ChSTU repository
ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets
Learn More
Please use this identifier to cite or link to this item:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10218| Title: | Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі «Шків» |
| Authors: | Хижняк, Євген Валерійович Сем’янівський, Сергій Володимирович |
| Keywords: | Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі |
| Issue Date: | 2026 |
| Abstract: | На кваліфікаційну роботу бакалавра на тему: «Конструкторсько технологічне забезпечення виготовлення деталі «Шків»» Виконавець: здобувач групи ПМск Сем’янівський Сергій Володимирович Керівник к.т.н., доцент Хижняк Євген Валерійович Кваліфікаційна робота бакалавра містить 75 сторінок формату А4, 7 рисунків, 17 таблиць, 21літературних джерел В кваліфікаційній роботі виконано аналіз технологічності деталі, обґрунтовано вибір заготовки, розроблений технологічний процес виготовлення деталі “Шків”, виконані розрахунки припусків, режимів різання та норм часу. Спроєктовані верстатні пристрої для обробки деталі на токарно гвинторізному верстаті 1А611ПМФ4. В розділі охорона праці розглянуто вимоги охорони праці під час виконання робіт із різання металу та обробки металу на згинальних, профілезгинальних і металообробних верстатах. |
| URI: | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10218 |
| Appears in Collections: | 131 Прикладна механіка (Комп`ютерне конструювання обладнання та розробка технологій машинобудування) |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Семянівський .pdf Restricted Access | 2.09 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Extracted text
Міністерство освіти і науки України
Черкаський державний технологічний університет
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
Кафедра технології та обладнання машинобудівних виробництв
До захисту допущено:
В.о. завідувача кафедри ТОМВ
Георгій КАНАШЕВИЧ
« » 2026р.
Пояснювальна записка
до кваліфікаційної роботи бакалавра
на тему: «Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі
«Шків»»
Виконав: здобувач 4 курсу, групи ПМск-21
Спеціальності 131 – «Прикладна механіка»
Освітня програма – «Комп’ютерне конструювання
обладнання та розробка технологій
машинобудування»
Сем’янівський Сергій Володимирович
Керівник: к.т.н., доцент Хижняк Євген Валерійович
Рецензент: Головний інженер ДП «Семпал»
м.Черкаси Якушев Іван Володимирович
Засвідчую, що у кваліфікаційній роботі
немає запозичень з праць інших
авторів без відповідних посилань.
Здобувач:
підпис
Черкаси 2026 р.
Черкаський державний технологічний університет
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
Кафедра технології та обладнання машинобудівних виробництв
Освітній рівень бакалаврський
Спеціальність 131 «Прикладна механіка»
Освітня програма «Комп’ютерне конструювання обладнання та розробка
технологій машинобудування».
ЗАТВЕРДЖУЮ:
В.о. завідувача кафедри ТОМВ
Георгій КАНАШЕВИЧ
« » 2026_р.
ЗАВДАННЯ
на кваліфікаційну роботу бакалавра
Сем’янівському Сергію Володимировичу
(прізвище, ім’я, по батькові)
1. Тема роботи Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення
деталі «Шків»
Керівник роботи: Хижняк Євген Валерійович, к.т.н., доцент
(прізвище, ім’я, по батькові, науковий ступінь, вчене звання)
Затверджена наказом Черкаського державного технологічного університету від
«13» квітня 2026р. №94/03-03
2. Термін подання здобувачем роботи 01.06.2026
3. Вихідні дані до роботи: кресленик деталі ««Шків»»
4. Зміст пояснювальної записки:1. Інженерні розрахунки заданої деталі; 2.
Технологічний розділ; 3. Конструкторський розділ; 4. Охорона праці та безпека
в надзвичайних ситуація
5. Перелік графічного матеріал(з точним зазначенням обов’язкових
креслеників, плакатів, презентацій тощо): «Шків»; «Шків» (виливок); Маршрут
обробки деталі; Пристрій верстатний; Пристрій контрольний; Охорона праці та
безпека в надзвичайних ситуаціях (Вимоги охорони праці під час виконання
робіт з різання металу та обробки металу на згинальних, профілезгинальних
верстатах)
6. Керівники з роботи із зазначенням розділів роботи, що їх стосується
Підпис, дата
Розділ Керівник
завдання видав завдання прийняв
1,2,3 Хижняк Є.В. 01.04.2026 29.05.2026
4 Цікановський В.Л. 01.04.2026 29.05.2026
7. Дата видачі завдання 01.04.2026
Календарний план
№ Термін
Назва етапів кваліфікаційної роботи виконання Примітка
з/п етапів роботи
1. Інженерні розрахунки заданої деталі 01.04.2026 Виконано
2. Технологічний розділ 21.04.2026 Виконано
3. Конструкторський розділ 05.05.2026 Виконано
4. Охорона праці 19.05.2026 Виконано
5. Оформлення технічної документації 27.05.2026 Виконано
6. Захист роботи
Здобувач Сергій СЕМ’ЯНІВСЬКИЙ
Підпис Власне ім’я, ПРІЗВИЩЕ
Керівник Євген ХИЖНЯК
Підпис Власне ім’я, ПРІЗВИЩЕ
АНОТАЦІЯ
На кваліфікаційну роботу бакалавра на тему: «Конструкторсько
технологічне забезпечення виготовлення деталі «Шків»»
Виконавець: здобувач групи ПМск Сем’янівський Сергій Володимирович
Керівник к.т.н., доцент Хижняк Євген Валерійович
Кваліфікаційна робота бакалавра містить 75 сторінок формату А4,
7 рисунків, 17 таблиць, 21літературних джерел
В кваліфікаційній роботі виконано аналіз технологічності деталі,
обґрунтовано вибір заготовки, розроблений технологічний процес виготовлення
деталі “Шків”, виконані розрахунки припусків, режимів різання та норм часу.
Спроєктовані верстатні пристрої для обробки деталі на токарно гвинторізному
верстаті 1А611ПМФ4.
В розділі охорона праці розглянуто вимоги охорони праці під час виконання
робіт із різання металу та обробки металу на згинальних, профілезгинальних і
металообробних верстатах.
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 4
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
ABSTRACT
For the bachelor’s qualification work on the topic: “Design and Technological
Support for the Production of the Part ‘Pulley’.
Author: student of group PMsk-21, Serhii Semianivskyi
Supervisor: Yevhen Khyzhniak, PhD in Engineering, Associate Professor
The bachelor’s qualification work contains 75 A4 pages, 7 figures, 17 tables, and
21 references.
The qualification work includes an analysis of the manufacturability of the part,
substantiates the selection of the blank, and develops the technological process for
manufacturing the part “Pulley” Calculations of machining allowances, cutting
conditions, and time standards have been performed.
The occupational safety section discusses occupational safety requirements when
performing metal cutting and metal processing on bending, profile bending and
metalworking machines.
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 5
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Зміст
Вступ ............................................................................................................................. 8
Розділ 1. Інженерні розрахунки заданої деталі ..................................................... 10
1.1 Аналіз службового призначення заданої деталі ........................................... 10
1.2 Вибір та обґрунтування матеріалу деталі, призначення термічної обробки
[1] 10
1.3. Аналіз параметрів і норм точності деталі .................................................. 12
1.4. Аналіз виробничої програми, визначення типу та організаційної форми
виробництва................................................................................................................ 13
1.5. Аналіз технологічності деталі ..................................................................... 17
1.6. Вибір заготовки і методу її одержання ....................................................... 18
Розділ 2. Технологічний розділ ............................................................................. 22
2.1 Виявлення й аналіз розмірних зв’язків поверхонь деталі та
формулювання основних технологічних рішень ................................................. 22
2.2 Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь.......................... 25
2.3 Розробка маршруту обробки деталі (МОД) ............................................. 27
2.4 Розмірний аналіз технологічного процесу ....................................................... 31
2.5. Вибір обладнання, технологічного оснащення ......................................... 40
2.6. Встановлення режимів обробки...................................................................... 43
2.7. Нормування операцій ................................................................................. 47
Розділ 3. Конструкторський розділ ...................................................................... 50
3.1 Проєктування верстатного пристрою .............................................................. 51
3.2 Опис конструкції та роботи верстатного пристрою ....................................... 53
3.3 Проєктування контрольного пристрою ........................................................... 56
3.4 Розрахунок контрольного пристрою на точність ........................................... 57
Розділ 4. Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях ............................ 59
4.1 Вимоги охорони праці під час виконання робіт з різання металу та обробки
металу на згинальних, профілезгинальних верстатах ............................................. 59
А6рк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
4.2 Вимоги безпеки до металообробних верстатів ............................................. 61
4.3 Вимоги охорони праці під час виконання робіт на металообробних
верстатах токарної групи ........................................................................................... 64
4.4 Вимоги охорони праці під час виконання робіт на металообробних
верстатах стругальної, довбальної та протяжної груп ............................................. 67
4.5 Вимоги охорони праці під час виконання робіт на металообробних
верстатах свердлильної та розточувальної груп ....................................................... 68
Висновки ................................................................................................................. 70
Список використаних джерел .................................................................................... 73
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 7
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Вступ
Машинобудування формує технічну основу більшості виробничих галузей,
оскільки забезпечує виготовлення машин, приводів, механізмів і їхніх складових
деталей. Ефективність такого виробництва значною мірою визначається рівнем
технологічної підготовки: обґрунтованим вибором заготовки, обладнання,
різального інструменту, пристроїв, режимів різання та послідовності операцій. [9]
У технології машинобудування важливо не лише отримати деталь потрібної
форми, а й забезпечити стабільну точність, якість поверхонь та економічність
виготовлення. Це особливо актуально для деталей приводів, які беруть участь у
передаванні руху й навантаження та впливають на надійність роботи всього вузла.
Шків є типовою деталлю приводних механізмів і застосовується для
передавання обертального руху та крутного моменту між валами. У процесі
експлуатації він сприймає навантаження від паса, працює в умовах обертання,
можливих вібрацій і зношування робочих поверхонь. Тому під час його
виготовлення необхідно забезпечити точність посадкових і робочих поверхонь,
співвісність, якість обробки та надійну роботу передачі.
Актуальність роботи полягає в необхідності розроблення такого
технологічного процесу виготовлення деталі «Шків», який забезпечує потрібну
якість виробу за раціональних витрат матеріалу, часу й виробничих ресурсів. Для
цього важливо правильно вибрати спосіб отримання заготовки, технологічні бази,
послідовність операцій, обладнання, інструмент і засоби контролю. [1]
Метою кваліфікаційної роботи є розроблення конструкторсько-
технологічного забезпечення виготовлення деталі «Шків» з урахуванням її
службового призначення, конструктивних особливостей, матеріалу, технічних
вимог та умов виробництва. [1]
Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі завдання:
проаналізувати службове призначення та конструкцію деталі; оцінити
технологічність конструкції; обґрунтувати вибір способу отримання заготовки;
розробити маршрутний технологічний процес виготовлення деталі; вибрати
технологічні бази, обладнання, різальний і вимірювальний інструмент; виконати
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 8
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
розрахунки припусків, режимів різання та норм часу; спроєктувати необхідне
технологічне оснащення; розглянути питання забезпечення точності, якості та
безпеки виконання технологічного процесу. [3]
Об’єктом роботи є технологічний процес виготовлення деталі «Шків». [9]
Предметом роботи є конструкторсько-технологічні рішення, які
забезпечують ефективне виготовлення деталі з дотриманням заданих технічних
вимог.
Практичне значення кваліфікаційної роботи полягає у розробленні
раціонального технологічного процесу виготовлення деталі «Шків», який може
бути використаний у машинобудівному виробництві для забезпечення необхідної
точності, якості та продуктивності обробки.
Таким чином, виконання цієї роботи сприяє закріпленню теоретичних знань
і практичних навичок з технології машинобудування, проєктування технологічних
процесів, вибору заготовок, обладнання, інструменту та технологічного
оснащення, а також формує вміння приймати обґрунтовані інженерні рішення під
час виготовлення деталей машин. [3]
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 9
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розділ 1. Інженерні розрахунки заданої деталі
1.1 Аналіз службового призначення заданої деталі
Формулювання службового призначення деталі і вимог до неї
Деталь “Шків” відповідальна деталь, яка призначена для передачі крутного
моменту від швидкохідного вала на проміжний вал без зміни швидкості обертання.
Вона повинна легко входити і виходити із зачеплення з другим зубчастим колесом,
а також забезпечувати безшумну роботу зубчастої передачі. Основною
конструкторською базою деталі являється шпоночний, торці зубчастого колеса і
зубчаста поверхня є допоміжними базами.
Виходячи зі службового призначення та умов експлуатації деталі до неї слід
висунути вимоги високої міцності, жорсткості, вібростійкості, високої точності
взаємного розташування основних і допоміжних баз, а також забезпечити:
1. Точність форми і розміру шпонки 8х7.
2. Точність форми і розміру зубів шестерні, ступінь точності якої 8-В, діаметр
ділильного кола Ø400Н14мм, діаметр кола виступів da=408,4мм.
3. Радіальне биття зовнішньої поверхні зубів відносно поверхні А не
більше 0,08 мм.
4. Шорсткість бічних поверхонь шліцьових пазів Rz40 мкм.
8. Шорсткість поверхні зубів Ra=2,5 мкм.
9. Шорсткість і розміри другорядних поверхонь, що обробляються:
- торцевих поверхонь, 105h14, Ra=3,2 мкм ;
- фасок, 245.
