Материал: Разработка конструкции и технологии изготовления регулируемого поршневого насоса для привода металлорежущих станков

Станок имеет шестипозиционную револьверную головку с вертикальной осью вращения, установленную на револьверном суппорте, перемещающемся непосредственно по направляющим станины.

Для поперечной обработки на станке имеется поперечный суппорт мостового типа.

При повороте револьверной головки с одной позиции на другую происходит автоматическое переключение чисел оборотов шпинделя и подач суппортов в соответствие с программой, заданной на штекерной панели пульта управления.

Гидропривод (рисунок 2.1) состоит из регулируемого поршневого насоса 1, радикально-поршневого мотора 2, мультипликатора 3, предохранительного клапана 4, станции подпитки 5.

Насос и электродвигатель имеют фланцевое исполнение, крепятся к кронштейну и соединяются муфтой. Гидромотор устанавливается на заднем конце шпинделя станка. Все гидроаппараты соединены стальным трубопроводом и соединениями с шаровым ниппелем 14-К1/2” ГОСТ 8734 - 75 [6].

Принцип работы объемного гидропривода основан на законе Паскаля, при котором всякое изменение давления в любой точке покоящейся жидкости, не нарушающее ее равновесия, передается и в ее остальные точки без изменения.

Через насос 1 рабочая жидкость попадает в напорную гидролиниию и далее гидронапором во всасывающую гидролиниию насоса.

На рисунке 2.1 приведена принципиальная схема гидропривода вращательного движения с замкнутой циркуляцией, в котором регулирование скорости движения вала гидромотора 2 происходит за счет изменения подачи насоса 1.

Рисунок 2.1 - Принципиальная схема гидропривода

Для компенсации утечек в гидроприводе с замкнутой системой циркуляции, а также для исключения возможности кавитации на входе в насос применяется специальный подпитывающий насос 5, который осуществляет подачу paбочей жидкости в систему гидропривода.

Усилие, при таком способе регулирования скорости, которое развивается выходным звеном гидропривода, от скорости движения не зависит. В таком случае диапазон регулирования определяется объемным КПД гидропривода и максимальной подачей насоса, определяемый его рабочим объемом. Защита гидросистемы от чрезмерного повышения давления обеспечивается предохранительным клапаном 4, которые настраиваются на максимально допустимое давление. Если нагрузка на гидромотор возрастает выше установленной, то весь поток рабочей жидкости будет проходить через предохранительный клапан, минуя гидромотор.

Данный гидропривод имеет преимущество по сравнению с другими типами приводов там, где требуется создание значительной мощности, быстродействие, позиционная точность исполнительных механизмов, компактность, малая масса, высокая надежность работы и разветвленность привода.

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭКСЦЕНТРИКОВОГО ВАЛА

.1 Описание конструкции и детали

Одной из основных деталей насоса является вал эксцентриковый. Изготовлен из стали конструкционной легированной 40Х ГОСТ4543-88. Используется данная сталь в промышленности для изготовления следующих изделий: коленчатые и кулачковые валы, валы, вал.-.шестерни, оси, плунжеры, штоки, кольца, шпиндели, губчатые венцы, болты, полуоси, втулки и другие улучшенные детали с повышенной прочностью.

Химический состав в % материала сталь 40Х ГОСТ 4543 <#"898020.files/image106.gif">, руб; (3.1)

гдеM - затраты на материал для заготовки, руб.;

 - технологическая стоимость операций правки прутков, резки на штучные заготовки и сварки:

 руб.; (3.2)

где - приведенные затраты на рабочем месте, руб/ч;

 - штучное время выполнения заготовительной операции, мин.

Затраты на материал определяются по массе проката, идущего на изготовление и массе полученной стружки:

 руб; (3.3)

гдеQ - масса заготовки, кг;

S - цена за 1 кг материала заготовки, руб.;

q - масса готовой детали, кг;

 - цена 1 т отходов, руб.;

S - цена за 1 кг стали 45 ГОСТ 1050 - 88; S = 38 руб.;

Q - масса заготовки; Q = 0,5 кг;

q - масса готовой детали; q = 0,3 кг;

 - стоимость 1 т отходов стали 45;  = 6000 руб.

Определим затраты на материал:

Приведенные затраты приходящиеся на 1 час работы абразивно - отрезного станка 200 руб./час.

Тогда технологическая себестоимость операции составит:

Определим стоимость заготовки:

Себестоимость горячештампованной заготовки:

руб; (3.4)

где - базовая стоимость 1 т заготовок, руб.;

 - коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок.

руб. - базовая стоимость 1 т заготовок;

Q = 0,45 кг - масса заготовки; q = 0,3 кг - масса готовой детали;

 = 6000 руб. - стоимость 1 т отходов стали 45;

В данном случае в качестве исходной заготовки принимаем заготовку, выполненную методом горячей штамповки, которая по сравнению с заготовкой из крупного проката горячая штамповка в данном случае имеет значительно больший коэффициент использования материала заготовки за счет малых припусков на механическую обработку, большую производительность процесса изготовления заготовки и меньшую себестоимость.

Заготовка эксцентрикового вала представлена на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 - Заготовка эксцентрикового вала

.5 Выбор типа производства

Количество изготавливаемых деталей 5000 штук.

Используем коэффициент загрузки оборудования для определения выбора типа производства [9].

 (3.5)

где - среднее время обработки (средняя норма времени),  N - норма выпуска в год,

F_Д - действительный годовой фонд времени, F_Д = 4029 ч;

При таком коэффициенте загрузки выбираем серийное производство.

.6 Выбор маршрута обработки детали

Выбор маршрута обработки зависит от требований, предоставляемых к классу точности и классу шероховатости обработки данной детали [8].

Для заданной детали заготовка выполняется штамповкой. Термообработка проводится.

Технологический процесс изготовления детали «вал эксцентриковый» приводим в таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Технологический процесс изготовления детали «вал эксцентриковый»

.7 Выбор металлорежущего оборудования

Выбор металлорежущего оборудования для основных станочных операций технического процесса выполняем согласно методике [1].

Выбор оборудования зависит от:

         вида обработки;

         размера обрабатываемой поверхности;

         формы обрабатываемых поверхностей;

         формы применяемого инструмента;

         точности обработки;

         шероховатости поверхности;

         типа производства.

Выбранное оборудование с краткой технической характеристикой приводится в таблицах 3.3 - 3.7.

Таблица 3.3 - Полуавтомат фрезерно-сверлильный МР-71М

Таблица 3.4 - Токарно-винторезный станок

Таблица 3.5 - Токарно-винторезный станок с ЧПУ модели 16К20Ф3С5

Таблица 3.6 - Шпоночно-фрезерный станок 6Д92

Таблица 3.7 - Круглошлифовальный станок 3Е12

.8 Выбор режущего инструмента

Выбор режущего инструмента осуществляется в зависимости от метода обработки, формы и размеров обрабатываемой поверхности, ее точности, шероховатости, от обрабатываемого материала, заданной производительности и периода стойкости. В таблице 3.8 приведены данные о режущем инструменте, применяемом при обработке детали, по справочным данным [10].

Таблица 3.8 - Режущий инструмент