Краткая характеристика выбранного типа производства [2].

Мелкосерийный тип производства характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями и сравнительно большим объемом выпуска. Коэффициент закрепления операций 20-40.

Используется универсальное и специализированное и частично специальное оборудование. Широко применяются станки с ЧПУ, обрабатывающие центры, а также гибкие автоматизированные системы на основе станков с ЧПУ, связанных транспортирующими устройствами, управляемыми от ЭВМ. Оборудование расставляется по технологическим группам с учетом направления основных грузопотоков цеха, по предметно-замкнутым участкам.