1.2 Вибір та обґрунтування матеріалу деталі, призначення термічної
обробки
За базовим технологічним процесом для виготовлення деталі «Шків»
використовується сірий чавун марки сірий чавун СЧ-12 за чинними технічними
умовами на виливки із сірого чавуну (ДСТУ 8833:2019), в якості матеріалу
замінника – сірий чавун марки сірий чавун СЧ-15 за чинними технічними умовами
на виливки із сірого чавуну (ДСТУ 8833:2019). Він застосовується для
1А0рк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
виготовлення середньонавантажених деталей машин, які працюють з незначними
статичними, динамічними та вібраційними навантаженнями (взагалі корпусні
деталі). [1]
Хімічний склад матеріалів наведено в таблиці 1.1.1. [1 c.32табл.2.2]
Таблиця 1.1.1 - Хімічний склад матеріалу в відсотках
Масовий зміст елементів, %
Фосфор, Сірка,
Марка Вуглець, Кремній, Марганець,
P S
C Si Mn
не більше
СЧ –12 3,2–3,5 2,0–2,4 0,5–0,8
ДСТУ 8833:2019
СЧ –15 3,1–3,4 1,9–2,3 0,5–0,7 0,2 0,15
ДСТУ 8833:2019
Механічні властивості основного та запропонованих мною матеріалів
наведено в таблиці 1.1.2. [1 c.32табл.2.2]
Таблиця 1.1.2 — Механічні властивості сплавів
Матеріал Поріг міцності Поріг міцності Твердість Ударна
при розтягу при вигинанні НВ, в’зкість
в, МПа виг, Мпа МПа а, Н м/см
СЧ –20 ДСТУ 176 358 166...224 0,1
8833:2019
СЧ-25 196 392 166...236 0,1
ДСТУ 8833:2019
Технологічні властивості:
- оброблювання різання Кv=1,0 (для ВК8)
- лінійна усадка 0,7÷1,0%
- різкоплинність, К=20÷70 хв/см
В процесі виготовлення деталь піддається термічній обробці — відпал після
лиття для розкладання карбідів (усунення відбілу), і зниження твердості
поверхневого шару. Відпал проводимо при температурі Т=850…980С з витримкою
4...6 години, а потім повільне охолодження на повітрі. Це дає найбільшу
пластичність та мінімальний рівень внутрішніх напружень, що значно полегшує
процес обробки та зменшує зношення різального інструменту. Деталі що
виготовляються з сірого чавуну мають добру оброблюваність різанням, але із за
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 11
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
своєї структури вони погано шліфуються, тому при розробці технологічного
процесу бажано виключити операції шліфування. [1]
1.3. Аналіз параметрів і норм точності деталі
Шків служить для передачі крутного моменту. Отже, виконавчими
поверхнями будуть шпонка (основна) і зубчаста поверхня (допоміжна). Тому до
усіх робочих поверхонь треба поставити вимогу високої міцності та зносостійкості.
Потрібно також забезпечити правильність геометричних форм та відповідну якість
поверхонь.
Торці шківа також є основними базами і повинні бути виконані з допуском
перпендикулярності відносно бази А 0,16 мм і мати відповідну якість поверхонь.
[3]
Згідно рекомендацій [13] для шківів призначаємо ступінь точності 8-В. Для
нормальної роботи зубців потрібно забезпечити гарантований бічний зазор jn=120
мкм, який залежить від граничних відхилень міжвісевої відстані Ø378,4Н8мкм.
Виявляємо фактори, які впливають на величину бічного зазору:
співвісність підшипникових шийок і шліцьової поверхні вала;
радіальний зазор у посадці зовнішнього кільця підшипників вала;
зазор у посадці внутрішнього кільця підшипників вала;
відхилення міжвісевої відстані отворів у корпусі коробки;
Всі ці фактори мають рівний вплив на величину гарантованого бічного зазору.
Тому співвісність ведучого шківа і веденого повинна бути не більшою 10 мкм [13],
що відповідає 5 степені точності, яку можна досягти чистовим шліфуванням.
Розглянуті технічні вимоги можуть бути забезпечені такими технічними
способами (методами) обробки та контролю: [3]
комплексним контролем розмірів і параметрів з використанням стандартних і
спеціальних інструментів, і пристроїв;
правильним вибором заготовки і призначенням достатніх припусків на
механічну обробку. [3]
Коригування креслення деталі з простановкою розмірів і параметрів
якості поверхонь
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 12
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Креслення деталі вилучається з креслення складальної одиниці та виконується
відповідно до вимог чинних стандартів системи конструкторської документації,
ДСТУ та ISO щодо оформлення технічних креслеників, нанесення розмірів,
допусків, шорсткості поверхонь і технічних вимог. [3]
Взаємне розташування поверхонь деталі можна задати на кресленнях різними
системами розмірів, забезпечивши при цьому різну точність.
Простановка розмірів і допусків на кресленні деталі повинна відображати
вимоги, що ставляться до деталі, виходячи з її службового призначення, і
забезпечувати можливість виготовлення деталі простими технологічними
методами, за допомогою яких може бути досягнуто виконання вимог, що
ставляться до неї з урахуванням конструкції машини. [3]
Дотримання першої умови забезпечується виявленням розмірних зв’язків
поверхонь деталі на основі розмірного аналізу механізму, другого – правильним
вибором допусків для розмірів, що входять в складальні розмірні ланцюги, завдяки
правильному вибору метода досягнення точності замикаючої ланки. [3]
1.4. Аналіз виробничої програми, визначення типу та організаційної
форми виробництва
При проектуванні виробничих процесів основою розрахунку є не річна
програма випуску виробів, а річна програма запуску їх у виробництво.
NЗАП = NВИП m (1 + /100 + /100 + /100) , шт./рік [14]
де NВИП – програма випуску виробів, шт./рік; NВИП = 2850 шт./рік;
m кількість деталей в виробі, шт; m=1 шт;
процент невідворотних витрат (брак), ; = 5%; [14]
процент незавершеного виробництва, який залежить від галузі
машинобудування, терміну виробничого циклу та інше, ;= 5%;[14]
процент запасних частин, ; = 5%.[14]
NЗАП = 28501(1 + 5/100 + 5/100 + 5/100) = 3778 шт./рік,
Тип виробництва згідно з методикою визначення коефіцієнта закріплення
операцій визначається коефіцієнтом закріплення операцій за формулою [14, с.154]:
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 13
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
КЗ.О = О / Р ,
де О – кількість різних операцій, які виконуються на робочих місцях
дільниці чи цеху, шт.; [9]
Р – кількість робочих місць на дільниці чи в цеху, шт.
Штучний час знаходять з базового технологічного процесу для двох-трьох
найбільш складних операцій. У разі відсутності даних по трудомісткості операцій
штучно-калькуляційний час знаходять за формулою [14]:
ТШТ.К = ТО,
K
де коефіцієнт, який залежить від типу виробництва і методу
обробки поверхонь [14, с.236, додаток 2].
Дані до розрахунку заносяться в таблицю 1.1.4
Якщо за робочим місцем, незалежно від завантаження, закріплено тільки
одну операцію, то КЗО = 1, що відповідає масовому виробництву. При 1 < КЗО
< 10 виробництво багатосерійне, при 10< КЗО <20 середньосерійне, при 20 < КЗО <
40 – дрібносерійне, при КЗО > 40 – одиничне.
Для кожної операції визначаємо необхідну кількість верстатів за формулою
[14, с.106]:
mР = TШТ.K NЗАП ,
Fд 60 зн
де mР – розрахункова кількість верстатів, шт;
ТШТ.К – норма штучно-калькуляційного часу, хв.;
NЗАП – програма запуску деталей у виробництво, шт./рік; NЗАП =3778 шт/рік;
Fд – дійсний річний фонд часу роботи верстата при роботі в дві зміни, год;
Fд = 4055 год [14, с.236, додаток 3].
зн нормативний коефіцієнт завантаження обладнання, зн =0,75. [14]
За завданням керівника КП режим роботи підприємства – двохзмінний.
Для всіх операцій знаходимо фактичний коефіцієнт завантаження робочого
місця за формулою [14, с.208]:
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 14
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
m
р ,
зф m n
де mn – прийнята кількість верстатів, шт;
Кількість операцій, які виконуються на робочому місці визначаємо за
формулою [14, с. 208]:
зн
зф
де зф фактичний коефіцієнт завантаження обладнання,
Усі отримані значення для кожної операції заносимо до таблиці 1.1.5.
Таблиця 1.1.4 – Визначення штучного часу
№ опе- Назва операції і зміст переходу Основний
рації технологічний час K ТШТ.К ,хв.
Т -3
0,10 хв.
005 Ливарна
010 Контрольна
015 Транспортна
020 Термічна
025 Піскоструменева
030 Контрольна
035 Транспортна
040 Токарно-гвинторізна 2,14 12,2
1. Підрізати торець в розмір 106,501 мм. 0,037(D2 –d2)=1586
2. Підрізати торець в розмір 106h12 мм. 0,052(D2 –d2)= 2230
3. Підрізати торець в розмір 66,501 мм. 0,037(D2 –d2)= 100
4. Підрізати торець в розмір 66h12 мм. 0,052(D2 –d2)= 140,4
3. Розточити отвір 54(+0,21) начорно на прохід 0.17dl=597
4. Розточити отвір 54,5Н10(+0,13) начисто 0.17dl=590
4. Розточити отвір 55Н7(+0,03) тонко 0.1dl=351
5. Точити фаску 245º 0.1dl=5,5
045 Контрольна
050 Транспортна
055 Токарно-гвинторізна 0,037(D2 –d2)=1586 2,14 8,8
1. Підрізати торець в розмір 105,501 мм. 0,052(D2 –d2)= 2230
2. Підрізати торець в розмір 105h12 мм. 0,037(D2 –d2)= 100
3. Підрізати торець в розмір 65,501 мм. 0,052(D2 –d2)= 140,4
4. Підрізати торець в розмір 65h14 мм. 0.1dl=5,5
5. Точити фаску 245º
060 Контрольна
065 Транспортна
070 Горизонтально-протяжна 1,46 0,6
1.Протягнути шпонку 87 0,2dl = 390
075 Контрольна
080 Транспортна
085 Токарно-гвинторізна 2,2Db=4492,4 2,14 6,3
1. Точити зубці D=408.4мм
090 Контрольна
095 Транспортна
100 Слюсарна
105 Контрольна
110 Транспортна
Таблиця 1.1.5 - Дані для уточнення типу виробництва.
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 15
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
№ Розрахункова Прийня- Коефіцієнт Кіль-кість
опе- кількість та кількість завантажен-ня опера-цій,
рації Операція верстатів, верстатів, робочого місця, О
mР mn зф
040 Токарно-гвинторізна 0,3 1 0,3 3
055 Токарно-гвинторізна 0,2 1 0,2 4
070 Шпоночно-фрезерна 0,17 1 0,17 4
085 Токарно-гвинторізна 0,19 1 0,19 4
Всього 4 15
Коефіцієнт закріплення операцій:
15
КЗ.О. = 3,75
4
Відповідно тип виробництва – середньосерійний.
Згідно до вимог прийнятих положень організації технологічних процесів є дві
форми організації технологічних процесів - групова та потокова.
Доцільність застосування потокової форми організації виробництва
встановлюють на основі порівняння середнього штучного часу ТШТ.СР. з
розрахунковим тактом ТВ випуску: [14]
КЗ.Ф.= ТШТ.СР. / ТВ
При КЗ.Ф. 0,6 вибирають потокову форму організації виробництва, в іншому
разі – групову форму організації виробництва [14].
ТШТ.СР. = 5,85 / 5 = 1,17 хв.
Тривалість такту залежить від типу лінії і розраховується за формулою [14]:
ТВ = 60 х ФД.О. КЗ / Nзап = 60 х 4055 х 0,8 / 3778 =51,5 хв.,
Тоді КЗ.Ф. = 1,17 / 42,6 = 0,03.
Отже, форма організації технологічного процесу – групова. Вона
характеризується запуском деталей у виробництво невеликими партіями. [14]
Кількість деталей у партії розраховується за формулою [14] :
N
n = зап a
,
F
де F – кількість робочих днів на рік, днів; F = 254 дні;
а – періодичність запуску, днів, а = 12 [14, с.29].
Отже :
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 16
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
n = 377812
178шт
254
Приймаю n = 178 шт.
1.5. Аналіз технологічності деталі
Аналіз технологічності конструкції деталі складається з якісної та кількісної
оцінок.
Якісна оцінка. Конструкція даного зубчастого колеса характеризується
наступними ознаками:
а) простою формою центрального отвору, що значно полегшує процес
обробки;
б) простою конфігурацією зовнішнього контуру зубчастого колеса (це
найбільш технологічна форма зубчастих коліс);
в) правильною формою та розмірами фасок.
Аналізуючи деталь, можна сказати, що вона має достатню жорсткість для
протягування шліцьового отвору і навіть для застосування методу пластичного
формоутворення зубчастого вінця. До кожної оброблювальної поверхні
забезпечується вільний підхід та вихід різального та вимірювального інструментів.
В цілому, деталь досить технологічна, має добрі базові поверхні, які
дозволяють поєднувати конструкторські та технологічні бази. Обробку деталі
можливо вести універсальним інструментом.
Технологічний аналіз креслення показав що креслення містить усі необхідні
дані які дають повне уявлення про деталь. Розміри проставлені зручно, що дозволяє
їх витримати від технологічних баз. [9]
Запропоновані матеріали задовольняють умовам експлуатації за
механічними властивостями. [1]
Кількісна оцінка. Коефіцієнт використання матеріалу розраховується за
формулою [14]:
КВ.М = МД / МЗ,
де МД – маса деталі, кг; МД = 0,72кг;
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 17
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
МЗ – маса заготовки, кг; МЗ = 1,15 кг (розрахунок зроблено за допомогою CAD
системи Компас 5.11);
Отже, КВ.М = 0,72/ 1,15 = 0,625
Коефіцієнт точності розраховується за формулою [14]:
1 T n
I I
Кт=1- ,Тср = ,
Тср n
I
де ТI – квалітет поверхні;
nI – кількість поверхонь I-го квалітету.
Тоді Т = 7 1 14 7 1
ср 13,13, Кт=1- 0,92
8 13,13
Коефіцієнт шорсткості розраховується за формулою [14]:
1
Кш= , Бср= Ш n
І I ,
Бср n
I
де ШІ – шорсткість поверхні, мкм;
nI – кількість поверхонь I-ї шорсткості.
Тоді Бср= 2,5 2 6,3 6
5,4 , Кш= 1
0,23
8 5,4
Отже, на основі виконаного аналізу та розрахунків, приходжу до висновку, що
конструкція деталі задовольняє умовам технологічності.
1.6. Вибір заготовки і методу її одержання
Враховуючи конструктивну подібність заданих деталей, аналіз будемо
виконувати спільно для цих деталей
Виходячи з технологічних властивостей матеріалу СЧ20 за чинними
технічними умовами на виливки із сірого чавуну (ДСТУ 8833:2019),
конструктивних і технологічних властивостей деталі для її одержання
рекомендуються такі способи: лиття в піщано-глинисті форми з ручною та
машинною формовкою, лиття в металеві форми. [1]
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 18
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 1.1.8.1 – Матриця впливу факторів
Фактори
Спосіб Точність
Виготовлення Форма і Технологічні Річна Виробничі
і якість Сума
Заготовки Розміри властивості програма можливості
поверхневого
Заготовки матеріалу підприємства
шару
Литво в
піщано-
глинисті
- + + + + 4
форми з
ручною
формовкою
Литво в
піщано-
глинисті
+ + + + + 5
форми з
машинною
формовкою
Литво в
+ + + + + 5
кокіль
Із матриці впливу факторів видно, що можна використовувати як лиття в
кокіль, так і лиття в піщано-глинисті форми з машинною формовкою, лиття в
піщано-глинисті форми з ручною формовкою не підходить.
Головні особливості лиття в кокіль — можливість виготовлення відливок з
високою якістю поверхні (Rz=80…20мкм); менші допуски на розміри; зниження
припусків в 2…3 рази. Його головна особливість у багаторазовому використанні
металевої форми — кокіля. Основним недоліком даного методу отримання -досить
незначна кількість заготовок, що можна отримати з одного кокіля, а саме – 30-50
деталей, порівняно із вартістю самого кокіля. [3]
Альтернативним йому є метод отримання заготовок в піщано-глинисті форми
з машинною формовкою, його перевагами є досить недорога вартість
формовочного матеріалу і при застосуванні машинної формовки час зменшується
в декілька разів. Недоліком цього методу є те, що збільшуються витрати матеріалу
за рахунок ливникових каналів та одноразове використання форми. [1]
Отже для остаточного вибору способу отримання заготовки потрібно провести
більш поглиблений аналіз цих двох методів.
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 19
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 1.1.8.2 – Порівняльна характеристика способів одержання заготовки
Шорсткі
Спосіб Тип Маса Точність сть Відносна Технологічн
Матеріал Область
одержан виробн відливок розмірів, поверхн собіварті і
відливок застосування
ня ицтва кг квалітет і сть, грн/т особливості
Rz, мкм
Литво в
піщано-
Сталь, Можливість
глинисті виготовлення Фланці,
форми з чавун, 10…
О, С 11…17 320…80 125…170 відливок будь вали, диски,
машин кольорові 1000 якої
ною кришки
метали конфігурації
формов
кою
Виготовлення Муфти,
Сталь,
товстостінних втулки,
Литво в чавун відливок
С 0,1…50 12…15 80…20 150…200 стакани,
кокіль кольоро- простої та
середньої маховики,
ві метали
складності кришки
Вартість заготовки визначаємо за формулою :
C S
S 1
Q K K K K K Q q від
заг Т C е М п грн, (1.1.8.1)
1000 1000
де С1 – базова вартість (тони заготовок, грн.)
Кт, Кс, Кв, Км, Кп – коефіцієнти, що залежать від класу точності, групи
складності, маси, марки матеріалу і об'єму виробництва заготовок. [3, с.34–36]
Q – маса заготовки.
q – маса готової деталі.
Sвід – вартість однієї тони відходів.
Вартість заготовки „Шків”, отриманої литвом в піщано-глинисті форми
визначаємо за формулою 1.1.8.1:
S ПГФ
ЗАГ =((10500/1000)15,210,731,11,161)-(1,15-0,72)735/1000=134,8 грн.
Аналогічно за формулою 1.8.1 визначаємо вартість заготовки, отриманої
литвом в кокіль :
S ЗАГ
КОК =((10500/1000)15,210,831,11,20,93)-(0,9-0,72)735/1000=142,8 грн.
Економічний ефект виготовлення заготовки методом литва в піщано-глинисті
форми з машинною формовкою в порівнянні з методом литва в кокіль:
E (SЗАГ SЗАГ ) NЗАП (1.1.8.2)
КОКІЛЬ ПІСЧ .
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 20
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
де NЗАП — програма запуску виробів, шт.
Е=(142,8 – 134,8)3778=30288 грн.
Порівнюючи технологічну собівартість виготовлення заготовки обома
методами литва, зробимо висновок, що доцільніше використовувати литво в
піщано-глинисту форму з машинною формовкою.
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 21
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розділ 2. Технологічний розділ
2.1 Виявлення й аналіз розмірних зв’язків поверхонь деталі та
формулювання основних технологічних рішень
При механічній обробці деталей вирішуються дві групи задач:
1) Забезпечення необхідного взаємного розташування оброблених
поверхонь відносно необроблених;
2) Забезпечення точності розмірів, необхідної якості та точності взаємного
розташування оброблених поверхонь.
Вирішення цих задач залежить від правильного розміщення розмірних
зв’язків та достатнього обгрунтування технічних вимог до точності і якості.
Для даної деталі не ставляться вимоги до взаємного розташування
оброблених поверхонь відносно необроблених. Тому для даної деталі можна
сформулювати такі задачі по забезпеченню точності розмірів, шорсткості і
допусків форми та взаємного розташування оброблених поверхонь: [3]
1. Точність форми і розміру шпонки 8*7.
2. Перпендикулярність торця відносно поверхні А не більше 0,16 мм.
3. Шорсткість бічних поверхонь шліцьових пазів Rz=40 мкм.
4. Шорсткість поверхні зубів Ra=3,2 мкм.
Вибір принципової схеми маршруту обробки деталі
Для деталі “Шків” маршрутна схема поетапної механічної обробки
поверхонь приводимо у вигляді таблиці 1.2.1 в залежності від точності
поверхонь деталі. [9]
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 22
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Рисунок 1.2.1 Номерація поверхонь деталі.
Таблиця 1.2.1 - Маршрутна схема поетапної механічної обробки поверхонь
деталі.
Ква- Номер поверхні
літет Найменування
точ- етапу обробки
1 2 3 4 5 6
ності
16 Х Х Х Х Х Х Заготівельний
15 Х Х Х Х Х Х
14 Х Х Х Х Х Х Чорновий
13 X X
12 X X Напівчистовий
11 X X
10 X X
9 X X Чистовий
8 X X
7 X
Вибір і обґрунтування технологічних баз
Усі питання, які вирішуються при проектуванні технологічного процесу,
нерозривно пов’язані між собою. Особливо це стосується визначення
технологічних баз і маршруту обробки. Призначення баз є одним із
найскладніших і принципових розділів проєктування технологічних процесів.
Від правильного вибору технологічних баз значною мірою залежить:
правильність взаємного розташування поверхонь; ступінь складності пристроїв,
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 23
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
різальних та вимірювальних інструментів; загальна продуктивність обробки
заготовок та інше. [9]
Вихідними даними при виборі баз є: робоче креслення деталі, технічні
умови на її виготовлення, вид заготовки та стан її поверхонь, бажаний ступінь
автоматизації.
При виготовленні “Шківа” в якості технологічних баз використовуємо
посадочний отвір та опорний торець. [9]
При розробці схеми базування вирішується питання вибору та розміщення
опорних точок. Кількість опорних точок визначається операцією, в першу чергу
кількістю витриманих на ній вихідних розмірів та схемою їх розташування по
відношенню до осей координат. Для кожної операції вибираємо вихідні бази та
проставляємо вихідні розміри та бази для орієнтування заготовки. В якості
вихідних потрібно приймати тільки конструкторські розміри, які проставлені на
кресленні деталі та відносно тих же елементів.
Рисунок 1.2.2 Теоретична схема базування для токарно-гвинторізної
операції
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 24
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Рисунок 1.2.3 Теоретична схема базування для горизонтально-
протяжних операцій
Запропоновані варіанти базування забезпечують потрібну точність
обробки, безпосереднє отримання усіх розмірів, а також можливість
використання універсальних та спеціальних верстатних пристроїв для
механічної обробки даної деталі. [3]
2.2Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь
Аналізуючи дану деталь приймаємо метод обробки різанням, як найбільш
поширений у машинобудуванні. Обираємо шлях пошуку – визначення числа
ступенів обробки на основі розрахунків уточнення [9].
Т N
З ,
1 2 N І
Т I 1
Д
де - загальні уточнення;
- окремі уточнення;
1
N – число ступенів обробки;
ТД, ТЗ – відповідно допуски деталі і заготовки, мм.
Для найбільш спрямованого вибору числа ступенів використовується
формула [13, с.168]:
n lg / 0,46.
До різних поверхонь ставляться різні вимоги, які можна досягти різними
методами обробки. До того ж одні й ті ж самі вимоги можна задовільнити
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 25
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
різними технологічними методами обробки. При цьому число переходів при
обробці поверхонь різними методами обробки може бути різним, що в свою
чергу впливає на основний час обробки. Тому розробка методів обробки
поверхонь – це складний і відповідальний етап у створенні технологічного
процесу.
Варіанти методів обробки поверхонь деталі наведено в таблиці 1.2.2
Таблиця 1.2.2 Варіанти методів обробки поверхонь
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 26
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
У відповідності до вибраних методів обробки та сформульованих
технологічних задач, розробляю маршрут механічної обробки деталі за першим
варіантом МОП. [9]
2.3 Розробка маршруту обробки деталі (МОД)
Згідно з кресленням деталі, принциповою схемою маршруту обробки
(таблиця 1.2.1) та наміченим методом обробки поверхонь (МОП, таблиця 1.2.2)
розробляємо два варіанта маршруту обробки деталі. [9]
Перший варіант маршруту обробки деталі наведений в таблиці 1.2.3. [9]
Другий варіант маршруту обробки деталі наведений в таблиці 1.2.4. [9]
Таблиця 1.2.3 Перший варіант маршруту обробки деталі.
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 27
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 1.2.4 Другий варіант маршруту обробки деталі.
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 28
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Логічна оцінка варіантів МОД і вибір найбільш прийнятного
Забезпечення точності розмірів є основним критерієм вибору варіанту
технологічного маршруту обробки деталі. На точність обробки в першу чергу
впливає вибрана схема базування, тому при її виборі ми додержувалися правил
сумісності баз та незмінності її при обробці. [9]
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 29
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Отримані результати з точності обробки обох варіантів МОД нас цілком
задовольняють.
Якщо порівняти інші критерії вибору варіанту МОД, то можна зробити такі
висновки:
1. Обидва варіанта забезпечують потрібну точність лінійних розмірів і
параметри шорсткості поверхонь заданим кресленням.
2. Обидва варіанти мають однакову кількість операцій і включають
однакову номенклатуру обладнання. [9]
3. Обидва варіанти не вимагають виготовлення спеціального інструмента.
5. Трудомісткість першого варіанта менша ніж другого.
Враховуючи ці зауваження приходимо до висновку, що другий варіант
МОД є більш прийнятним, тому приймаємо його для подальшого розроблення.
Формування раціональної структури операцій
Вибір найбільш раціональної послідовності установів і переходів операцій є
багатоваріантною задачею. Критеріями оцінки варіантів операції, що
проектується, можуть бути: оперативний час, штучний час, собівартість
виконання операції. Усі ці критерії зменшуються за умови скорочення числа
переходів та їх одночасного виконання. Число переходів передусім залежить від
числа ступенів обробки кожної елементарної поверхні деталі. [9]
Чим менше ступенів обробки необхідно для кожної поверхні і чим вищою є
їх технологічна та часова сумісність, тим більше можливостей скорочення часу
виконання операції, тим нижче собівартість її виконання. Обираючи схему
обробки, слід пам’ятати, що із зменшенням числа інструменту в налагодженні,
продуктивність росте до певної межі.
Можливість суміщення технологічних переходів встановлюють залежно від
жорсткості заготовки, взаємного розташування поверхонь, які оброблюються,
зручності виведення стружки, технічної можливості розміщення інструменту в
зоні обробки. Обробку поверхонь з високими квалітетами точності виділяють в
окрему операцію, застосовуючи одномісні одноінструментальні послідовні
схеми.
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 30
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
На основі цього формується остаточна послідовність обробки деталі та
будується раціональна структура операцій прийнятого варіанта МОД. [9]
Для обробки деталі “Шків”, послідовність обробки вибрана згідно
розробленого першого варіанта МОД (див. таблицю 1.2.3) і структура операцій
представлена в технологічному процесі [9]
2.4Розмірний аналіз технологічного процесу
В цьому розділі виконуємо:
А. Розрахунок припусків аналітичним шляхом на обробку поверхні
26Н7(+0,021) деталей і : [3]
а) отримання заготовки литтям в піщано-глинисті форми з машинною
формовкою;
б) розточування по 12-му квалітету точності
в) розвертування по 10-му квалітету точності
г) зенкерування по 7-му квалітету точності
Рисунок 1.4.1 – ескіз деталі
Розрахунок припусків на обробку виконуємо розрахунково-аналітичним
методом i нормативним методом. Розрахунково-аналітичним методом
розраховуємо припуски на одну поверхню 30Н7(+0,021 ). На підставі результатів
визначення припусків розрахунково-аналітичним методом будуємо графічну
схему розташування припусків. На інші поверхні припуски призначаємо за
ДСТУ 8981:2020. [3]
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 31
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
(+0,021)
26H7
Технологічний маршрут обробки внутрішньої циліндричної поверхні
30Н7(+0,021 ) складається з трьох переходів: розточування, розвертування та
зенкерування, заготовка — виливок в піщано-глинисті форми з машинною
формовкою. [9]
Аналітичним методом розраховую припуски та операційний розмір отвору
30Н7(+0,021 ). На інші оброблювані поверхні заготовки припуски визначаємо по
ДСТУ 8981:2020. [3]
Мінімальне значення припуску
2z 2 R h 2 2 (1.4.1)
min Zi1 i1 i1 i
Максимальне значення припуску:
2zi max = 2zi min + Ti-1- Ti (1.4.2)
Найбільший та найменший розмір отвору:
Dmax i-1 = Dmax i - 2zmin i (1.4.3)
Dmin i-1 = Dmax i-1 - Ti-1 (1.4.4)
Результати розрахунків зведені в таблиці 1.4.1.
Таблиця 1.4.1 — Розрахунок припусків і операційних розмірів розміру
30Н7(+0,021 )
Елементи Розрахун- Розрахун- Допуск Граничний Граничні
Технологічні припуску,мкм ковий ковий Т, мкм розмір, мм значення
переходи припуск, розмір,мм припусків
мкм мкм
Rz h 2zmin dmin dmax
Заготовка 80 250 1419 — — 31 1200 25,825 28,025 — —
Розточування
50 — 71 150 21427 30,856 400 30,479 30,879 2856 3656
чорнове
Розточування
20 — 1 7 271 29,998 100 30,898 30,021 142 442
чистове
Розточування
5 — — 2 22 30,021 4 30,00 30,021 42 102
тонке
Всього 3040 4200
Мінімальні припуски на переходи визначаю за формулою:
2z 2 R h 2 2 (1.4.5)
min Zi 1 i 1 i 1 i
де Rzi-1 – висота нерівностей профілю на попередньому переході;
hi-1 – глибина дефектного шару на попередньому переході.
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 32
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Визначаємо ці величини
– для чорнового розточування це параметри заготовки: Rz=50мкм, 3,
– для чистового розточування це параметри після чорнового розточування
Rz=20мкм,
і-1 – сумарні відхилення розташування поверхні:
2 2 (1.4.6)
i 1 kop. cm.
кор.– відхилення при коробленні:
kop. (k d ) (k l) 2 2 (1.4.7)
де k – питоме короблення відливок k = 0,7 [3];
kop. (0,7 120) (0,7 47) 117 мкм.
2 2
сm.– відхилення при зміщенні,
2
( б. ) ( г . 2
)
cm. (1.4.8)
2 2
де б та г – допуски на розміри (Б) та (Г) по класу точності, відповідному
даній відливці [3]
cm. 1000 1000 1414
2 2 мкм;
Тоді:
заг. 117 1414 1419 мкм.
2 2
Залишкова просторове відхилення після чорнового розточування 1=0,05
[3]:
3=0,05
(1.4.9)
3=0,051419=71;
1 – похибка встановлення при чорновому розточуванні,
2 2
(1.4.10)
1 б з
б=0 – похибка базування;
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 33
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
з.– похибка закріплення;
з.=150 мкм,
1=150 мкм
Залишкова похибка встановлення при чистовому розточуванні
2=0,051+інд. (1.4.11)
інд.=0, тому що чорнове та чистове розточування проводиться в одному
установі
2=0,05150=7,5 мкм,
Мінімальний припуск на розточування:
чорнове
2z 2 80 1419 2 1502 2 1427 мкм,
min1
чистове
2z 2 50 712 72 2 71 мкм.
min 2
тонке
2zmin3=2(20+1)=221 мкм.
Маючи останній розмір після останнього переходу (тонке розточування
30,021 мм) визначаю для інших переходів.
dр4=30,021
Для чистового розточування
dр3= dр4 - 2zmin3= 30,021-20,011= 29,099 мм,
Для чорнового розточування
dр2= dр3 - 2zmin2 =29,099 -20,071= 29,879 мм,
Для заготовки
dр1= dр2 - 2zmin1 =29,879-21,427= 28,025 мм.
Значення допусків:
для тонкого розточування складає =40 мкм,
для чистового розточування складає =100 мкм,
для чорнового розточування =160 мкм,
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 34
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
для заготовки =260 мкм.
Граничні розміри:
для тонкого розточування
найбільший dmax1= 30,021 мм;
найменший dmin1= 30,00 мм;
для чистового розточування
найбільший dmax2=30,021 мм;
найменший dmin2=30,021 – 0,1=30,898 мм;
для чорнового розточування
найбільший dmax3=30,879 мм;
найменший dmin3=30,879-0,4=30,479 мм;
для заготовки
найбільший dmax4= 28,025 мм;
найменший dmin4=28,025-1,2=26,825мм.
Мінімальні граничні значення припусків:
2zпр d d (1.4.12)
min max( i) max( i 1)
2zпр d d (1.4.13)
max min(i) min(i 1)
для тонкого розточування:
2Zпр.
min3=30,021-30,0= 0,021 мм=21 мкм,
2Zпр.
max3=30-29,898= 0,102 мм=102 мкм;
для чистового розточування
2Zпр.
min2= 30,021 -29,879= 0,142 мм=142 мкм,
2Zпр.
max2= 29,898-29,479 = 0,442мм=442 мкм;
для чорнового розточування
2Zпр.
min1=29,879-27,025= 2,856мм=2854 мкм,
2Zпр.
max1=29,479-25,825= 3,654 мм=3654 мкм.
Загальний припуск отримуємо додаючи проміжні припуски:
2Z0min=2854+142+42=3038мкм=3,1мм,
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 35
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2Z0max=3654+442+102=4200мкм=4,2мм.
Загальний номінальний припуск
2Z0ном.=2Z0min+Тз.-Тд.=3038+1200-40= 4198 мкм,
dз.ном.=dd.ном.-2Z0ном.=26-4,198= 21,8 мм.
Проводимо перевірку правильності виконання розрахунків:
2Zпр. пр.
max3-2Z min3=102-42=60 мкм;
1-2=100-40=60 мкм;
60 мкм=60 мкм;
2Zпр.
max2 - 2Zпр.
min2=442-142=300 мкм,
1-2=400-100=300 мкм.
2Zпр. пр.
max1- 2Z min1=3654-2854=800 мкм,
з.-1=1200-400=800 мкм.
Розрахунки проведені правильно.
Основуючись на розрахунках будую схему розміщення припусків та
допусків на механічну обробку отвору 30Н7(+0,021 ), яка показана на рис.1.3.2.
dmax чистове розточування 30,021мм
dmin чистове розточування 30мм
тонкого розточування 4мкм
dmax чорнового розточування 29,879мм
dmin чорнового розточування 29,479мм
чорнового розточування 400мкм
dmax заготовки 28,025мм
dnom заготовки 28мм
dmin заготовки 25,825мм
заготовки 1200мкм
2z пр на чоронове розточування 3654мкм
мах
2z прна чорнове розточування 2854мкм
мin
2z пр на чистове розточування 442мкм
мах
2z прна чистове розточування 142мкм
мin
2z пр на тонке розточування 102мкм
мax
2z прна тонке розточування 4мкм
мin
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 36
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Рисунок 1.4.2 — Схема розміщення припусків та допусків на механічну
обробку отвору 30Н7(+0,021 )
На іншій поверхні, що оброблюється значення припусків та допусків
назначаю згідно ДСТУ 8981:2020 та по таблицям економічної точності [2].
Таблиця 1.4.2 — Значення припусків та операційних розмірів
Розмір Квалітет Шорсткість, Припуск, мм Розмір заготовки
Ra
135h7 7 2.5 5 140
105 14 6.3 8 113
408,4 14 6.3 8 416
Визначення допусків на розміри в технологічних операціях при
здійснені елементарного розмірного аналізу технологічного процесу [3]
Елементарний розмірннй аналіз виконуємо для повздовжніх розмірів деталі
з метою визначення номінальних технологічних операційних розмірів і допусків
на них та граничних значень операційних припусків. [3]
ЕРАН ТП виконуємо в такій послідовності :
- будуємо схему розмірного аналізу повздовжніх розмірів деталі;
- виходячи з розмірних зв’язків між поверхнями, будуємо суміщений граф
поздовжніх розмірів деталі;
- виявляємо за допомогою суміщеного графу технологічні розмірні
ланцюги.
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 37
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Рисунок 1.4.2– Схема розмірного аналізу повздовжніх розмірів шківа
Рисунок 1.4.3 – Граф-дерево
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 38
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розробка креслення заготовки
В якості заготовки для виготовлення деталі “Шків” було вибрано виливок
на кривошипному пресі згідно з розрахунками (розділ 1.1.8). Отже, маємо [3]:
- маса заготовки 1,15 кг;
- клас точності Т1;
- ступінь складності С1.
1. Конфігурація поверхні роз’єму штампа П (плоска) чинними
нормативними даними для заготовок відповідного способу виготовлення.
2. Визначаємо припуски, які враховують [чинними нормативними даними
для заготовок відповідного способу виготовлення]: [3]
- зміщення по поверхні роз’єму штампа 0,1 мм;
- відхилення від площинності 0,1 мм.
3. Визначаємо нахили [чинними нормативними даними для заготовок
відповідного способу виготовлення]:
- на зовнішній поверхні – не більше 5, приймаємо 5;
- на внутрішній поверхні приймаємо 7.
4. Визначаємо розміри виливка та їх допустимі відхилення чинними
нормативними даними для заготовок відповідного способу виготовлення.
Розміри поковки:
- зовнішній діаметр приймаю 416 мм;
- внутрішній діаметр приймаю 30мм;
- товщину приймаю 115 мм.
Радіус закруглення зовнішніх кутів – 2,0 мм.
Допустимі відхилення розмірів:
Невказані допуски радіусів заокруглень – для радіусу до 4 мм включно
складає 0,5 мм. [3]
Допустиме відхилення від площинності 0,3 мм.
Допустиме зміщення по поверхні роз’єму штампа 0,2 мм.
Допустима величина висоти заусенця 3,0 мм.
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 39
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Всі відхилення взяті з чинними нормативними даними для заготовок
відповідного способу виготовлення, чинними нормативними документами з
оформлення технологічної документації.
2.5. Вибір обладнання, технологічного оснащення
Попередньо обладнання вибираємо паралельно з розробкою МОП і МОД
відповідно до типу виробництва. [3]
Згідно з класифікацією верстатів, верстатне обладнання поділяється на такі
види: верстати широкого або загального призначення (універсальні), верстати
спеціалізовані та спеціальні. [3]
Верстати широкого або загального призначення застосовують у серійному
та одиничному виробництвах. [3]
Для обробки торців деталі використовуємо токарно-гвинторізний верстат
моделі 1И611ПМФ4. Вибір проводимо за найбільшим діаметром обробки. [3]
Технічна характеристика верстата [3] :
Токарно-гвинторізний верстат 1И611ПМФ4
Найбільший діаметр обробки над станиною, мм. ........................... 320
Відстань між центрами, мм............................................................... 750
Найбільший розмір оброблюваної заготовки над супортом, мм. ... 175
Найбільший діаметр оброблюваного прутка, мм. ............................ 34
Кількість ступенів частоти обертання шпинделя. ........................... 21
Частота обертання шпинделя, хв.-1.................................................... 9 ... 1800
Кінець шпинделя по технічною характеристикою
верстата................................................ 1-6К [3]
Конус Морзе шпинделя. ................................................................... №5
Конус Морзе пінолі задньої бабки ................................................... №4
Найбільший переріз різця різцетримача супорта, мм...................... 25х25
Число ступенів подачі:
повздовжніх ............................................................................... 16
поперечних ................................................................................ 16
Подача на один оберт шпинделя, мм/об:
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 40
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
повздовжніх................................................................................. 0,065...0,91
поперечних...................................................................................0,065...0,91
Потужність електродвигуна, кВт. .................................................... 4
Габарити верстата, мм....................................................................... 2335х852 [3]
Категорія ремонтної складності ....................................................... 15
Для протягування шліцьового отвору використовуємо горизонтально-
протяжний верстат моделі 7Б55У, вибір проводиться по номінальному тяговому
зусиллю. [3]
Технічна характеристика верстата [3]:
Горизонтально-протяжний верстат 7Б55У
Номінальне тягове зусилля, т ........................................................... 10
Довжина робочого ходу повзуна, мм................................................ 100 ... 1250
Швидкість робочого ходу повзуна, м/хв...........................................1,5. 11,5
Швидкість зворотного ходу, м/хв. ................................................... 25
Потужність електродвигуна, кВт. .................................................... 17
Габарити верстата, мм....................................................................... 4070х2090 [3]
Вибір пристроїв
Для забезпечення виконання технологічних операцій по виготовленню
заданої деталі доцільно використати пристрої, що входять в комплект до
верстатів, універсальні верстатні пристрої. Пристрої повинні забезпечувати
зручне встановлення заготовки, надійність їх закріплення. [9]
В розроблюваному технологічному процесі пропоную використати такі
пристрої:
- патрон трьохкулачковий самоцентруючий 7100-0009 каталогом виробника
та чинними технічними умовами;
- спеціальний пристрій для токарної обробки;
- спеціальний верстатний пристрій для шліфування зубів.
Вибір різальних і допоміжних інструментів
При виборі різальних інструментів необхідно враховувати, в яких умовах
вони будуть працювати, при якому типу виробництва, яку точність деталі
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 41
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
повинен отримати робітник. Важливу роль при виборі різального інструменту
відіграє матеріал різальної частини. [1]
Отже, призначаємо такий різальний інструмент:
- Різець прохідний упорний Т15К6 2100-0405 каталогом виробника
різального інструменту.
- Різець розточний Т15К6 2140-0510 каталогом виробника різального
інструменту.
- Протяжка шпоночного паза Р6М5 2330-2331 каталогом виробника
протяжного інструменту.
- Фреза черв’ячна модульна Р6М5 2523-0026 каталогом виробника
зубообробного інструменту.
- Круг шліфувальний 2П 35030127 ЭБ30СМ27К5 15м/с А 1кл.
каталогом виробника абразивного інструменту.
Допоміжні інструменти:
- Патрон 7100-0009 каталогом виробника та чинними технічними
умовами.
- Оправка 7110-0470 каталогом виробника технологічного оснащення.
Вибір методів і заходів технічного контролю якості деталі
Аналізуючи точністні параметри які необхідно визначити на деталі
визначаю схеми контролю деталі, користуючись при цьому кресленням деталі та
технічними вимогами. На основі схем контролю визначаються засоби контролю
користуючись каталогами стандартів. При виборі засобів контролю враховую
такі основні параметри: точність необхідного виміру, характер виробництва,
розмір та якість вимірюваної поверхні. Похибка вимірювання не повинна
перевищувати 20-35% допуску вимірюваної величини. [3]
Складаю перелік засобів контролю:
- Штангенциркуль ШЦ - І - 125-0,1 ДСТУ EN ISO 13385-1.
- Калібр-пробка шліцьова в-644Н1150Н126D9 чинними технічними
умовами на калібри-пробки.
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 42
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
- Індикатор МИГ - 1ДСТУ EN ISO 463.
- Зразки шорсткості чинними нормативними документами на зразки
шорсткості.
- Мікрометр МК 50-75-0,01 ДСТУ ISO 3611.
- Плоско-паралельні кінцеві міри довжини ДСТУ ISO 3650.
Вибір засобів механізації та автоматизації технологічного процесу
Механізація технологічних процесів (ТП) спрямована на часткову або повну
заміну ручної праці машин в тій частині ТП, де змінюється форма або якість
виробів за участю людини. Автоматизація технологічних процесів спрямована
на передачу приладам функції керування, які раніше здійснювалися людиною.
Механізація і автоматизація ТП можуть бути повними або неповними залежно
від того, чи вся людська праця чи тільки частина її змінюється у відповідних
функціях процесу керування роботою верстата. [3]
Для технологічного процесу виготовлення зубчастого колеса можна
запропонувати такі заходи:
- механізувати затиск деталей у верстатному пристрої на зубофрезерній
операції за рахунок використання пневмоприводу; [3]
- механізувати затиск деталей у спеціальному верстатному пристрої на
зубошліфувальній операції за рахунок використання важільних механізмів. [3]
2.6. Встановлення режимів обробки
Аналітичним шляхом розраховуємо режими різання на чорнову обробку
циліндричної поверхні 303 0.5 .
0.3
1. Вибираємо інструмент для обробки даної поверхні.
Обробку на токарно-гвинторізному верстаті 1А616 виконуємо токарним
прохідним упорним відігнутим різцем з кутом в плані =60 з пластиною
твердого сплаву Т15К6 ГОСТ 18879-83, =10, =12, 1=20, =0, r=1мм.
2. Глибина різання при обробці циліндричної поверхні складає t=1,0 мм [6].
3. При чорновому зовнішньому точінні деталі діаметром 103 мм подача
складає 0,6-1,2 мм/об [6].
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 43
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Приймаємо S=0,8 мм/об.
4. Розраховуємо швидкість різання за формулою [6]:
C
v v K
v , м/хв
T m S y t x
де Т – період стійкості різця, хв.; Т=50 хв. [6, ст. 268];
t – глибина різання;
СV – поправочний коефіцієнт, СV = 350 [6, ст. 269];
m, y, x – показники степеню; m = 0,2, y = 0,35, x=0,15 [6, ст. 269]; ;
KV - загальний поправочний коефіцієнт, який розраховуємо за формулою
[6].
KV = Kнv Kмv Kиv,
де Kмv – коефіцієнт, який враховує якість оброблюваного матеріалу, який
розраховуємо за формулою [6].
Kмv = Кr (750/в)nv ,
де Кr – коефіцієнт який характеризує групу сталі по оброблюваності
Кr = 0,95 [6];
в – межа міцності оброблюваного матеріалу МПа; в=1000 МПа [8];
nv – показник степеня nv= 1,0 [6];
Отже, Kмv = 0,95 (750/1000 )1,0 =0,71.
Knv – коефіцієнт який враховує стан поверхні заготовки Knv=1,0 [6];
Киv – коефіцієнт що враховує матеріал інструмента Kиv=1,0 [6].
Отже, KV =0,711,01,0 =0,71
350
Отже, v 0.71 118,98м / хв.
500.2 0.80.35 10.15
5. Визначаємо частоту обертання шпинделя, що відповідає швидкості різання,
за формулою [6].
n=1000V/D, хв-1
де V – швидкість різання, м/хв.;
D – діаметр заготовки, мм
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 44
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
n=100030,98/3,14303= 505,22 хв-1
Корегуємо частоту обертання шпинделя по паспортним даним верстата
1А616.
nд=500 хв-1
6. Визначаємо дійсну швидкість різання за формулою [6].
Vд=Dnд /1000, м/хв
де nд – дійсна частота обертання шпинделя, хв-1
Vд=3,14303500 /1000 = 117,75 м/хв
7. Визначаємо силу різання за формулою [6].
P 10 C t x S y V n K , Н
z p д p
де Cp – поправочний коефіцієнт, Cp =300 [6, ст. 273];
x, y, n – показники степенів, що залежать від конкретних умов обробки,
x=1, y=0,75, n=0,15 [6, ст. 273].
Vд – дійсна швидкість різання, м/хв.;
Кр – поправочний коефіцієнт, який враховує фактичні умови різання,
визначається за формулою [6].
Кр=КрКрКрКр ,
де Кр – коефіцієнт якості оброблюваного матеріалу, Кр = 1,24 [6];
Кр, Кр, Кр – коефіцієнти впливу геометричних параметрів ріжучої
частини інструменту [6, ст. 275], Кр=0,89, Кр=1,0, Кр=1,05;
Отже, Кр =1,240,891,01,05=1,16
P 10 3001,01 0,80.75 117,750.15 1,16 1797Н
z
8. Визначаємо потужність різання за формулою [6]:
P v
N z д
,кВт
1000 60
де Рz – сила різання, Н.
1797117,75
N 3,52 кВт
1000 60
9. Визначаємо час на обробку за формулою [6]:
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 45
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
(L l)
T i , хв
o n S
д
де L – довжина оброблюваної деталі, мм; L=26 мм;
l – довжина врізання та перебігу, мм; l=4мм [6];
і – кількість проходів, і=1.
82
T 1 0,08 хв
o
500 0,8
10. Визначаємо крутний момент на шпинделі верстата за формулою [6]:
Мкр = Рz D / 2, Нмм
Мкр = 1797 303 / 2 = 92545,5 Нмм
На інші поверхні режими різання визначаємо в автоматизованому режимі з
використанням пакету «INFOS» результати заносимо до таблиці 1.5.1 [9]
Таблиця 1.5.1 – Режими різання по переходах
Частота Основни
Швидкість
Поверхня Припуск Подача обертання й час
Перехід різання
мм t, мм S,мм/об шпинделя обробки
V, м/хв,
n, хв-1 To, хв.
Точити
Ø408,4 0,5 0,3 181 800 0,125
начисто
Розточити
0,8 0,8 113 500 0,075
начорно
Ø30(+0,021)
Розточити
0,2 0,3 181 800 0,125
начисто
Підрізати
лівий
(правий)
0,8
торець 1,0 113 500 0,075
начорно
65h14
Підрізати
лівий 0,5 181 800 0,15
0,3
(правий)
торець
начисто
Протягнути Sz=0,03
8() 0,02 6 14,1
шпонку мм/зуб
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 46
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розточити
245 0,3 181 800 0,012
фаску
2.7. Нормування операцій
Визначення норм часу на виконання операцій технологічного процесу
виконую згідно нормативів [11]. Для операції “ 050 Токарно-гвинторізна”
розрахунки норм часу навожу в пояснювальній записці :
Штучно-калькуляційний час виготовлення однієї деталі за формулою [11]:
Т
Т пз Т
шт.к шт
n
де Тпз.— підготовчо-заключний час для партії заготовок, хв;
n — величина операційної партії заготовок, шт; n=272 шт,
(див. розділ 1.1.6); [9]
Тшт — штучний час обробки деталей, хв.
Підготовчо-заключний час для партії заготовок визначається за
формулою [11]:
Тпз.=Твп.+Тві.+Тоі.
де Твп.— час на встановлення і закріплення пристрою, Твп=12 хв. [11];
Тві.— час на встановлення інструментів, Тві=10 хв.[11];
Тоі. — час на отримання інструментів, Тоі=7 хв. [11]
Тоді підготовчо-заключний час для партії заготовок буде дорівнювати :
Тпз=12+10+7=29 хв.
Штучний час обробки деталей визначається за формулою [11]:
Тшт=То.+Тв.+Тоб.от.
де То — основний час операції, хв, То=0,7 хв.(див. розділ 1.1.6);.
Тв — допоміжний час, хв.;
Тоб.от. — загальний час на обслуговування робочого місця, хв.
Допоміжний час визначається за формулою [11]:
Тв.=К(Ту.с.+Тз.о.+Тупр.+Тизм.)
де Ту.с. — час на закріплення деталі, хв. ,Ту.с.=0,085 хв. [11];
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 47
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
ТЗ.О. — час на зняття деталі, хв., Тз.о.=0,036 хв. [11];
Тупр. — час на вкл./викл. верстата, хв., Тупр.=0,01 хв. [11];
Тизм. —час на вимірювання деталі, Тизм.=0,19 хв. [11];
К — коефіцієнт, який враховує тип виробництва, К=1,5 для
дрібносерійного типу виробництва [11].
Тоді допоміжний час :
Тв.=1,5(0,085+0,036+0,01+0,19.)=0,48 хв.
Загальний час на обслуговування робочого місця і відпочинок час
визначається за формулою [11]:
Т
Т оп Поб.от
об.от
100
де Поб.от. —затрати часу на обслуговування робочого місця і відпочинок в
відсотковому відношенні до оперативного часу, хв., Поб.от.=6% [11];
Топ. — оперативний час, хв.
Оперативний час визначається за формулою [11]:
Топ.=То.+Тв.=0,7+0,48=1,18 хв.
Тоді :
1,18 6
Тоб.от. 0,07 хв.
100
Отже, штучний час обробки деталей буде дорівнювати :
Тшт.=0,7+0,48+0,07=1,49 хв.
Отже, штучно-калькуляційний час виготовлення однієї деталі буде
дорівнювати :
29
Тшт.к. 1,49 1,59 хв.
272
Результати розрахунків норм часу для токарно-гвинторізної операції 050
механічної обробки деталі наведені в таблиці 1.5.2.
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 48
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 1.5.2 — Зведена таблиця норм часу для токарно-гвинторізної
операції 050, хв.
Т
в.
Назва операції То. Топ. Тоб.от Тшт. Тпз. n Тшт.к.
Т
уст. Тз.о. Тупр. Тизм.
Токарно-
гвинторізна 0,7 0,085 0,036 0,01 0,19 1,18 0,07 1,49 29 272 1,59
040
Результати розрахунків норм часу по іншим операціям механічної обробки
деталі виконуємо аналогічно і зводимо до таблиці 1.5.3.
Таблиця 1.5.3 – Технічні норми часу по операціям, хв.
Т
в.
№ операції То. Топ. Тоб.от Тшт. Тпз. n Тшт.к.
Туст. Тз.о. Тупр. Тизм.
Токарно-
гвинторізна 0,68 0,05 0,047 0,01 0,2 1,91 0,017 1,45 29 272 1,56
055
Горизонтально
-протяжна 0,29 0,1 0,05 0,01 0,25 1,09 0,01 0,48 32 272 0,59
070
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 49
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розділ 3. Конструкторський розділ
Розробка технічного завдання на проєктування спеціального
верстатного та контрольного пристроїв. [3]
Технічне завдання на проєктування засобів технічного оснащення подаю у
вигляді таблиць.
Таблиця 1.6.1 – Технічне завдання на проєктування спеціального пристрою.
Розділ Зміст розділу
Назва і область його Пристрій для базування та затиску заготовки при
застосування роботі на токарно-гвинторізному верстаті 1И611ПМФ4
Основа для розробки Операційна карта технологічного процесу механічної
обробки деталі “Шків”.
Службове призначення Спеціальний пристрій призначений для встановлення
та схема встановлення і однієї заготовки “Шків” із сталі та затиснення її за
закріплення заготовки. допомогою мембран. Габаритні розміри заготовки
408,4105 мм, базова поверхня – центральний отвір,
оброблений з шорсткістю 3,2 мкм. Схема базування і
затиску заготовки наведена вище. При обробці заготовки
необхідно забезпечити достатнє зусилля затиску. При
обробці деталі необхідно забезпечити такі параметри:
радіальне биття осі отвору відносно поверхні зуба 0,063
мм.
Технічні вимоги Тип виробництва — дрібносерійний.
Програма запуску – 3778 шт.
Матеріал заготовки — сталь 45 чинними нормативними
документами, шорсткість необроблюваних поверхонь 12,5
мкм .
Документація, яка чинними рекомендаціями щодо вибору технологічного
використовується при оснащення ЕСТПП “Правила вибору технологічного
розробці оснащення ”
Документація, яка Креслення загального виду.
підлягає розробці
Економічні показники Орієнтовний економічний ефект від застосування
запропонованого пристрою 1000 грн. Термін окупності –
два роки.
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
3.1 Проєктування верстатного пристрою
В якості пристрою для токарно-гвинторізної операції розрахуємо консольну
оправку з кільцевими мембранами. Кільцеві мембрани (тарільчаті пружини)
застосовують в різних пристроях (оправках), як елемент центрування та
затиснення деталей. На відміну від стандартних мембран, які застосовуються в
пристроях, виготовляють товщиною S=0,5...1,25 мм та мають два ряди
(зовнішній та внутрішній) прорізей, що підвищує їх еластичність та зменшує
необхідні осьові сили затиску.
Пакет мембран має отвір та циліндричну установчу поверхню, оброблені
шліфуванням до 8-го класу точності. Спряження пакету з корпусом оправки
здійснюється по посадці А/Д або А/С. При обертанні гвинта мембрани
деформуються, їх зовнішній діаметр збільшується, а внутрішній зменшується, за
рахунок цього відбувається центрування та затиск оброблюваної деталі.
Одночасно деталь щільно притискається лівим торцем до упора.
Розглядаючи кільцеву мембрану з прорізями як сукупність дволанкових
важільно-шарнірних механізма двосторонньої дії, необхідну осьову силу можна
визначити з залежності [10].
W=0,75 (f/tg1)Q ; Q=1,33tg1 W,
Так, як WfR=KMріз , то W= KMріз /fR
Отже, Q=1,33Ktg1 (Mріз /fR), H
де W – радіальна сила затиску, Н;
Mріз – крутний момент сили різання, Нм (визначено в автоматизованому
режимі з використанням пакету «INFOS» , Mріз = 67,38Нм);
R – радіус посадочного отвору заготовки, м;
f – коефіцієнт тертя між пружинами та заготовкою, f=0,1 [7];
K – коефіцієнт запасу, К=1,5 [7];
1 – кут нахилу тарільчатих пружин в робочому стані, визначається за
формулою [10].
1 =таб -2,
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 51
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
де таб = 9-10 - для вузьких мембран [10].
Отже, 1 =9-2=7
Отже, осьова сила різання дорівнює:
Q=1,331,5tg7(67,38 /0,10,022)=1141H
Визначаємо необхідну кількість мембран в пакеті за формулою [10]:
n= KMріз /Mтабл = 1,567,38/17= 6,
де Мтабл - найбільший крутний момент, який передається мембраною в Нм
за табличними даними, Мтабл = 8...18 Нм [10].
Запишемо необхідні розміри кільцевих мембран [10]:
№ мембрани – 3.
d=10 мм, = 20, r1 =0,2 мм,
D= 44 мм, А=19 мм, а= 1 мм.
d1 =15 мм, В=18 мм,
D1 = 42 мм, S=0,6 мм,
Найбільший допуск на діаметр базової поверхні деталі 0,12...0,18 мм.
Розрахунок похибки пристрою виконуємо за формулою [12]:
Δ =Δ 2 2 2 2 2 2
Σ уе+Δр+Δум+ ,мм
б вс п ус.м м з
де Δуе – похибка розмірів установчих елементів, мм, Δуе=0,003мм [12] ;
Δр – похибка передаючих пристроїв, мм, Δр=0 [12] ;
Δум – систематична похибка виготовлення установчих мір, мм, Δум= 0 [12];
Δб – похибка базування, мм, Δб = 0 [12];
Δвс – похибка встановлення заготовки, мм, Δвс =0,006 мм [12];
Δп – випадкова похибка, яка виникає за рахунок зазору, мм, Δп =0 [12];
Δус.м – випадкова похибка виготовлення установчих мір, мм, Δус.м=0,003мм
[12];
Δм – похибка метода вимірювання, мм, Δм = 0,002 мм, [12];
Δз – похибка закріплення, мм, Δз = 0 [12].
Отже, ΔΣ =0,003+ 0,0062 0,0032 0,0022 =0,0093 мм.
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 52
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Похибка пристрою повинна складати не більше 30...35 від параметру, що
вимірюється [12].
1
= 0,03=0,01мм
3
ΔΣ =0,0093=0,01
Отже, пристрій забезпечує необхідну точність обробки.
3.2 Опис конструкції та роботи верстатного пристрою
Пристрій призначений для обробки зубів зубчастих коліс на токарному
верстаті. [3]
Обробка відбувається набору зубчастих коліс, які центруються кільцям.
Гайкою, через зажимну шайбу, проміжні шайби зубчасті колеса притискають
зовнішніми вінцями до опорної шайби. Товщину проміжних кілець вибираємо з
таким розрахунком, щоб забезпечити прилягання зовнішніх вінців зубчастих коліс.
Основним критерієм продуктивності пристрою є зносостійкість різі, яка
оцінюється за величиною середнього питомого тиску. За цим критерієм виконую
проектний розрахунок. [9]
Перевірку гвинта виконуємо на міцність та стійкість.
1. Матеріал гвинта приймаємо сталь 45 за ДСТУ 7809:2015, т =360 МПа
[8], матеріал шайби Бр.ОФ10-1.
2. Допустимі напруження визначаються за формулою [6]:
[]=т /3=360/3=120 МПа – для матеріала гвинта.
[р]= 40 МПа; [зм] = 45 МПа – для матеріала гайки [8].
Допустимий тиск для пари сталь-бронза [T] = 9 МПа [8].
3. Оскільки навантаження в передачі одностороннє, приймаємо упорну різь з
h = 0,75 [14].
4. Конструкцію гайки прймаємо цільну з н = 1,5 [14].
5. Визначаємо середній діаметр різі за формулою [7].
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 53
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Q 2000
d2 = 7,93мм
[T ] 3,14 1,5 0,75 9
н h
де Q – сила різання, Н.
За ГОСТ 10177-82 приймаємо однозаходну різь Zр =1, d = 12 мм, d2 =10,5 мм,
р=2мм, d3=8,5 мм.
6. Кут підйому різі визначаємо за формулою [7].
tg = рZp /d2 = 21/3,1410,5=0,0606, = 3,857
Наведений кут тертя визначаємо за формулою [7].
= arctg(f/cos/2) = arctg(0,1/cos3)=544/,
де f=0,1, /2==3 - кут нахилу робочої грані витка [7].
Так як / , то гвинтова пара самогальмівна [7], відповідно умова виконується.
7. Визначаємо висоту гайки за формулою [7].
Нr = н d2 = 1,5·10,5=15,75 мм.
Приймаємо Нr = 16мм [7].
8. Визначаємо число витків різьби у гайці за формулою [7].
Z= Нr /p = 16/2=8 Z=10…12
де р – крок різьби, мм (див. вище).
9. Визначаємо зовнішній діаметр гайки за формулою [7].
5 Q 5 2000
D= d 2 122 14,95мм , приймаємо D=16 мм [7].
[ p ] 3,14 40
10. Визначаємо висоту фланця гайки за формулою [7].
а=(0,25…0,30) Нr =0,2516=4 мм. Приймаємо а=6 мм [7].
11. Перевіряємо висоту фланця на зріз за формулою [7].
τзр =Q/Da= 2000/3,14166=6,63[τзр]=20…25 МПа.
12. З умови зносостійкості зовнішній діаметр опорної поверхні кришки
визначається за формулою [7].
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 54
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
4 Q 4 2000
D0 = d 2 10,52 19,57 мм
[д] 2 3,14 15
де [д] – допустимий питомий тиск, МПа, [д] = 15 МПа [7].
Приймаємо D0 = 20 мм [7].
Внутрішній діаметр кришки приймаємо з співвідношення [7]:
d0 =0,7D0 =0,720=14 мм.
13. Перевіряємо гвинт на стійкість.
Визначаємо довжину стиснутої частини гвинта за формулою [7].
H 16
l=l0+h2+ r =28+15+ =51 мм
2 2
Визначаємо гнучкість гвинта за формулою [7].
=μl/[min]=251/2,125=47,84
де μ – поправочний коефіцієнт, μ=2 [7];
[min] = d3 /4 = 8,5/4=2,125 мм [7];
Отже, визначаємо допустиме осьове навантаження за формулою [7].
d 2 3,14 8,52
Q=[] 3 = 120 0.87=5960 Н > Q= 2000Н.
4 4
де - поправочний коефіцієнт, =0,87 [7].
14. Визначаємо еквівалентне напруження в найбільш небезпечному перерізі
гвинта за формулою [7].
4Q 2 T 2 4 2000 2 758,4 2
екв = ( ) 3( ) = ( ) 3( ) =
d 2 0,2d 3 3,14 8,52 0,2 8,53
3 3
= 35,56 МПа [] = 120 МПа.
де Т – момент тертя в різі, Нмм, визначається за формулою [7].
d 10,5
Т= Q 2 tg(+φ/) = 2000 tg(3,857+544/) = 758,4 Нмм
2 2
Отже, стійкість та міцність розрахованого гвинта забезпечується.
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 55
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розрахунок похибки пристрою виконуємо за формулою [12]:
ΔΣ =Δ 2
уе+Δр+Δум+ 2 2 2 2 2 ,мм
б вс п ус.м м з
де Δуе – похибка розмірів установчих елементів, мм, Δуе=0,003мм [12] ;
Δр – похибка передаючих пристроїв, мм, Δр=0 [12] ;
Δум – систематична похибка виготовлення установчих мір, мм, Δум= 0 [12];
Δб – похибка базування, мм, Δб = 0 [12];
Δвс – похибка встановлення заготовки, мм, Δвс =0,008 мм [12];
Δп – випадкова похибка, яка виникає за рахунок зазору, мм, Δп =0 [12];
Δус.м – випадкова похибка виготовлення установчих мір, мм, Δус.м=0,004мм
[12];
Δм – похибка метода вимірювання, мм, Δм = 0,002 мм, [12];
Δз – похибка закріплення, мм, Δз = 0 [12].
Отже, ΔΣ =0,003+ 0,0082 0,0042 0,0022 =0,0124 мм.
Похибка пристрою повинна складати не більше 30...35 від параметру, що
вимірюється [12].
1
= 0,063=0,021мм, ΔΣ =0,0124=0,021
3
Отже, пристрій забезпечує необхідну точність обробки.
3.3 Проєктування контрольного пристрою
Опис конструкції та роботи спеціального контрольного пристрою
Таблиця 1.6.2 – Технічне завдання на проєктування контрольного пристрою.
Розділ Зміст розділу
Назва і область його Контрольний пристрій для базування та контролю
застосування радіального биття Rz20 зовнішньої зубчастої поверхні
408,4 відносно бази А.
Основа для розробки Операційна карта технологічного процесу механічної
обробки деталі “Шків”.
Службове призначення Спеціальний пристрій призначений для контролю
та схема встановлення і радіального биття Rz20 зовнішньої зубчастої поверхні
закріплення заготовки. 408,4 відносно бази А, після механічної обробки.
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 56
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Заготовка повинна встановлюватися на оправку шпонкою
611. Оправка повинна бути встановлена на плиті і мати
змогу повертатись на 360 у підшипниковій втулці,
закріпленою у плиті. Вісь оправки повинна бути
паралельна до нижньої площини плити в межах допуску,
на якій встановлюється мірильний пристрій МИГ –
1ДСТУ EN ISO 463.
Технічні вимоги Витримати паралельність вісі оправки до нижньої
площини плити в межах допуску.
Документація, яка Складальне креслення.
підлягає розробці
Економічні показники Орієнтовний економічний ефект від застосування
запропонованого пристрою - 500 грн. Термін окупності –
один рік.
Контрольний пристрій призначений для контролю радіального биття поверхні
404,8h8(-0.081) відносно вісі отвору 30Н7(+0,021). [3]
Пристрій складається з плити на якій встановлюється:
- кронштейн поворотний із закріпленою індикаторною головкою;
- вісь оправки, яка закріплюється у підшипниковій втулці;
- комплекс кріпильних елементів.
Деталь, що контролюється, встановлюється на вісь до упору в бурт. [3]
Плита поворотна з індикаторною головкою, попередньо відведена на 90,
повертається до контакту з поверхнею, що контролюється, для проведення
контролю. [3]
Індикаторну головку попередньо необхідно налаштувати на нолоьву поділку
по еталонній деталі, встановленій на оправку.
3.4 Розрахунок контрольного пристрою на точність
Похибку контрольного пристрою розраховуємо за формулою [12]:
Δ =Δ 2 2 2 2 2 2
Σ уе+Δр+Δум+ ,мм
б вс п ус.м м з
де Δуе – похибка розмірів установчих елементів, мм, Δуе=0,003мм [12] ;
Δр – похибка передаючих пристроїв, мм, Δр=0 [12] ;
Δум – систематична похибка виготовлення установчих мір, мм, Δум= 0 [12];
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 57
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Δб – похибка базування, мм, Δб = 0 [12];
Δвс – похибка встановлення заготовки, мм, Δвс =0,008 мм [12];
Δп – випадкова похибка, яка виникає за рахунок зазору, мм, Δп =0 [12];
Δус.м – випадкова похибка виготовлення установчих мір, мм, Δус.м=0,004мм
[12];
Δм – похибка метода вимірювання, мм, Δм = 0,002 мм, [12];
Δз – похибка закріплення, мм, Δз = 0 [12].
Отже, ΔΣ =0,003+ 0,0082 0,0042 0,0022 =0,0124 мм.
Похибка пристрою повинна складати не більше 30...35 від параметру, що
вимірюється [12].
1
= 0,063=0,021мм
3
ΔΣ =0,0124=0,021
Отже, пристрій забезпечує необхідну точність вимірювання.
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 58
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розділ 4. Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях
4.1 Вимоги охорони праці під час виконання робіт з різання металу та
обробки металу на згинальних, профілезгинальних верстатах
Не дозволяється виконувати роботи на згинальному верстаті при:
випередженні одного кінця або нерівномірному (ривками)
переміщуванні траверси;
невідповідності ходу траверси (верхнього вала) показам індикатора;
значному провисанні верхнього вальця і прогинання при прокатуванні.
Не дозволяється вимірювати та звільняти заготовки на профілезгинальних
верстатах під час повороту згинальних важелів.
Згинальні та профілезгинальні верстати повинні бути обладнані
приймальними пристроями із запобіжними огородженнями.
Згинальні верстати повинні бути обладнані пристроями контролю й
обмеження опускання та піднімання траверси понад установлений розмір, а також
пристроями для вимкнення електродвигуна у разі ввімкнення ручного механізму
переміщування траверси.
Роликові верстати для згинання та маркування металевих профілів повинні
бути оснащені захисними пристроями для запобігання потраплянню пальців рук
працівника між роликом та заготовкою.
Гільйотинні ножиці для різання листового металу повинні бути оснащені:
запобіжними пристроями, зблокованими з пусковими механізмами для
унеможливлення потрапляння пальців рук працівника під ножі та
притискачі;
столом, установленим на рівні нерухомого ножа;
напрямною та запобіжною лінійками;
регульованими упорами для обмеження подавання листа, що
розрізується;
механічними або гідравлічними притискачами для фіксації металу, що
розрізується;
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
роз’єднувальними пристроями, що запираються для здійснення
вимикання електродвигуна під час простоювання або перерви у роботі
ножиць;
закриті по околу спеціальні огородження для запобігання доступу до
циліндричних притискачів, установлених перед огороджувальним
(захисним) пристроєм зони ножів.
Ручні махові ножиці повинні бути обладнані:
притискачами на верхньому рухомому ножі;
амортизатором для пом’якшування удару ножоутримувача;
противагою для утримування верхнього рухомого ножа.
Ручні важільні ножиці повинні бути надійно закріплені на спеціальних
стійках, верстаках, столах.
Під час заточування круглих пилок металообробних верстатів відрізної групи
необхідно зберігати концентричність вершин усіх зубів відносно осі обертання
диска.
Не дозволяється застосовувати круглі пилки, що мають тріщини на диску або
зубах, пилки з двома підряд виламаними зубами, з вищербленими або відпалими
від зубів пластинками із швидкорізальної сталі або твердого сплаву, з випинаннями
на диску та із зубами, припеченими під час заточування.
Не дозволяється встановлювати на металообробні верстати відрізної групи
пиляльні диски з діаметром отвору, більшим за діаметр вала (шпинделя), а також
застосовувати вставні кільця (втулки) для зменшення діаметра отвору в диску.
Під час роботи на металообробному верстаті відрізної групи необхідно
застосовувати лише відшліфоване полотно стрічкової пилки, яке не має тріщин,
випинань, поздовжньої хвилястості, відгинання задньої кромки, раковин від
корозії.
Не дозволяється під час роботи металообробного верстата відрізної групи
перебувати в площині обертання диска пилки, виштовхувати стружку із сегментів
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 60
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
диска під час його обертання, а також підтримувати руками кінець заготовки, що
відрізається.
Під час виконання робіт із застосуванням ножиць для різання металу не
дозволяється:
різати ножицями метал, ударяючи по лезах або по ручках ножиць;
розрізувати вузькі металеві штаби, які неможливо притиснути
притискачами;
використовувати ножиці, що мають ум’ятини, вищербини або тріщини
в будь-якій частині ножів;
застосовувати затуплені ножиці та ножиці, у яких різальні краї ножів
нещільно прилягають;
подовжувати ручки ручних ножиць, застосовуючи допоміжні важелі.
4.2 Вимоги безпеки до металообробних верстатів
Зону обробки універсальних токарних верстатів, призначених для обробки
заготовок діаметром до 630 мм включно, необхідно огороджувати захисним
пристроєм (екраном).
Затискні патрони універсальних токарних та токарно-револьверних верстатів
повинні мати рухомі огородження.
Планшайба токарно-карусельних верстатів повинна мати огородження, яке
не повинне перешкоджати обслуговуванню верстатів.
Корпуси пристроїв, які закріплюються на планшайбах токарно-карусельних
верстатів для затискання оброблюваної деталі, повинні підтримуватись на
планшайбах за допомогою жорстких упорів і додатково силою тертя, що
утворюється кріпильними гвинтами.
У планшайбах карусельних верстатів повинні бути передбачені обмежувачі
для унеможливлення падіння затискних пристроїв з обертових планшайб.
Пруткові токарні автомати та пруткові револьверні верстати повинні бути
обладнані огородженнями по всій довжині прутків та оснащені шумопоглинальним
пристроєм.
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 61
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
При застосуванні огородження у вигляді напрямних труб, що обертаються
разом із прутками, прутковий магазин повинен мати кругове огородження за всією
довжиною.
Розміщений зовні токарного верстата пристрій для подавання прутків
повинен мати огородження, яке не перешкоджає доступу до цього пристрою.
Універсальні токарні верстати в разі використання їх для обробки прутків
повинні бути оснащені пристроєм, який огороджує пруток зі сторони задньої
частини шпинделя. Пруток не повинен виступати за відгороджувальний пристрій.
В універсальних фрезерних консольних верстатах та верстатах з хрестовим
столом завширшки 320 мм і більше, а також у фрезерних верстатах з програмним
керуванням операція закріплювання інструменту повинна бути механізована.
В універсальних фрезерних консольних верстатах та верстатах з хрестовим
столом завширшки до 630 мм тривалість зупинення шпинделя (без інструменту)
після його вимкнення не повинна перевищувати 6 с.
У горизонтально-фрезерних та вертикально-фрезерних верстатах заввишки
до 2,5 м задня частина шпинделя разом з виступним кінцем гвинта для
закріплювання інструменту, а також кінець фрезерної оправки, який виступає з
підтримки, повинні бути відгороджені знімними кожухами.
На вертикально-фрезерних верстатах для закріплювання фрез необхідно
застосовувати спеціальні механічні пристосування (шомполи, штревелі тощо).
Конструкція збірних фрез повинна передбачати надійне та міцне закріплення
в корпусі фрези зубів або пластин з твердого сплаву, яке унеможливлює їх
випадіння під час роботи.
Копіювальні свердлильно-фрезерні та фрезерні верстати повинні бути
обладнані кінцевими вимикачами для здійснення вимикання фрезерних та
свердлильних кареток.
Привід до бабки нарізнофрезерних верстатів повинен бути огороджений.
Поздовжньо-стругальні верстати повинні мати гальмові, амортизуючі або
обмежувальні пристрої для запобігання можливості викидання стола.
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 62
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Поперечностругальні та довбальні верстати з ходом повзуна більше 200 мм,
а також поздовжньо-стругальні верстати повинні бути оснащені пристроями
автоматичного відведення різцетримача під час холостого ходу.
Поперечностругальні верстати повинні бути оснащені стружкозбірником та
екраном для запобігання розкиданню стружки за межі стружкозбірника.
Довбальні верстати повинні мати пристрій, який унеможливлює самовільне
опускання повзуна після вимкнення верстата.
Довбальні верстати з механічним (кулісним) приводом повзуна повинні мати
блокування для запобігання перемиканню швидкості довбача (різця) під час роботи
верстата.
На довбальних верстатах (крім довбальних верстатів з ходом повзуна від 100
до 200 мм) піднімання подушки довбача під час холостого ходу повинно бути
автоматизовано.
Вертикально-протяжні верстати для внутрішнього протягування повинні
мати огородження для захисту працівників у разі випадіння протяжки з патрона
поворотного механізму.
Над зоною виходу протяжки із заготовки на горизонтально-протяжних
верстатах необхідно встановлювати відкидний екран з оглядовим вікном для
захисту працівників від травмування шматками протяжки у разі її розривання та
відлітаючою стружкою.
Горизонтально-протяжні верстати, що працюють протяжками масою більше
8 кг, повинні мати підтримувальні опори на вході протяжки у заготовку і на виході
з неї. Верстати повинні мати пристосування, що забезпечує механізоване
повертання протяжки у початкове положення після робочого ходу.
Передня сторона відрізних круглопиляльних верстатів повинна бути
оснащена екраном для захисту працівника від стружки, що відлітає під час різання.
Неробочу частину пилки відрізного круглопиляльного верстата необхідно
огородити.
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 63
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Відрізні круглопиляльні верстати повинні бути оснащені пристроями для
автоматичного очищення западин зубів від стружки під час роботи.
Різальне полотно стрічково-відрізних верстатів повинно бути огороджено по
всій довжині, крім ділянки в зоні різання. Шківи стрічково-відрізного полотна
повинні бути огороджені по колу та з боків.
Стрічково-відрізні верстати повинні бути оснащені захисним пристроєм,
який запобігає травмуванню працівника різальним полотном у разі його
розривання.
Верстати відрізної групи повинні мати пристрої для підтримування
матеріалу, від якого відрізуються заготовки, та відрізаних заготовок для
запобігання їх падінню з верстатів.
Передня частина пиляльної рами ножівкової пилки верстата не повинна
виходити за торець рукава верстата.
Відрізні круги абразивно-відрізних верстатів повинні бути огороджені
захисними кожухами.
Конструкція пилозабірників абразивно-відрізних верстатів повинна
забезпечувати ефективне захоплення іскрового факела, що відходить від зони
різання.
Конструкція пилозабірника та повітроводу, що відходить від пилозабірника
до відсмоктувального пристрою, повинна передбачати можливість зручного їх
очищення від нагару.
Абразивно-відрізні верстати у разі технічної необхідності повинні бути
укомплектовані індивідуальними відсмоктувальними пристроями. При
застосуванні у відсмоктувальному пристрої тканинних фільтрів тканина повинна
бути вогнестійкою або на ділянці всмоктування перед пристроєм повинен бути
передбачений іскроуловлювач.
4.3 Вимоги охорони праці під час виконання робіт на металообробних
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 64
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
верстатах токарної групи
Планшайбу при надяганні на кінець шпинделя необхідно очищувати від
стружки та забруднення.
При закріпленні деталі в кулачковому патроні або використанні планшайб
деталь необхідно захоплювати кулачками на якомога більшу довжину. Після
закріплення деталі кулачки не повинні виступати з патрона або планшайби за межі
їх зовнішнього діаметра. У разі якщо кулачки виступають, необхідно замінити
патрон або установити спеціальне огородження.
При встановленні патрона або планшайби на шпиндель під них на верстат
необхідно підкладати дерев’яні підкладки з виїмкою за формою патрона
(планшайби).
Не дозволяється згвинчувати патрон (планшайбу) раптовим гальмуванням
шпинделя.
Згвинчувати патрон (планшайбу) ударами кулачків об підставку
допускається тільки у разі його ручного обертання, при цьому необхідно
застосовувати підставки з довгими ручками.
Допускається закріплювати в кулачковому патроні без підпирання центром
задньої бабки тільки короткі, завдовжки не більше двох діаметрів, зрівноважені
деталі. В інших випадках для підпирання необхідно використовувати задню бабку.
Для обробки в центрах деталей завдовжки 12 діаметрів і більше, а також при
швидкісному та силовому різанні деталей завдовжки 8 діаметрів і більше необхідно
застосовувати додаткові опори (люнети).
Перед обробкою деталей в центрах спочатку необхідно перевірити
закріплення задньої бабки і тільки після встановлення деталі змастити центр.
Задній центр під час виконання робіт також необхідно періодично змащувати, а при
обробці довгомірних деталей - перевіряти осьовий затискач.
Прутковий матеріал, який подається для обробки на верстат, не повинен мати
кривизни.
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 65
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Різці необхідно закріплювати з мінімально можливим вильотом з
різцетримача (виліт різця не повинен перевищувати більше ніж у 1,5 раза висоту
державки) і не менше ніж двома болтами. Різальна кромка різця повинна
виставлятись по осі оброблюваної деталі.
Для правильного установлення різців відносно осі центрів та підвищення
надійності закріплення їх у супорті необхідно застосовувати шліфовані прокладки.
Прокладки повинні відповідати лінійним опорам частини державки різців.
Для обробки в’язких металів (сталей), що дають зливну стрічкову стружку,
необхідно застосовувати різці з викружками, накладними стружколамачами або
стружкозавивачами.
Для обробки крихких металів (чавуну, бронзи тощо) з утворенням
мілкоподрібненої сталевої стружки необхідно застосовувати захисні пристрої
(спеціальні стружковідвідники, прозорі екрани).
Револьверну головку та супорт з інструментом необхідно відводити на
безпечну відстань під час:
заміни супорта;
встановлювання або знімання деталей та інструменту;
ручної обробки деталі (зачищення, шліфування);
усунення биття.
Для зачищення виробів на верстаті шкуркою або порошком необхідно
застосовувати притискні колодки.
Забороняється під час виконання робіт на металообробних верстатах
токарної групи:
користуватись затискними патронами, у яких спрацьовані робочі площини
кулачків;
працювати з необертовим центром задньої бабки при швидкісному різанні;
працювати без закріплення патрона сухарями для запобігання
самовідвертанню при реверсуванні;
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 66
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
гальмувати обертання шпинделя натискуванням руки на обертові частини
верстата або деталі;
залишати в револьверній головці інструмент, який не використовується
для обробки цієї деталі;
перебувати між деталлю та верстатом під час установлення деталі на
верстат;
притримувати руками кінець важкої деталі або заготовки, що відрізається;
класти деталі, інструмент та інші предмети на станину верстата та кришку
передньої бабки;
закладати та подавати рукою у шпиндель оброблюваний пруток при
ввімкненому верстаті;
вимірювати оброблювану деталь скобою, калібром, масштабною лінійкою,
штангенциркулем, мікрометром до повного зупинення верстата, відведення
супорта та револьверної головки на безпечну відстань.
4.4Вимоги охорони праці під час виконання робіт на металообробних
верстатах стругальної, довбальної та протяжної груп
Під час установлювання оброблюваної деталі на верстат та знімання її з
верстата стіл або повзун верстата повинен відводитись на максимальну відстань від
супорта.
Перед установленням заготовки на верстат заготовку та поверхню
закріплювальних пристроїв необхідно протирати, а також перевіряти справність
різцетримальної головки.
Установлена на верстат заготовка не повинна зачіпати стояки або супорт під
час роботи верстата. Правильність установлення деталі на верстат повинна
перевірятись:
на невеликих верстатах - переміщуванням стола або повзуна вручну;
на великих верстатах - за допомогою масштабної лінійки (у разі
неможливості здійснювати переміщування стола вручну).
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 67
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Оброблювані деталі необхідно закріплювати спеціальними кріпильними
деталями (болтами, притискними планками, упорами).
Не дозволяється відкидати різець руками під час холостого (зворотного) ходу
верстата.
Різці, що установлюються, повинні бути правильно заточені, без тріщин та
надламів.
Не дозволяється перевіряти рукою гострість та справність різця.
При довбанні в упор необхідно залишати достатній вихід для різця та
стружки.
Регулювання та закріплення кулачків обмежувача ходу необхідно
здійснювати тільки після вимкнення верстата та припинення руху його частин.
Не дозволяється під час роботи верстата очищувати та поправляти різальний
інструмент, пристосування та оброблювані деталі.
Під час виконання робіт з довгими протяжками на горизонтально-протяжних
верстатах необхідно застосовувати рухомі люнети.
Не дозволяється виконувати роботи на двоколонному вертикально-
протяжному верстаті двом працівникам, а також перебувати біля одної колони під
час установлювання деталі на другу колону.
4.5Вимоги охорони праці під час виконання робіт на металообробних
верстатах свердлильної та розточувальної груп
Оброблювані на верстаті деталі (крім особливо важких) необхідно
встановлювати у відповідні пристосування (лещата, кондуктори тощо), які
закріплюються на столі (плиті) свердлильного верстата.
Для кріплення тонкого листового металу необхідно застосовувати спеціальні
пристрої (гідравлічні, важільні тощо). Допускається закріплювати деталі
притискними планками або упорами.
Лещата до стола верстата необхідно кріпити болтами, розмір яких повинен
відповідати розміру паза стола.
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 68
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Встановлювати оброблювані деталі на верстат та знімати їх з нього під час
роботи верстата допускається тільки у разі використання спеціальних позиційних
пристроїв (поворотних столів, конвеєрів тощо).
Верстати повинні бути обладнані пристроями, які повертають шпиндель у
початкове положення після його подавання. За відсутності зазначеного оснащення
установлювати та знімати деталі дозволяється тільки після вимкнення та повного
зупинення верстата.
При закріпленні інструменту в шпинделі за допомогою клинів, гвинтів,
планок та інших пристроїв ці елементи не повинні виступати за межі шпинделя.
Вставляти чи виймати свердло із шпинделя верстата дозволяється тільки
після повного припинення обертання шпинделя.
Свердло із шпинделя необхідно виймати спеціальним клином, який не
повинен залишатись у пазу шпинделя.
Не дозволяється використовувати на верстатах інструмент із забитими або
спрацьованими конусами та хвостовиками.
Стружку з просвердлених отворів необхідно видаляти гідравлічним
способом, магнітами або металевими гачками тільки після зупинення верстата та
відведення інструменту.
Свердлити отвори у в’язких металах необхідно спіральними свердлами зі
стружкодробильними каналами.
Для знімання інструменту з верстата необхідно застосовувати спеціальні
молотки та вибивачі, виготовлені з матеріалу, від якого під час удару не
відділяються частинки.
Не дозволяється під час роботи верстата перевіряти рукою гостроту
різальних кромок інструменту, глибину отвору та вихід свердла з отвору в деталі,
а також охолоджувати свердла мокрою ганчіркою.
Підводити трубопровід емульсійного охолодження до інструменту або
виконувати його закріплення, а також переналагоджувати верстат дозволяється
після повного зупинення верстата.
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 69
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Не дозволяється виконувати роботи на свердлильних верстатах у рукавицях,
рукавичках або із забинтованими кистями рук.
Установлювати і знімати великогабаритні деталі необхідно в рукавицях і
тільки після зупинення верстата.
Висновки
У кваліфікаційній роботі бакалавра було розглянуто питання
конструкторсько-технологічного забезпечення виготовлення деталі «Шків». У
процесі виконання роботи проведено аналіз службового призначення деталі,
визначено основні технічні вимоги до її виготовлення, обґрунтовано вибір
матеріалу, способу одержання заготовки, технологічного маршруту обробки,
обладнання, різального та вимірювального інструменту, а також технологічного
оснащення.
Встановлено, що деталь «Шків» є відповідальною деталлю машинобудівного
виробництва, яка призначена для передавання обертального руху та крутного
моменту у складі привідних механізмів. Під час експлуатації шків сприймає
навантаження від пасової передачі, тому до нього висуваються вимоги щодо
міцності, жорсткості, вібростійкості, точності геометричних параметрів, якості
робочих поверхонь, співвісності та надійності роботи.
У роботі виконано аналіз матеріалу деталі. Для виготовлення шківа прийнято
сірий чавун, який має добру оброблюваність різанням, достатні ливарні властивості
та є придатним для виготовлення середньонавантажених деталей машин.
Обґрунтовано необхідність відпалу після лиття для зменшення внутрішніх
напружень, усунення відбілу, зниження твердості поверхневого шару та
покращення умов подальшої механічної обробки.
Проведено аналіз параметрів і норм точності деталі. Визначено вимоги до
точності отвору, торцевих поверхонь, робочих поверхонь шківа, шпонкового паза,
радіального биття та шорсткості оброблюваних поверхонь. Встановлено, що задані
вимоги можуть бути забезпечені правильним вибором технологічних баз,
послідовності операцій, припусків на обробку та засобів контролю.
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 70
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Виконано аналіз виробничої програми, визначено тип виробництва та
організаційну форму технологічного процесу. За результатами розрахунків
прийнято середньосерійний тип виробництва та групову форму організації
технологічного процесу. Така форма організації відповідає умовам виготовлення
деталей партіями та дозволяє раціонально використовувати обладнання,
інструмент і виробничі ресурси.
Проведено аналіз технологічності конструкції деталі «Шків». Встановлено,
що конструкція деталі є достатньо технологічною: вона має просту форму
центрального отвору, зручні базові поверхні, доступні для обробки торцеві та
циліндричні поверхні, а також може оброблятися із застосуванням стандартного
різального і вимірювального інструменту. Кількісна оцінка технологічності
підтвердила доцільність прийнятих конструктивно-технологічних рішень.
Обґрунтовано вибір заготовки та методу її одержання. Розглянуто можливі
способи виготовлення заготовки, зокрема лиття в піщано-глинисті форми з
машинною формовкою та лиття в кокіль. На основі технологічного й економічного
порівняння встановлено доцільність використання лиття в піщано-глинисті форми
з машинною формовкою. Такий спосіб забезпечує необхідну якість заготовки,
прийнятну точність вихідної форми та економічну доцільність для заданих умов
виробництва.
У технологічному розділі виконано аналіз розмірних зв’язків поверхонь деталі
та сформульовано основні технологічні задачі. Визначено схему маршруту
обробки, обґрунтовано вибір технологічних баз, зокрема використання
посадкового отвору та опорного торця як базових поверхонь. Запропоновані схеми
базування забезпечують необхідну точність обробки та можливість використання
універсальних і спеціальних верстатних пристроїв.
Розроблено маршрут механічної обробки деталі «Шків». У технологічному
процесі передбачено виконання ливарної, термічної, піскоструминної, токарної,
протяжної, контрольної та допоміжних операцій. Обрана послідовність операцій
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 71
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
забезпечує досягнення заданої точності розмірів, форми, взаємного розташування
поверхонь і необхідної шорсткості.
Виконано розмірний аналіз технологічного процесу, розрахунок припусків і
операційних розмірів. Розраховано припуски на обробку відповідальної
внутрішньої циліндричної поверхні, визначено граничні розміри після окремих
переходів, а для інших поверхонь припуски призначено табличним методом. Це
дозволило обґрунтовано розподілити припуски між переходами та забезпечити
необхідну точність готової деталі.
У роботі виконано вибір обладнання, технологічного оснащення, різального,
допоміжного та вимірювального інструменту. Для реалізації технологічного
процесу передбачено застосування токарно-гвинторізного та горизонтально-
протяжного обладнання, а також відповідних пристроїв і засобів контролю. Вибір
обладнання здійснено з урахуванням габаритів деталі, характеру оброблюваних
поверхонь, вимог до точності, продуктивності та економічності обробки.
Розраховано режими різання та норми часу на виконання технологічних
операцій. Призначені режими обробки забезпечують раціональне використання
обладнання, різального інструменту та виробничого часу, а також сприяють
підвищенню продуктивності виготовлення деталі.
У конструкторському розділі спроєктовано верстатний пристрій для обробки
деталі на токарно-гвинторізному верстаті, описано його конструкцію та принцип
роботи. Також передбачено проєктування контрольного пристрою та виконано
розрахунок його точності. Запропоновані пристрої забезпечують надійне базування
і закріплення заготовки, підвищують точність обробки, скорочують допоміжний
час і полегшують контроль параметрів готової деталі.
У розділі охорони праці та безпеки в надзвичайних ситуаціях розглянуто
вимоги охорони праці під час виконання робіт із різання металу та обробки металу
на згинальних, профілезгинальних і металообробних верстатах. Проаналізовано
вимоги безпеки до згинальних верстатів, гільйотинних і ручних ножиць,
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 72
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
металообробних верстатів токарної, фрезерної, стругальної, довбальної, протяжної,
свердлильної та розточувальної груп.
Окрему увагу приділено вимогам до огородження небезпечних зон,
використання захисних пристроїв, безпечного закріплення заготовок та
інструменту, заборони вимірювання деталей до повної зупинки верстата,
видалення стружки лише безпечними способами, застосування справного
різального інструменту та дотримання правил роботи на обладнанні. Розгляд цих
питань має важливе значення для запобігання виробничому травматизму,
підвищення безпеки праці та забезпечення належних умов роботи під час
механічної обробки металів.
Таким чином, у кваліфікаційній роботі розроблено раціональне
конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі «Шків».
Запропонований технологічний процес, вибір заготовки, обладнання, інструменту,
режимів різання, норм часу, верстатного та контрольного пристроїв забезпечують
виготовлення деталі з необхідною точністю, якістю та експлуатаційною
надійністю. Отримані результати можуть бути використані в умовах
машинобудівного виробництва для підвищення продуктивності, зниження
трудомісткості та забезпечення стабільної якості виготовлення деталей типу
«Шків».
Список використаних джерел
1. Муляр Ю. І., Репінський С. В. Автоматизація
виробництва в машинобудуванні. Ч. 1. Вінниця : ВНТУ, 2019.
2. Мироненко О. М. Проектування пристосувань. Вінниця : ВНТУ, 2004.
3. Дерібо О. В. Основи технології машинобудування. Ч. 1. Вінниця : ВНТУ,
2013.
4. Дерібо О. В., Дусанюк Ж. П., Репінський С. В., Сухоруков С. І. Основи
технології машинобудування. Ч. 2. Вінниця : ВНТУ, 2021.
5. Бондаренко С.Г Розмірні розрахунк механоскладального виробництва.
Київ, ІСДО, 1993 р, 544 с.
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 73
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
6. Боровик А.1. Проектування технологічного оснащення: Навчальний
посібник.-К, 1996.-488с.
7. Боровик А.І. Технологічна оснастка механоскладального виробництва -
К.:Кондор 2008. -726 с.
8. Яковенко І. Є., Пермяков О. А., Фесенко А. В. Технологічні основи
машинобудування.
9. Паливода Ю. Є., Дячун А. Є. Заготовки у машинобудівному
виробництві. Тернопіль : ТНТУ, 2022.
10. Кальченко В. В., Пасов Г. В. Верстати з ЧПК та ВК. Чернігів : ЧНТУ,
2019. 96 с.
11. Дубровський С. С. Допуски і посадки в машинобудуванні (міжнародні та
національні аспекти стандартизації). Львів : Новий Світ-2000, 2020.
12. Допуски и посадки: Справочник. Ю.Е. Кирилюк.-К. :Вища шк. Головное
издательство, 1987. - 120 с.
13. Набродов В. З. Допуски, посадки та технічні вимірювання. Київ : Літера
ЛТД, 2019.
14. Жидецький В.Ц. Практикум з охорони праці.- Львів, Афіша,2000.-
352с.
15. ДСТУ 3321:2003. Система конструкторської документації. Терміни та
визначення основних понять.
16. Терлецький Т. В., Кайдик О. Л., Ткачук А. А., Речун О. Ю. Основи
технічної документації. Луцьк : ЛНТУ, 2021.
17. Грибан В. Г., Фоменко А. Є., Казначеєв Д. Г. Безпека життєдіяльності
та охорона праці. Дніпро,2022.
18. Кондрашев П. В. Матеріалознавство. Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського,
2023.
19. Методичні рекомендації до виконання курсової роботи з дисципліни
«Технологія машинобудування» для здобувачів освітнього ступеня «бакалавр» за
спеціальності 131 «Прикладна механіка» освітня програма «Комп`ютерне
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 74
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
конструювання обладнання та розробка технологій машинобудування» усіх форм
навчання [Електронний ресурс]/ [Упоряд.: В.Ю. Васильченко, В.І. Гордієнко, О.О
Коваленко, С.М. Мацепа] – М-во освіти і науки України, Черкас. держ. технол. ун-
т. – Черкаси : ЧДТУ, 2024.– 76 с.
20. ДСТУ 8302:2015. Інформація та документація. Бібліографічне
посилання. Загальні положення та правила складання. — [Чинний від 2016-07-01].
— Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2016. — VI, 17 с. — (Національний стандарт України).
21. ДСТУ 3008:2015. Інформація та документація. Звіти у сфері науки і
техніки. Структура та правила оформлювання. — [Чинний від 2017-07-01]. — Київ
: ДП «УкрНДНЦ», 2016. — IV, 26 с. — (Національний стандарт України).
Арк.
КРБ 26.131.611.001 ПЗ 75
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата