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/10223| Title: | Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі «Фланець Ф432.26» |
| Authors: | Лега, Андрій Юрійович Павленко, Павло Андрійович |
| Keywords: | Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі |
| Issue Date: | 2026 |
| Abstract: | На кваліфікаційну роботу бакалавра на тему: «Конструкторськотехнологічне забезпечення виготовлення деталі «Фланець Ф432.26»». Виконавець: здобувач групи ЗПМ-21 Павленко Павло Андрійович Керівник: к.і.н., доцент Лега Андрій Юрійович Кваліфікаційна робота бакалавра містить 76 сторінок формату А4, 9 рисунків, 22 таблиці, літературних джерел - 21. В кваліфікаційній роботі виконано: аналіз технологічності деталі, обгрунтований вибір заготовки, та розроблений технологічний процес виготовлення деталі “ Фланець Ф432.26”. Виконані розрахунки припусків, режимів різання та норм часу. Сконструйовано верстатний пристрій для обробки на програмно-комбінованому верстаті моделі ИР320ПМФ4, пристрій для контролю та встановлення похибки перпендикулярності отвору відносно площини Ø30Н7+0,021. У розділі охорони праці та безпеки в надзвичайних ситуаціях розглянуто розробку та оцінку ефективності звукоізолюючого кожуха для електродвигуна верстата. Встановлено, що рівень шуму електродвигуна головного приводу перевищує допустиме значення, тому для його зниження запропоновано застосування звукоізолюючого кожуха. |
| URI: | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10223 |
| Appears in Collections: | 131 Прикладна механіка (Комп`ютерне конструювання обладнання та розробка технологій машинобудування) |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Павленко.pdf Restricted Access | 1.62 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
«Фланець Ф432.26»»
Виконав: здобувач 4 курсу, групи ЗПМ-21
Спеціальності 131 – «Прикладна механіка»
Освітня програма – «Комп’ютерне конструювання
обладнання та розробка технологій
машинобудування»
Павленко Павло Андрійович
Керівник: к.і.н., доцент Лега Андрій Юрійович
Рецензент: Інженер-технолог ТОВ «Юджин ЛТД»
м. Черкаси Бухал Дмитро Антонович
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
__________________Павленку Павлу Андрійовичу _____________________
(прізвище, ім’я, по батькові)
1. Тема роботи Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення
деталі «Фланець Ф432.26»
Керівник роботи: Лега Андрій Юрійович, к.і.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 ««Фланець Ф432.26»» __________
____________________________________________________________________
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): «Фланець Ф432.26»; «Фланець
Ф432.26» (виливок); Маршрут обробки деталі; Пристрій верстатний; Пристрій
контрольний; Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях (Вимоги
охорони праці під час зварювання металів)
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
6. Керівники з роботи із зазначенням розділів роботи, що їх стосується
Підпис, дата
Розділ Керівник
завдання видав завдання прийняв
1,2,3 Лега А.Ю. 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 ___________ Павло ПАВЛЕНКО
Підпис Власне ім’я, ПРІЗВИЩЕ
Керівник ___________ Андрій ЛЕГА
Підпис Власне ім’я, ПРІЗВИЩЕ
АНОТАЦІЯ
На кваліфікаційну роботу бакалавра на тему: «Конструкторсько-
технологічне забезпечення виготовлення деталі «Фланець Ф432.26»».
Виконавець: здобувач групи ЗПМ-21 Павленко Павло Андрійович
Керівник: к.і.н., доцент Лега Андрій Юрійович
Кваліфікаційна робота бакалавра містить 76 сторінок формату А4, 9 рисунків,
22 таблиці, літературних джерел - 21.
В кваліфікаційній роботі виконано: аналіз технологічності деталі,
обгрунтований вибір заготовки, та розроблений технологічний процес
виготовлення деталі “ Фланець Ф432.26”.
Виконані розрахунки припусків, режимів різання та норм часу.
Сконструйовано верстатний пристрій для обробки на програмно-комбінованому
верстаті моделі ИР320ПМФ4, пристрій для контролю та встановлення похибки
перпендикулярності отвору відносно площини Ø30Н7+0,021.
У розділі охорони праці та безпеки в надзвичайних ситуаціях розглянуто
розробку та оцінку ефективності звукоізолюючого кожуха для електродвигуна
верстата. Встановлено, що рівень шуму електродвигуна головного приводу
перевищує допустиме значення, тому для його зниження запропоновано
застосування звукоізолюючого кожуха.
Арк.
КРБ 26.131.432.001 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 ‘Flange F432.26’.”
Author: student of group ZPM-21, Pavlo Pavlenko
Supervisor: Andrii Leha, PhD in History, Associate Professor
The bachelor’s qualification work contains 76 A4 pages, 9 figures, 22 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 “Flange F432.26.”
Calculations of machining allowances, cutting conditions, and time standards have
been performed. A machine-tool fixture has been designed for machining on an
IR320PMF4 program-controlled combined machine, as well as a fixture for inspecting
and determining the perpendicularity error of the hole relative to the Ø30Н7+0.021 plane.
The section on occupational health and safety in emergency situations considers
the development and evaluation of the effectiveness of a soundproof casing for the
machine tool electric motor. It was found that the noise level of the main drive electric
motor exceeds the permissible value, therefore, the use of a soundproof casing is proposed
to reduce it.
Арк.
КРБ 26.131.432.001 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
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 ...................................................................... 18
1.6. Вибір заготовки і методу її одержання ....................................................... 20
Розділ 2. Технологічний розділ ................................................................................ 24
2.1 Виявлення й аналіз розмірних зв’язків поверхонь деталі та
формулювання основних технологічних рішень ................................................. 24
2.2 Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь ........................ 27
2.3 Розробка маршруту обробки деталі (МОД) ............................................. 30
2.4Розмірний аналіз технологічного процесу ........................................................ 33
2.5. Вибір обладнання, технологічного оснащення .......................................... 40
2.6. Встановлення режимів обробки ....................................................................... 47
2.7. Нормування операцій .................................................................................... 51
Розділ 3. Конструкторський розділ ......................................................................... 53
3.1 Проектування верстатного пристрою ............................................................... 53
3.2 Точнісний розрахунок пристрою ....................................................................... 56
3.3 Проєктування контрольного пристрою ............................................................ 58
Розділ 4. Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях ............................ 61
4.1 Розробка та оцінка ефективності звукоізолюючого кожуху для
електродвигуна верстата ............................................................................................... 61
Висновки .................................................................................................................... 70
КРБ 26.131.432.001 ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розроб. Павленко Літ. Арк. Аркушів
Перевір.
Лега А.Ю.
Т.контр.. ЗМІСТ
Кер.ДП Лега А.Ю. Група ЗПМ-21
Затверд. Канашевич
Список використаних джерел ...................................................................................... 75
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 7
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Вступ
Сучасне машинобудування є однією з провідних галузей промисловості, що
забезпечує виготовлення машин, механізмів, обладнання та їх складових частин
для різних сфер виробництва. Ефективність машинобудівного виробництва
значною мірою залежить від рівня технологічної підготовки, правильного вибору
заготовок, обладнання, інструменту, пристроїв, режимів обробки та раціональної
організації технологічного процесу. [7]
Одним із основних завдань технології машинобудування є забезпечення
виготовлення деталей із заданою точністю, необхідною якістю поверхонь,
мінімальними витратами матеріалів, часу та виробничих ресурсів. Особливого
значення це набуває під час виготовлення відповідальних деталей, які входять до
складу вузлів машин і механізмів та забезпечують їх надійну і довговічну роботу.
[8]
Деталь «Фланець Ф432.26» належить до деталей типу тіл обертання і
використовується для з’єднання окремих елементів машин, вузлів, корпусних
деталей, валів, трубопроводів або інших складальних одиниць. Фланці
забезпечують взаємне розташування деталей, передачу навантажень,
герметичність або жорсткість з’єднання залежно від умов експлуатації. Під час
роботи така деталь може сприймати осьові, радіальні та згинальні навантаження,
тому до її виготовлення висуваються вимоги щодо точності посадкових і
приєднувальних поверхонь, співвісності отворів, перпендикулярності торців,
якості оброблених поверхонь та відповідності технічним умовам. [8]
Актуальність теми кваліфікаційної роботи бакалавра зумовлена
необхідністю розроблення раціонального технологічного процесу виготовлення
деталі «Фланець Ф432.26», який забезпечить отримання виробу заданої якості,
точності та надійності при оптимальних виробничих витратах. Правильний вибір
способу отримання заготовки, технологічних баз, послідовності операцій,
верстатного обладнання, різального та вимірювального інструменту, а також
спеціальних пристроїв має важливе значення для забезпечення стабільності
технологічного процесу та зниження собівартості виготовлення деталі. [7]
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 8
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Метою кваліфікаційної роботи є розроблення конструкторсько-
технологічного забезпечення виготовлення деталі «Фланець Ф432.26» з
урахуванням її службового призначення, конструктивних особливостей, матеріалу,
технічних вимог і умов виробництва. [7]
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
розрахунки припусків, режимів різання та норм часу; спроєктувати необхідне
технологічне оснащення; розглянути питання забезпечення точності, якості та
безпеки виконання технологічного процесу. [7]
Об’єктом роботи є технологічний процес виготовлення деталі «Фланець
Ф432.26». [7]
Предметом роботи є конструкторсько-технологічні рішення, які
забезпечують ефективне виготовлення деталі з дотриманням заданих технічних
вимог. [7]
Практичне значення кваліфікаційної роботи полягає у розробленні
раціонального технологічного процесу виготовлення деталі «Фланець Ф432.26»,
який може бути використаний у машинобудівному виробництві для забезпечення
необхідної точності, якості та продуктивності обробки. [8]
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. [7]
Арк.
КРБ 26.131.432.001 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 «Фланець Ф432.26» використовуються у редукторі, як складова
одиниця.
Можна пред’явити такі вимоги:
- точність розміру і форми приєднувальних поверхонь 68h7( )
-0,035 І=8h12,
55h7( )
-0,03 І=30мм; [8]
- мати достатню механічну міцність;
- мати однорідну мікроструктуру матеріалу: тобто забезпечувати
герметичність з’єдання . [1]
Матеріал деталі – СТАЛЬ 20Л ДСТУ 8781:2018. Термічна обробка: після
заготівельної операції маємо відпал повний, а потім після механічної обробки йде
локальне загартування в печах високої частоти (СВЧ) плюс відпускання низьке. [1]
1.2 Вибір та обґрунтування матеріалу деталі, призначення термічної
обробки
Для забезпечення продуктивності виготовлення заданих деталей доцільно по
узгодженню із конструктором замінити матеріал на ливарний сплав із сталі 20Л
ДСТУ 8781:2018, для якого замінником може бути сталь 25Л ДСТУ 8781:2018. [1]
Виходячи зі службового призначення кришки, умов її роботи, а також метода
отримання заготовки (п.1.1.8) пропоную використати ливарну сталь 20Л ДСТУ
8781:2018. Це дозволить з наступною термічною обробкою забезпечити необхідні
параметри по твердості HRCэ 50...55, зносостійкості, а також зменшити витрати на
виготовлення деталі. [3]
Матеріал-замінник сталь 25Л ДСТУ 8781:2018.
Сталь 20Л призначена для виготовлення станин, коліс і вінців, гальмівних
дисків, муфт, кожухів, опорних катків, зірочок і деталей, до яких ставляться вимоги
підвищеної міцності і високого опору зносу, що працюють під дією статичних і
динамічних, циклічних знакоперемінних навантажень. [1]
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 10
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Згідно [1,c.568-569], a також [1,c.51] ці матеріали мають властивості: хімічний
склад, фізичні, механічні, технологічні властивості в таблицях 1.1.2.1 -1.1.2.4 [7]
Таблиця 1.1.2.1 – Хімічний склад матеріалу деталі
Матеріал Вміст елементів в %
Вуглець, Марганець, Кремній, Хром, Нікель, Мідь, Сірка, Фосфор,
C Mn Si Cr Ni Cu S P
Сталь 20Л 0,37-0,45 0.40-0.90 0,20-0,52 0,30 0,30 0,30 0,045 0,04
Сталь 25Л 0,47-0,55 0.40-0.90 0,20-0,52 0,30 0,30 0,30 0,045 0,04
Таблиця 1.1.2.2 – Фізичні властивості
Матеріал Густина , Коефіцієнт теплопровідності , Коефіцієнт лінійного
кг/см3 розширення ,
Вт/(мС) при t=100C
10-6 1/С
Сталь 20Л 7800 68 11,6
Сталь 25Л 7820 48 12,0
Таблиця 1.1.2.3 – Механічні властивості
Матеріал Опір Тимчасовий Відносне Відносне Ударна
текучості опір розриву подовження звуження в’язкість HRCэ
0,2,, МПа в, МПа KCU,Дж/см2
, % , % (НВ)
Сталь 20Л 320 550 12 20 29 42-45
Сталь 25Л 340 580 11 20 24 42-45
Таблиця 1.1.2.4 – Технологічні властивості
Матеріал Оброблюваність Температур Показник Рідиннотек Лінійна
учість, К
Зварюва- різанням початку тріщено- ж.т. усадка,
%
затвердіння,
ність Кvтв.сп. Кvб.стю стійкості,
С Кт.у
Сталь Важко 1,1 0,7 1480-1490 0,8 1,0 2,2-2,3
20Л зварювана
Сталь Обмежено 0,7 0,55 1490 0,5 1,1-1,2 1,9
25Л зварювана
Для зняття внутрішніх напружень і стабілізування розмірів після ливарної
операції, перед механічною обробкою необхідно провести повний відпуск. [8]
Термічна обробка сталі застосовується для зміни структури металевої основи
сталі, зниження залишкових напружень, стабілізації лінійних розмірів. Повний
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 11
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
відпуск, як самостійний вид обробки застосовують для зняття залишкових
напружень відливок із сталі. При цьому їх нагрівають до температури 500-5500С,
видержують 2…8 годині і охолоджують разом з печею. [8]
1.3. Аналіз параметрів і норм точності деталі
Технічні вимоги і норми точності деталі витікають із службового
призначення виробу і є результатом перетворення якісних і кількісних показників
службового призначення виробу в показники розмірних зв’язків її виконавчих
поверхонь. Деталь зі своїми розмірами - ланками входить в розмірні зв’язки
пристрою і тому точнісні параметри деталі визначаються з розв’язання
складальних розмірних ланцюгів. [7]
Для забезпечення хімічної однорідності та досягнення необхідних
механічних властивостей деталь піддається термічній обробці після литва —
відпал. [1]
Технічні вимоги сформульовані вище та норми точності, розроблені
конструктором, достатні для виконання деталями службового призначення. Таким
чином всі конструктивні елементи кришки вирішують функціональні завдання, які
висуваються до кришки і виробу в цілому. [8]
Деталь - фланець, являє собою тіло з центральним отвором, чотирьма
отворами для болтів.
Маючи на увазi конструкцію деталі та матеріал деталі, використовується
такий метод отримання заготовки, як лиття. [3]
Усі поверхні з точки зору забезпечення точності і якості оброблюваних
поверхонь не виявляють технологічних труднощів: мають вільний підхід
різального інструменту, не мають закритих уступів, дають змогу обробки на
верстатах з ЧПК. [7]
Виходячи з службового призначення вузла до якого входить деталь «Фланець
Ф432.26» та службового призначення деталі аналізую норми точності та технічні
умови деталі. [8]
Для забезпечення хімічної однорідності та досягнення необхідних
механічних властивостей деталь піддається термічній обробці після лиття. [3]
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 12
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
До основних баз ставлять вимоги: точність отвору Ø30H7(+0,021) І=14,5мм з
шорсткістю Ra3.2, Ø68h7( )
-0,03 І=8мм з шорсткістю Ra 2,5. [8]
Технічні вимоги та норми точності, розроблені конструктором, достатні для
виконання деталлю службового призначення. Таким чином всі конструктивні
елементи кришки вирішують функціональні завдання, які висуваються до кришки
і виробу в цілому. [8]
Коригування креслення деталі з простановкою розмірів і параметрів
якості поверхонь [8]
Креслення деталі вилучається з креслення складальної одиниці і виконується
у відповідності з загальними правилами виконання відповідно до чинних
стандартів системи конструкторської документації та правил оформлення
технічних креслеників.
Взаємне розташування поверхонь деталей можна задати на кресленнях
різними системами розмірів, забезпечивши при цьому різну точність. [8]
Простановка розмірів і допусків на кресленнях деталей повинні 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. [8]
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 методу досягнення точності замикаючої ланки. [8]
1.4. Аналіз виробничої програми, визначення типу та організаційної
форми виробництва
В умовах ринкової економіки програма випуску виробу N може бути
представлена такою формулою [3]:
N=П/Ц, (1.1.6.1)
де: П – ринкова потреба в виробах, шт.
Ц – оптимальний життєвий цикл випуску виробів, рік.
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 13
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
В межах курсового проектування оцінити ринкову необхідність у продукції
немає можливості, тому за базу беруть планову програму випуску виробів, яка
наведена в завданні на дипломне проектування.
При проектуванні виробничих процесів основою розрахунку є не річна
програма випуску, а річна програма запуску їх у виробництво, шт. [14]
Nзап = Nвипm(1+/100+/100+/100), (1.1.6.2)
де Nвип – програма випуску виробів, шт/рік; Nвип=3515 шт/рік.
– відсоток невідворотнього браку, %, =3...5%;
– процент незавершеного виробництва, який залежить від галузі
машинобудування, терміну виробничого циклу та інше; %, =2...10%
– процент запасних частин та комплектуючих, %; =2...10%
Nзап =N(1+0,02+0,06+0,04)=3515·1,12=3937шт/рік,
Тип виробництва згідно з чинними методичними рекомендаціями щодо
визначення типу виробництва визначається коефіцієнтом закріплення операцій за
формулою: [14]
Кз.о.=О/Р, (1.1.6.3)
де О – кількість різних операцій, які виконуються на робочих місцях дільниці
чи цеху, шт.;
Р – кількість робочих місць на дільниці чи в цеху, шт.
Якщо за робочим місцем, незалежно від завантаження, закріплено тільки одну
операцію, то Кз.о. = 1, що відповідає масовому виробництву.
При 1<Кз.о.<10, - виробництво великосерійне, при 10<Кз.о.<20 –
середньосерійне, при 20< Кз.о.<40 – дрібносерійне, при Кз.о. > 40 – одиничне.
При визначенні типу виробництва застосовується приблизне значення Тшт.,
яке визначається за формулою:
Тшт = кТо (1.1.6.4)
де То – основний технологічний час, визначається по аналогу чи за формулою,
хв; [7]
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 14
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
к – коефіцієнт, який залежить від типу виробництва і методу обробки
поверхонь.
Кількість різних операцій, які виконуються на робочих місцях дільниці чи
цеху визначаються так:
О = з.н./з.ф., (1.1.6.5)
де з.н.- нормативний коефіцієнт завантаження обладнання, з.н.=0.75...0.95,
з.н.=0.8; [7]
з.ф. – фактичний коефіцієнт завантаження обладнання:
Фактичний коефіцієнт завантаження обладнанняобчислюємо за формулою:
з.ф.=mp/mn, (1.1.6.6)
де mp – розрахункова кількість верстатів певного типу, шт.;
mn – прийнята кількість верстатів певного типу, шт..
mp=Tшт.к.Nзап/Fgз.н.60, (1.1.6.7)
де Tшт.к – сумарний штучно-калькуляційний час, хв;
N-річний обсяг виробництва, шт/рік;
Fg-дійсний річний фонд часу роботи одиниці обладнання, год.
При роботі в дві зміни Fg=4055 год.
Згідно вимог чинними методичними рекомендаціями щодо вибору
організаційної форми технологічного процесу є дві форми організації
технологічних процесів-групова і потокова. [7]
Доцільність застосування потокової форми організації виробництва
встановлюють на основі порівняння середнього штучного часу Тшт.ср для кількох
основних операцій з розрахунковим тактом випуску Тв: [14]
Кз=Тшт.ср/Тв. (1.1.6.8)
При Кз 0.6 вибирають потокову форму організації виробництва, у
противному разі - групову.
При Кз ≤ 0 .6, можна застосовувати багатономенклатурну потокову лінію,
тобто необхідно підібрати ще кілька подібних деталей.
Тривалість такту залежить від типу лінії:
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 15
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
для однономенклатурної:
Тв= 60Fg.o.Кз/N, (1.1.6.9)
для багатономенклатурної:
Тв= 60Fg.o.Кз/Ni, (1.1.6.10)
для автоматичної:
Тв = 60Fg.л.Кз/N, (1.1.6.11)
де Fg.o., Fg.л. – дійсний річний фонд часу роботи одиниці обладнання
потокової або автоматичної лінії, годин; [7]
Кз= 0.75...0.95 – нормативний коефіцієнт завантаження обладнання;
Ni – число і-тих виробів(деталей), які підлягають випуску за рік.
Якщо з тих чи інших причин в умовах серійного виробництва не вдається
організувати потокове виробництво, приймають групову форму організації, яка
характеризується періодичним запуском виробів (деталей) партіями. Розмір партії
запуску nз на стадії проектування визначають: [8]
nз=Nз/254, (1.1.6.12)
де =3, 6, 12, 24 - періодичність запуску, =12, днів;
F – число робочих днів за рік, F=254.
Проводимо розрахунки, виходячи з того, що задана програма випуску виробів
Nвип =3937 шт.
393712
n = =186шт.
з
254
Таблиця 1.1.6.1 – Штучно-калькуляційний час на операціях „ Фланець
Ф432.26”
№ Назва операції to , хв. tшт.к. = to*к
Формула З-ня tо к З-ня
І Вертикально-фрезерна 0,632 1,85 1,2
1 Фрезерувати торець ночорно І=47,5мм. 0,006l 0,3
2 Фрезерувати торець начисто І=47мм. 0,004l 0,2
3 Фрезерувати торець ночорно І=30,5мм. 0,006l 0,1
4 Фрезерувати торець начисто І=30мм. 0,004l 0,032
І Вертикально-фрезерна 0,6 1,85 1,0
1 Фрезерувати торець ночорно І=46,5мм. 0,006l 0,3
2 Фрезерувати торець начисто І=46мм. 0,004l 0,2
3 Фрезерувати торець ночорно І=30,5мм. 0,006l 0,1
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 16
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
4 Фрезерувати торець начисто І=30мм. 0,004l 0,032
3 Вертикально-свердлильна 0,23 1,72 0,4
1 Свердлити 4отв. Ø10Н14 на І=8 t0=0,00052dl 0,23
4 Токарно-гвинторізна 0,5 1,72 0,9
1 Точити начорно отв. Ø43,5 на І=5мм t0=0,00017dl 0,04
2 Точити начисто отв. Ø44 на І=5мм t0=0,0001dl 0,022
3 Точити начорно отв. Ø29 на І=14,5мм t0=0,00017dl 0,1
4 Точити начисто отв. Ø29,5 на І=14,5мм t0=0,0001dl 0,05
5 Точити тонко отв. Ø30Н7+0,021 на І=14,5мм t0=0,0001dl 0,052
6 Точити начорно отв. Ø69 на І=8мм t0=0,00017dl 0,1
7 Точити начисто отв. Ø68,5 на І=8мм t0=0,0001dl 0,06
8 Точити тонко отв. Ø68h7-0,03 на І=8мм t0=0,0001dl 0,06
4 Токарно-гвинторізна 0,8 1,72 1,4
1 Точити начорно Ø39,5 на І=20мм t0=0,00017dl 0,14
2 Точити начисто отв. Ø40 на І=10мм t0=0,0001dl 0,04
3 Точити 1,5х45 t0=0,0001dl 0,01
4 Точити начорно Ø40,5 на І=6мм t0=0,00017dl 0,14
5 Точити начорно Ø56 на І=30мм t0=0,00017dl 0,3
6 Точити начисто отв. Ø55,5 на І=30мм t0=0,0001dl 0,2
7 Точити тонко отв. Ø55h7-0,03 на І=30мм t0=0,0001dl 0,1
5 Горизонтально-фрезерна
1 Фрезерувати по контуру 0,0007І 0,4 0,22 1,84 0,41
Результати розрахунків зведені в таблицю 1.1.6.2.
Таблиця 1.1.6.2 - Розрахунок кількості верстатів по кожній операції
Кількість
Тип верстата Тшт.к., хв верстатів з.ф. Р О, шт
mp mn
Вертикально-фрезерна 2,61 0,06 1,0 0,06 1 13
Вертикально-свердлильна 0,4 0,01 1,0 0,01 1 12
Токарно-гвинторізна 2,3 0,05 1,0 0,05 1 11
Коефіцієнт закріплення операцій буде дорівнювати:
36
K = =12
З.О.
3
Цьому значенню коефіцієнта відповідає середньосерійний тип виробництва.
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 17
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Середньосерійний тип виробництва характеризується періодичністю повтору
партій (серій). Застосовується універсальне, частково спеціалізоване, а також
спеціальні, переналагоджувані пристосування, універсальні і спеціальні ріжучі
інструменти. В якості вихідних заготовок використовують лиття в землю і під
тиском, точне литво. [7]
Даному виду виробництва по чинними методичними рекомендаціями щодо
вибору організаційної форми технологічного процесу відповідає групова форма
організації робіт, запуск виробу проводиться партіями з визначеною
періодичністю. Величина операційної партії заготовок: [7]
N a
вип 393712
n = = 186
F 254 шт (1.1.4)
а — періодичність запуску-випуску партії деталей; а =12днів.
F — кількість робочих днів на рік, F = 254 днів.
Приймаю n=186 шт.
1.5. Аналіз технологічності деталі
Трудомісткість виготовлення фланецьних деталей суттєво залежить від
технологічності їх конструкції, тобто правильного вибору матеріалу деталі,
простановки розмірів, форми поверхонь і їх розташування з заданою точністю,
якістю поверхонь. Конструкція деталей забезпечує наступні технологічні вимоги:
[8]
1. Можливість отримання прогресивних заготовок (див.1.1.8);
2. Деталь має достатню жорсткість, що дозволяє застосовувати
багатоінструментальну обробку. [7]
3. Базова та технологічна поверхні мають достатню протяжність, що
забезпечує добру усталеність. [7]
4. Оброблювані поверхні відкриті і досяжні для підходу ріжучого
інструменту.
5. Отвори мають просту геометричну форму.
6. Основними допусками на лінійні розміри є допуски 14 кв. точності.
7. Основний показник шорсткості — 12,5 – 6,3.
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 18
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
В цілому, деталь досить технологічна, має добрі базові поверхні, які
дозволяють поєднувати конструкторські та технологічні бази. Обробку деталі
можливо вести універсальним інструментом. [7]
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. [8]
Кількісні показники технологічності:
Коефіцієнт точності :
1
К = 1 − (1.1.7.1)
T
T
CP
де ТСР— середній квалітет точності.
n T
T = i i (1.1.7.2)
CP
n
i
де Ті— і-й квалітет;
nі— кількість поверхонь і-го квалітету.
Значення Ті та nі беремо з таблиці 1.1.4.
Таблиця 1.1.7.1 — Квалітети поверхонь
Ті 7 14
nі 3 6
За формулами (1.1.7.1)‚ (1.1.7.2):
7*3+14*6 1
T = =12,25 , K =1− = 0.91
CP1 T1
8 12,25
Коефіцієнт шорсткості :
1
К = (1.1.7.3)
Ш
Ш
CP
де ШСР— середня шорсткість поверхонь.
n Ra
Ш = i i (1.1.7.4)
CP
ni
де Rаі — шорсткість поверхні.
Значення Rа і nі беремо з таблиці 1.1.5.
Таблиця 1.1.5 — Шорсткості поверхонь
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 19
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Rаі, мкм 2,5 3,2 6,3
nі 3 1 5
За формулами (1.1.7.3)‚ (1.1.7.4) :
2,5*3+ 3,2*2 + 6,3*5 7,5 + 6,4 + 31,5 1
Ш = = = 5,3 ,
CP1 К = = 0.2
Ш1
10 10 5,3
Коефіцієнт використання матеріалу
m
К = Д
ВМ (1.1.7.5)
m
3
де mД— маса деталі;
mД=1,38кг.
mЗ— маса заготовки
mЗ=1,9кг.
Тоді за формулою 1.1.7.5 коефіцієнт використання матеріалу :
1,38
K = = 0.73
BМ1 .
1,9
На основі виконаних розрахунків якісного та кількісного аналізу параметрів
деталей приходжу до висновку, що конструкція деталі задовільняє умови
технологічності. [7]
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 сталь 20Л за ДСТУ
8781:2018, 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. [7]
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
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 20
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
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. [3]
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. [8]
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. [3]
Отже для остаточного вибору способу отримання заготовки потрібно провести
більш поглиблений аналіз цих двох методів. [8]
Таблиця 1.1.8.2 – Порівняльна характеристика способів одержання заготовки
Шорст-
Відносна
Спосіб Тип Маса Точність кість Технологічн
Матеріал собівар- Область
одер- вироб- відливок розмірів, поверхн і
відливок тість, застосування
жання ництва кг квалітет і особливості
грн/т
Rz, мкм
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 21
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Литво в
піщано-
Можливість
глинисті Сталь,
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 :
C1 S
S заг = Q KТ KC K е KМ K п − (Q −q) в ід
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] [8]
Q – маса заготовки.
q – маса готової деталі.
Sвід – вартість однієї тони відходів.
Вартість заготовки „ Фланець Ф432.26”, отриманої литвом в піщано-глинисті
форми визначаємо за формулою 1.1.8.1: [3]
S ПГФ
ЗАГ =((10500/1000)15,210,731,11,161)-(1,6-1,38)735/1000=134,8
грн.
Аналогічно за формулою 1.8.1 визначаємо вартість заготовки, отриманої
литвом в кокіль : [3]
S ЗАГ
КОК =((10500/1000)15,210,831,11,20,93)-(1,5-1,38)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: [3]
E = (SЗАГ − SЗАГ ) N (1.1.8.2)
КОКІЛЬ ПІСЧ . ЗАП
де NЗАП — програма запуску виробів, шт.
Е=(142,8 – 134,8)3937=31496 грн.
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 22
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Порівнюючи технологічну собівартість виготовлення заготовки обома
методами литва, зробимо висновок, що доцільніше використовувати литво в
піщано-глинисту форму з машинною формовкою. [7]
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 23
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розділ 2. Технологічний розділ
2.1 Виявлення й аналіз розмірних зв’язків поверхонь деталі та
формулювання основних технологічних рішень
Виявлення та аналіз розмірних зв’язків провадимо за кресленням деталі з
урахуванням функцій, що виконуються конкретними поверхнями деталі в
складальній одиниці. [8]
1. Забезпечення точності розташування оброблених і необроблених
поверхонь.
2. Забезпечення рівномірності припусків на оброблених поверхнях.
3. Забезпечення точності розмірів і форми поверхонь.
30Н7(+0,021) І=14,5мм
68h7( )
-0,03 І=8мм
55h7( )
-0,03 І=30мм
4. Забезпечення точності лінійних розмірів: 8мм, 46±0,1мм.
Вибір принципової схеми маршруту обробки деталі
Принципова схема маршруту обробки деталі (МОД) – це укрупнений план
обробки заготовки що встановлює послідовність операцій (чи груп операцій)
обробки різанням, а також зміст і місце в плані обробки термічних, слюсарних та
контрольних операцій. [7]
А. Фланець:
Рисунок 1.2.2.1 – Оброблювані поверхні деталі „ Фланець Ф432.26”
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 24
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 1.2.2.1 — Маршрутна схема поетапної механічної обробки
поверхонь
Квалітет Номера поверхонь
точності за 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
ДСТУ ISO 286-
1:2002, ДСТУ
ISO 286-2:2002
15 Заготівельний
14 Е2, Чорновий (попередній)
13
12 Е4, Напівчистовий,
11
10
9 Е6 Чистовий
8
7 Е9 Викінчувальний
6
Вибір і обґрунтування технологічних баз
Аналізуючи функції, які виконують поверхні деталі згідно свого
службового призначення, та розмірні зв’язки між поверхнями деталі визначаю
технологічні бази деталі на першій та наступних операціях. [8]
При виборі базування на першій операції керуюсь основними правилами
вибору чорнових баз та наступними вимогами [7, с.247]: [7]
– забезпечення точності поверхонь, які підлягають обробці відносно
поверхонь, що залишаються у готової деталі необробленими; [8]
– рівномірне розподілення припусків на обробку між поверхнями деталі, що
підлягають обробці; [7]
– підготовка чистових баз для подальшої обробки решти поверхонь
При виборі базування на наступних операціях керуюсь основними
правилами вибору чистових баз та наступними вимогами [7, с.247]: [7]
– забезпечення „принципу сталості баз” (бази повинні забезпечувати
можливість обробки з однієї установки максимальної кількості поверхонь);
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 25
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
– забезпечення „принципу суміщення баз” (базами повинні бути поверхні,
від яких на кресленні дається розмір, що визначає положення даної
оброблюваної поверхні) [8]
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 проектування технологічних процесів.
Від правильного вибору технологічних баз значною мірою залежить:
правильність взаємного розташування поверхонь; ступінь складності пристроїв,
різальних та вимірювальних інструментів; загальна продуктивність обробки
заготовок та інше. [7]
Вихідними даними при виборі баз є: робоче креслення деталі, технічні
умови на її виготовлення, вид заготовки та стан її поверхонь, бажаний ступінь
автоматизації. [3]
При виготовленні “Фланця” в якості технологічних баз використовуємо
посадочний отвір та опорний торець. [7]
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. [8]
Деталь із позначенням базування зображена в таблиці 1.2.3.1.
Таблиця 1.2.3.1 Схеми базування при обробці деталі „Фланець Ф432.26”
Варіант Схема Задачі, що вирішуються
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 26
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Запропоновані варіанти
базування забезпечують
1.Фрезерно-
потрібну точність
свердлильна
4 , 5 6
обробки, безпосереднє
1 2 3
отримання усіх розмірів,
а також можливість
6 використання
1
універсальних та
2. Програмно-
2 спеціальних верстатних
комбінована
пристроїв для
3
4 ,5 механічної обробки
даної деталі.
Використовуючи запропоновані схеми можна досягти найбільшої простоти
пристроїв і забезпечити усі виконувані розміри без перерахунку розмірних
ланцюгів. [7]
2.2 Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь
На вірний вибір методу обробки поверхонь заготовки впливають такі
фактори, як службове призначення деталі, функціональне призначення
поверхонь, вимоги по точності, шорсткості, геометричної форми тощо. [8]
Визначаю число ступенів обробки на основі розрахунків уточнення [19]
T n
= 3 = 1 2 ... n = i
Tд i=1 (1.2.4.1)
де - загальне уточнення;
і – окремі ступені уточнення;
n – число ступенів обробки;
Тз, ТД, Ті – допуски параметрів, що розглядаються відповідно до
заготовки деталі, і –го ступеня. [8]
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 27
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розкладаючи загальне уточнення на ступені слід врахувати: для першого
ступеня чорнової обробки - <6, для проміжних ступенів напівчистової обробки
- =3…4, для ступенів чистової обробки - =1,5…2. [8]
Для найбільш спрямованого вибору числа ступенів використовуємо
формулу:
N=lg/0,46 (1.2.4.2)
Розрахунки кількості переходів для кожної поверхні деталі наведено в
графічній частині проекту, а результати в таблиці 1.2.4
1.2.4.1 Визначення числа ступенів обробки на основі розрахунків уточнення
за методикою [8, с.402, ф-ли 11.1 – 11.4]. [8]
Визначення комплексу методів при обробці отвору 49Н7( +0.025 )мм
1. Визначаю розрахункове уточнення
Tз 1,200
= = = 40 (1.2.4.3)
Тд 0,03
де Тз - допуск параметра заготовки, мм; Тз =1,200 мм;
Тд - допуск параметра деталі, мм; Тд =0,03 мм.
2. Визначаю число ступенів обробки
lg
p lg40
n = = = 3.5, приймаю n=4 переходи. (1.2.4.4)
0,46 0,46
3. Знаходжу регламентовану послідовність обробки і технологічні допуски
згідно [8,с.506, таблиця 12.2]: [8]
Варіант 1:
Чорнове розточування, Т1=0,300мм, (ІТ 12);
Напівчистове розточування, Т2=0,120мм, (ІТ 10);
Чистове розточування, Т3=0,046мм, (ІТ 8);
По варіанту 1: Т з 1,20 ; Т1 0,3
= = = 4 Т 0,12
1 2= = = 2,5 ; = 2 = = 2,61
Т1 0,3 Т 0,12 3
2 Т3 0,046
Уточнення всього процесу:
по варіанту 1: = 4 2,5 2,611,53 = 40 = 40 - точність
1 2 3 4 р
забезпечується;
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 28
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таким чином, прийнятий комплекс методів забезпечить необхідну точність.
Таблиця 1.2.4.1 — Методи обробки поверхонь деталі „ Фланець Ф432.26”
2
3
1
6
5
1 0
1 1
9 8 4 7
№ В и д Кв а л і Ш о р с т В а р і а н т
п о в . п о в е р х н і т е т к і с т ь
1 2
1 , 2 , П л о с к а - ф р е з е р у в а т и н а ч о р н о - ф р е з е р у в а т и
3 4 6 , 3 0 , 4 6 h 1 4 6 , 3 - ф р е з е р у в а т и н а ч и с т о - ш л іф у в а т и
Ц и л і н д р и ч н а
4 в н у т р і ш н я 1 0 Н 1 4 6 , 3 - с в е р д л и т и - с в е р д л и т и
Ц и л і н д р и ч н а
5 , в н у т р іш н я - р о з т о ч у в а н н я ч о р н о в е - р о з т о ч и т и
H 1 4 6 , 3
1 0 4 0 , 4 4 - р о з т о ч у в а н н я ч и с т о в е - з е н к е р у в а т и
Ц и л і н д р и ч н а
в н у т р іш н я - р о з т о ч у в а н н я ч о р н о в е - р о з т о ч у в а н н я ч о р н о в е
6 Н 1 4 6 , 3
4 0 , 5 - р о з т о ч у в а н н я ч и с т о в е - р о з т о ч у в а н н я ч и с т о в е
Ц и л і н д р и ч н а - о б т о ч и т и н а ч о р н о - о б т о ч и т и н а ч о р н о
7 з о в н і ш н я h 7 3 , 2 - о б т о ч и т и н а ч и с т о - о б т о ч и т и н а ч и с т о
5 5 - о б т о ч и т и т о н к о - ш л іф у в а т и
Ц и л і н д р и ч н а - р о з т о ч и т и н а ч о р н о - р о з т о ч и т и н а ч о р н о
9 в н у т р іш н я Н 7 3 , 2 - р о з т о ч и т и н а ч и с т о - р о з т о ч и т и н а ч и с т о
3 0 - р о з т о ч и т и т о н к о - ш л іф у в а т и
Ц и л і н д р и ч н а - о б т о ч и т и н а ч о р н о - о б т о ч и т и н а ч о р н о
1 0 з о в н і ш н я h 7 2 . 5 - о б т о ч и т и н а ч и с т о - о б т о ч и т и н а ч и с т о
6 8 - о б т о ч и т и т о н к о - ш л іф у в а т и
8 з о в н і ш н я H 1 4 3 . 2 ф р е з е р у в а т и ф р е з е р у в а т и
7 7 х 7 7 п о к о н т у р у п о к о н т у р у
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 29
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
У відповідності до вибраних методів обробки та сформульованих
технологічних задач розробляємо маршрут механічної обробки деталі [7]
2.3 Розробка маршруту обробки деталі (МОД)
Згідно з кресленням деталі, принциповою схемою маршруту обробки
(таблиця 1.2.2.1) та наміченими методами обробки поверхонь (МОП, таблиця
1.2.4.1), пропоную такі варіанти МОД [7]
Варіанти МОД заносимо до таблиці та відображаємо в графічній частині.
Таблиця 1.2.5.1 — Маршрут обробки деталі „ Фланець Ф432.26”
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 30
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Ба з о в и й в а р і а н т о б р о б к и д е т а л і
Оп е - На з в а о п е р а ц і ї Зм іс т о п е р а ц і ї
ра ц і я та о б л а д н а н н я Ес к і з Тш т . к .
00 5 Ли в а р н а
01 0 Ко н т р о л ь н а
01 5 Тр а н с п о р т н а Ст і л к о н т р о л е р а
02 0 Те р м і ч н а
02 5 Пі с к о п р о м е н е в а Оч и щ е н н я д е т а л і
03 0 Ко н т р о л ь н а
03 5 Тр а н с п о р т н а
04 0 Ве р т и к а л ь н о - Ф р е з е р у в а т и 2 2 h 1 4 - 0 , 1 3
- в и т р и м у ю ч и р о з м і р 2 3 , 5 н а ч о р н о 1. 2
фр е з е р н а - в и т р и м у ю ч и р о з м і р 2 3 h 1 4 н а ч и с т о
6В 1 1 Р Ф р е з е р у в а т и 1 4 h 1 4
- в и т р и м у ю ч и р о з м і р 1 4 , 5 н а ч о р н о 4, 5 6
- в и т р и м у ю ч и р о з м і р 1 4 h 1 4 н а ч и с т о
1 2 3
04 5 Ко н т р о л ь н а Ст і л к о н т р о л е р а
Фр е з е р у в а т и 8 h 1 4
05 0 Ве р т и к а л ь н о - - в и т р и м у ю ч и р о з м ір 8 , 5 н а ч о р н о 1. 0
4, 5 6
фр е з е р н а 6 В 1 1 Р - в и т р и м у ю ч и р о з м ір 8 h 1 4 н а ч и с т о
1 2 3
05 5 Ко н т р о л ь н а Ст і л к о н т р о л е р а
06 0 10
В е р т и к а л ь н о - Св е р д л и т и 4 о т в . 1 0 І = 8 h 1 4 4о т в . 0, 4
с в е р д л и л ь н а 2 Н 1 1 2
4, 5 6
1 2 3
06 5 Ко н т р о л ь н а Ст і л к о н т р о л е р а
07 0 То к а р н о - Т о ч и т и 4 4 Н 1 4 І = 5 ± 0 . 1
г в и н т о р і з н и й - т о ч и т и н а ч о р н о 4 3 , 5 І = 5 ± 0 . 1 6 0, 9
- т о ч и т и н а ч и с т о 4 4 Н 1 4 І = 5 ± 0 . 1 1
16 К 2 0 +0 , 0 2 1
Т о ч и т и 3 0 Н 7 І = 1 4 , 5 h 1 4
+0 . 5 6
- т о ч и т и н а ч о р н о 2 9 Н 1 2 І = 1 4 , 5 h 1 4 2
+0 , 1 4
- т о ч и т и н а ч и с т о 2 9 , 5 Н 8 І = 1 4 , 5 h 1 4
+0 , 0 2 1
- т о ч и т и т о н к о 3 0 Н 7 І = 2 2 h 1 4
Об т о ч и т и 6 8 h 7 І = 8 ± 0 . 1 3
- т о ч и т и н а ч о р н о 6 9 І = 8 ± 0 . 1 4, 5
- т о ч и т и н а ч и с т о 6 8 . 5 h 1 4 І = 8 ± 0 . 1
- т о ч и т и т о н к о 6 8 h 1 4 І = 8 ± 0 . 1
07 5 Ко н т р о л ь н а Ст і л к о н т р о л е р а
08 0 То к а р н о - То ч и т и 4 0 Н 1 4 І = 2 0 h 1 4 0, 9
- т о ч и т и н а ч о р н о 3 9 , 5 І = 2 0 h 1 4 6
г в и н т о р і з н и й - т о ч и т и н а ч и с т о 4 0 h 1 4 І = 2 0 h 1 4
16 К 2 0 То ч и т и 4 0 , 5 Н 1 4 І = 5 h 1 4 1
Об т о ч и т и 5 5 h 7 - 0 . 0 3 І = 3 0 h 1 4
- т о ч и т и н а ч о р н о 5 6 І = 3 0 h 1 4 2
- т о ч и т и н а ч и с т о 5 5 , 5 І = 3 0 h 1 4
- т о ч и т и т о н к о 5 5 h 7 - 0 . 0 2 5 І = 3 0 h 1 4
- т о ч и т и ф а с к у 1 х 4 5 3
20
4, 5
30
08 5 Ко н т р о л ь н а Ст і л к о н т р о л е р а
09 0 Ве р т и к а л ь н о - Ф р е з е р у в а т и п о к о н т у р у 10 0
0, 4 1
фр е з е р н а
4, 5 6
6В 1 1 Р 1 2 3
09 5 Сл ю с а р н а оч и с т и т и д е т а л ь в і д з а д и р о к п о в с і х п о в е р х н я х
10 0 Ко н т р о л ь н а Ст і л к о н т р о л е р а
Вс ь о г о 5, 3 1
Таблиця 1.2.5.2 — Методи обробки деталі
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 31
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
47
30
40 44 46 h 1 4
40 , 5 (+ 0 , 0 2 1 ) 30 H 7 8
8
55 h 7 ( - 0 , 0 3 ) 68 h 7 ( - 0 , 0 3 )
Пр о е к т н и й в а р і а н т о б р о б к и д е т а л і
О п е - Н а з в а о п е р а ц і ї Зм і с т о п е р а ц і ї
р а ц і я та о б л а д н а н н я Е с к і з Тш т . к .
0 0 5 Ли в а р н а
0 1 0 К о н т р о л ь н а
0 1 5 Тр а н с п о р т н а С т і л к о н т р о л е р а
0 2 0 Те р м і ч н а
0 2 5 П іс к о п р о м е н е в а О ч и щ е н н я д е т а л і
0 3 0 К о н т р о л ь н а
0 3 5 Тр а н с п о р т н а
0 4 0 Ф р е з е р у в а т и 3 0 h 1 4 - 0 , 1 3
Ф р е з е р н о - - в и т р и м у ю ч и р о з м і р 3 0 , 5 н а ч о р н о 1 .3
10
с в е р д л и л ь н и й - в и т р и м у ю ч и р о з м і р 3 0 h 1 4 н а ч и с т о 4о т в .
Ф р е з е р у в а т и 4 7 h 1 4
С Ф 1 6 М Ф 3 - в и т р и м у ю ч и р о з м і р 4 7 , 5 н а ч о р н о 4, 5 6
- в и т р и м у ю ч и р о з м і р 4 7 h 1 4 н а ч и с т о
1 2 3
С в е р д л и т и 4 о т в . 1 0 І = 8 h 1 4
0 4 5 К о н т р о л ь н а С т і л к о н т р о л е р а
0 5 0 Пр о г р а м н о - Ф р е з е р у в а т и 4 6 h 1 4
- в и т р и м у ю ч и р о з м і р 4 6 , 5 н а ч о р н о 3 ,0 5
к о м б і н о в а н и й - в и т р и м у ю ч и р о з м і р 4 6 h 1 4 н а ч и с т о
Фр е з е р у в а т и 8 h 1 4 6
И Р 3 2 0 П М Ф 4 - в и т р и м у ю ч и р о з м ір 8 , 5 н а ч о р н о 1
- в и т р и м у ю ч и р о з м ір 8 h 1 4 н а ч и с т о
То ч и т и 4 4 Н 1 4 І = 5 ± 0 . 1 2
- т о ч и т и н а ч о р н о 4 3 , 5 І = 5 ± 0 . 1
- т о ч и т и н а ч и с т о 4 4 Н 1 4 І = 5 ± 0 . 1
+ 0 , 0 2 1
То ч и т и 3 0 Н 7 І= 1 4 , 5 h 1 4 3
+ 0 . 5 6 4, 5
- т о ч и т и н а ч о р н о 2 9 Н 1 2 І= 1 4 , 5 h 1 4
+ 0 , 1 4
- т о ч и т и н а ч и с т о 2 9 , 5 Н 8 І= 1 4 , 5 h 1 4 8
+ 0 , 0 2 1
- т о ч и т и т о н к о 3 0 Н 7 І= 2 2 h 1 4 46
Об т о ч и т и 6 8 h 7 І = 8 ± 0 . 1
- т о ч и т и н а ч о р н о 6 9 І = 8 ± 0 . 1
- т о ч и т и н а ч и с т о 6 8 . 5 h 1 4 І = 8 ± 0 . 1
- т о ч и т и т о н к о 6 8 h 1 4 І = 8 ± 0 . 1
Пе р е у с т а н о в Б
То ч и т и 4 0 Н 1 4 І = 2 0 h 1 4
- т о ч и т и н а ч о р н о 3 9 , 5 І = 2 0 h 1 4
- т о ч и т и н а ч и с т о 4 0 h 1 4 І = 2 0 h 1 4
То ч и т и 4 0 , 5 Н 1 4 І = 5 h 1 4
Ф р е з е р у в а т и п о к о н т у р у
0 5 5 К о н т р о л ь н а С т і л к о н т р о л е р а
0 6 0 Пр о г р а м н о - Об т о ч и т и 5 5 h 7 - 0 . 0 3 І = 3 0 h 1 4 0 ,6
6
к о м б і н о в а н и й - т о ч и т и н а ч о р н о 5 6 І = 3 0 h 1 4
- т о ч и т и н а ч и с т о 5 5 , 5 І = 3 0 h 1 4 1
И Р 3 2 0 П М Ф 4 - т о ч и т и т о н к о 5 5 h 7 - 0 . 0 2 5 І = 3 0 h 1 4
- т о ч и т и ф а с к у 1 х 4 5
2
3
3 0
4, 5
0 6 5 С л ю с а р н а оч и с т и т и д е т а л ь в і д з а д и р о к п о в с і х п о в е р х н я х
0 7 0 К о н т р о л ь н а С т і л к о н т р о л е р а
В с ь о г о 4 ,9 5
Логічна оцінка варіантів МОД і вибір найбільш прийнятного
Критеріями вибору варіанта технологічного процесу є:
1. Оцінка доцільності прийнятого метода виготовлення заготовки;
2. Забезпечення заданої точності по всім лінійним і кутовим розмірам,
а також заданих параметрів шорсткості; [8]
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 32
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
40 , 5 47
3 0
40
44
(+ 0 , 0 2 1 )
3 0 H 7
5 5 h 7 ( - 0 , 0 3 ) 68 h 7 ( - 0 , 0 3 )
10 0
3. Можливість використання стандартного різального, вимірювального
інструменту і пристроїв; [7]
4. Число, складність і орієнтовна вартість технологічного обладнання,
пристроїв, різальних і вимірювальних інструментів і ін.; [7]
5. Оцінка можливості автоматизації операцій і процесу в цілому;
Обраний метод отримання заготовки є найдоцільніший при даному типові
виробництва, поскільки альтернативні йому варіанти, а саме зварювання та лиття
в кокіль є економічно неефективними, а саме лиття в пісчано-глинисту форму
забезпечує найбільшу ефективність та забезпечує необхідну точність. [8]
Проаналізувавши базовий варіант обробки деталі, зроблено висновок про
його неефективність при серійному типові виробництва tшт.к. tшт.к1.
В запропонованому варіанті при застосуванні верстатів з ЧПК підвищується
точність обробки за рахунок високої точності позиціювання інструмента,
зменшується підготовчо-заключний час. Недоліком цього варіанту є порівняно
висока вартість верстату, але при дозавантаженні верстата іншими типовими
деталями його використання є ефективними при даному типові виробництва. [7]
Як в першому так і в другому маршрутах можливо використовувати як
спеціальний різальний, вимірювальний інструмент, так і стандартний. [7]
Обидва варіанти забезпечують потрібну точність розмірів і параметри
шорсткості поверхонь заданих кресленням. [8]
Зваживши все приходимо до висновку, що другий, проектний варіант МОД
є більш прийнятним, тому приймаємо його для подальшої розробки. [7]
Формування раціональної структури операцій
Раціональність структури операцій вибрана на підставі рекомендацій 12
табл.3.18, стор.61, тобто при використанні верстатів з ЧПК це буде:
багатопозиційна багатоінструментальна послідовна обробка деталі на
програмно-комбінованому верстаті моделі ИР320ПМФ4. [7]
2.4Розмірний аналіз технологічного процесу
В цьому розділі виконуємо:
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 33
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
А. Розрахунок припусків аналітичним шляхом на обробку поверхні
30Н7(+0,021) деталі «Фланець Ф432.26»: [7]
а) отримання заготовки литтям в піщано-глинисті форми з машинною
формовкою; [3]
б) розточування по 12-му квалітету точності
в) розточування по 10-му квалітету точності
г) розточування по 7-му квалітету точності
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. [7]
Технологічний маршрут обробки внутрішньої циліндричної поверхні
30Н7(+0,021) складається з трьох переходів: чорнового, напівчистового та
чистового розточування, заготовка — виливок в піщано-глинисті форми з
машинною формовкою. [7]
Аналітичним методом розраховую припуски та операційний розмір отвору
30Н7(+0,021). На інші оброблювані поверхні заготовки припуски визначаємо по
ДСТУ 8981:2020. [8]
Мінімальне значення припуску
2zmin = 2 (RZ + hi−1 + 2 2
i−1 + i ) (1.4.1) [3]
i−1
Максимальне значення припуску:
2zi max = 2zi min + Ti-1- Ti (1.4.2) [3]
Найбільший та найменший розмір отвору:
Dmax i-1 = Dmax i - 2zmin i (1.4.3) [3]
Dmin i-1 = Dmax i-1 - Ti-1 (1.4.4) [3]
Результати розрахунків зведені в таблиці 1.4.1
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 34
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
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 2z d пр
min min dmax 2z пр 2z
min max
Заготовка 80 250 1419 — — 27,250 1200 27,825 27,250 — —
Розточування
50 — 71 150 21427 29,856 400 29,479 29,856 2856 3656
чорнове
Розточування
20 — 1 7 271 29,998 100 29,898 29,998 142 442
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 2
min = 2 (RZ + h
i−1 i−1 + i−1 + i ) (1.4.5) [3]
де Rzi-1 – висота нерівностей профілю на попередньому переході;
hi-1 – глибина дефектного шару на попередньому переході.
Визначаємо ці величини
– для чорнового розточування це параметри заготовки:Rz=50мкм, 3,
– для чистового розточування це параметри після чорнового розточування
Rz=20мкм, 3,
і-1 – сумарні відхилення розташування поверхні:
i−1 = 2 2
kop. + cm. (1.4.6)
[3]
кор.– відхилення при коробленні:
kop. = (k d)2 + (k l)2
(1.4.7)
[3]
де k – питоме короблення відливок k = 0,7 [3];
kop. = (0,7 120)2 + (0,7 47)2 =117 мкм.
сm.– відхилення при зміщенні,
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 35
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
= ( б.
)2 + ( г. 2
cm. ) (1.4.8)
2 2
[3]
де б та г – допуски на розміри (Б) та (Г) по класу точності, відповідному
даній відливці [3]
= 1000 2
cm. +1000 2 = 1414 мкм;
Тоді:
2
заг. = 117 +1414 2 =1419 мкм.
Залишкова просторове відхилення після чорнового розточування 1=0,05
[3]:
3=0,05 (1.4.9)
[3]
3=0,051419=71;
1 – похибка встановлення при чорновому розточуванні,
= 2 2
1 б + з (1.4.10)
[3]
б=0 – похибка базування;
з.– похибка закріплення;
з.=150 мкм,
1=150 мкм
Залишкова похибка встановлення при чистовому розточуванні
2=0,051+інд. (1.4.11)
[3]
інд.=0, тому що чорнове та чистове розточування проводиться в одному
установі
2=0,05150=7,5 мкм,
Мінімальний припуск на розточування:
чорнове
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 36
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2zmin1 = 2 (80 + 1419 2 +150 2 )= 2 1427 мкм,
напівчистове
2zmin 2 = 2 (50 + 712 + 72 )= 2 71 мкм.
чистове
2zmin3=22=20,02 мкм.
Маючи останній розмір після останнього переходу (чистове розточування
30,021мм) визначаю для інших переходів. [8]
dр4=30,021
Для напівчистового розточування
dр3= dр4 - 2zmin3=30,021-20,02=29,981 мм,
Для чорнового розточування
dр2= dр3 - 2zmin2 =29,981 -20,071=29,843мм,
Для заготовки
dр1= dр2 - 2zmin1 =29,843-21,427=26,989 мм.
Значення допусків:
для чистового розточування складає =40 мкм,
для напівчистового розточування складає =100 мкм,
для чорнового розточування =160 мкм,
для заготовки =260 мкм.
Граничні розміри:
для чистове розточування
найбільший dmax1= 30,021 мм;
найменший dmin1= 30,00 мм;
для напівчистового розточування
найбільший dmax2=31,026 мм;
найменший dmin2=30,021–0,1=29,898 мм;
для чорнового розточування
найбільший dmax3=29,879 мм;
найменший dmin3=29,879-0,4=29,479 мм;
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 37
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
для заготовки
найбільший dmax4= 27,025 мм;
найменший dmin4=27,025-1,2=23,825мм.
Мінімальні граничні значення припусків:
2zпрmin = dmax( i) − dmax( i+1) (1.4.12) [3]
2zпрmax = dmin(i) − dmin(i+1) (1.4.13) [3]
для тонкого розточування:
2Zпр.
min3=30,021-30,026= 0,004 мм=4 мкм,
2Zпр.
max3=30-29,898= 0,102 мм=102 мкм;
для чистового розточування
2Zпр.
min2= 30,026 -29,879= 0,142 мм=142 мкм,
2Zпр.
max2= 29,898-29,479 = 0,442мм=442 мкм;
для чорнового розточування
2Zпр.
min1=29,879-26,025= 2,856мм=2856 мкм,
2Zпр.
max1=29,479-17,825= 3,656 мм=3656 мкм.
Загальний припуск отримуємо додаючи проміжні припуски:
2Z0min=2856+142+4=3002мкм=3,0мм,
2Z0max=3656+442+102=4200мкм=4,2мм.
Загальний номінальний припуск
2Z0ном.=2Z0min+Тз.-Тд.=3038+1200-4= 4234 мкм,
dз.ном.=dd.ном.-2Z0ном.=50-4,234= 46,766 мм.
Проводимо перевірку правильності виконання розрахунків:
2Zпр. пр.
max3-2Z min3=102-42=60 мкм;
1-2=100-4=96 мкм;
60 мкм=60 мкм;
2Zпр.
max2 - 2Zпр.
min2=442-142=300 мкм,
1-2=400-100=300 мкм.
2Zпр. пр.
max1- 2Z min1=3656-2856=800 мкм,
з.-1=1200-400=800 мкм.
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 38
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розрахунки проведені правильно.
Основуючись на розрахунках будую схему розміщення припусків та
допусків на механічну обробку отвору 30Н7(+0,021), яка показана на рис. 1.4.1.2.
[8]
dm a x ч и с т о в е р о з т о ч у в а н н я 3 0 , 0 2 1 м
dm i n ч и с т о в е р о з т о ч у в а н н я 3 0 м м
то н к о г о р о з т о ч у в а н н я 4 м к м
dm a x ч о р н о в о г о р о з т о ч у в а н н я 2 9 , 8 7 9 м м
dm i n ч о р н о в о г о р о з т о ч у в а н н я 2 9 , 4 7 9 м м
ч о р н о в о г о р о з т о ч у в а н н я 4 0 0 м к м
dm a x з а г о т о в к и 2 7 , 0 2 5 м м
dn o m з а г о т о в к и 2 7 м м
dm i n з а г о т о в к и 2 6 , 8 2 5 м м
12 0 0 м к м
за г о т о в к и
п р
2z м а х н а ч о р о н о в е р о з т о ч у в а н н я 3 6 5 6 м к м
п р
2z м i n н а ч о р н о в е р о з т о ч у в а н н я 2 8 5 6 м к м
п р
2z м а х н а ч и с т о в е р о з т о ч у в а н н я 4 4 2 м к м
п р
2z м i n н а ч и с т о в е р о з т о ч у в а н н я 1 4 2 м к м
п р
2z м a x н а т о н к е р о з т о ч у в а н н я 1 0 2 м к м
п р
2z м i n н а т о н к е р о з т о ч у в а н н я 4 м к м
Рисунок 1.4.1.2 — 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
8 14 12,5 1,0 9±0,1
46 14 12,5 2,0 48±0,1
40 10 2,5 2,0 38±0,1
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 39
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
44 14 2,5 2,0 42±0,1
2.5. Вибір обладнання, технологічного оснащення
Попередньо обладнання вибираємо паралельно з розробкою МОП і МОД
відповідно до типу виробництва. [7]
Згідно з класифікацією верстатів, верстатне обладнання поділяється на
такі види: верстати широкого або загального призначення /універсальні/,
верстати високої продуктивності, верстати спеціалізовані та спеціальні. [7]
Верстати широкого або загального призначення застосовують у
серійному та одиничному виробництвах. [7]
У відповідності із визначеним типом виробництва для виготовлення
заданої деталі (по формі і розмірам) можна запропонувати такі види
технологічного обладнання, які забезпечать також точність і продуктивність
обробки. [7]
Для обробки установчої бази використовуємо свердлильно–фрезерно–
розточний верстат моделі ИР320ПМФ4. Вибір проводимо по габаритним
розмірам стола. [7]
Для обробки установчої бази використовуємо фрезерно-свердлильний
верстат моделі СФ16МФ3. Вибір проводимо по габаритним розмірам стола. [7]
Технічна характеристика верстата :
Фрезерно-свердлильний верстат СФ16МФ3
Розміри робочої поверхні столу (ширина довжина), мм 5001600
Найбільше переміщення стола мм
в повздовжньому напрямі – 1000
в поперечному напрямі – 300
в вертикальному напрямі – 420
Переміщення гільзи зі шпинделем мм – 80
Кут повороту фрезерної головки 45
Число подач столу – 18
Границі чисел подач стола
повздовжнього м/хв – 25 – 1250
поперечного м/хв – 25 – 1250
вертикального, м/хв – 8,3 – 416,6
Конус шпинделя (конусність 7:24) – конус 50
Частота обертання шпинделя хв-1 – 31,5 – 1600
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 40
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Потужність електроприводів кВт – 10
Габаритні розміри, мм:
довжина – 2560
ширина – 2260
висота – 2120
Маса верстата кг – 4200
Технічна характеристика верстата:
Різьбонарізний верстат моделі 2053М
Цей верстат призначений для нарізання різьби мітчиком в деталях із різних
металів. [7]
Основні технологічні дані верстату:
- клас точності: «Н»;
- максимальний розмір нарізуваної різьби: 12 мм;
- кроки нарізок: 0,5-5-3 мм;
- потужність електродвигуна: 1,5 кВт;
- розміри столу: 320x360 мм;
- габарити: 870x590 мм.
Технічна характеристика верстата:
Свердлильно – фрезерно – розточний верстат ИР320ПМФ4
Розміри робочої поверхні стола, мм 320х320
Границі частот оберту шпинделя,хв-1 20-5000
Конус для кріплення інструмента в шпінделі по стандартом або каталогом
виробника верстата 40 [7]
Границі робочих подач, мм/хв 1-3200
Дискретність лінійних переміщень, мм 0,001
Місткість інструментального магазину, шт 36
Число одночасно керуємих координат 3
Потужність приводу головного руху, кВт 14
Габаритні розміри верстата,м 3,9х2
Горизонтальна бабка:
Прискорене переміщення поперечне, мм 800
Найбільше переміщення поперечне, мм 200
Відстань від осі шпинделя до робочої поверхні столу, мм 60-360
Внутрішній діаметр кінця шпинделя Конус Морзе 4
Маса обробляємої деталі не більше 75 кг
Потужність електропривода кВт 2,2
Головка свердлильно-фрезерна:
Найбільша відстань від торця шпинделя до площини столу, мм 320
Найбільше переміщення шпинделя від руки, мм 60
Подача шпинделя, мм/об 0,05
Кінець шпинделя Конус Морзе 2
Числа оборотів шпинделя, об/хв 90, 125, 180, 250, 355, 500, 710, 1000, 1400,
2000, 2800, 4000
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 41
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Вибір пристроїв
При середньосерійному типі виробництва доцільно застосовувати як
універсальні так і спеціальні верстатні пристрої, тобто при неможливості або
ускладненості застосування універсального обладнання можливе використання
спеціального. Для обробки даної деталі на програмно-комбінованій операції її
конструкція дозволяє застосувати універсальні патрони, лещата, прижими,
підкладки, пластини і т. д. Але для зменшення підготовчо-заключного часу,
підвищення точності обробки, в рамках курсового проектування розроблено
спеціальний верстатний пристрій [7]
Вибір різальних і допоміжних інструментів
В залежності від розмірів оброблюваної заготовки, виду і точності обробки,
типу виробництва вибираю різальний і допоміжний інструмент. [7]
Для закріплення деталі на токарній операції з ЧПК:
Патрон 7100-0009 технічними умовами або каталогом
виробника
Для свердління отворів:
Свердло 2301-3578 технічними умовами або каталогом
виробника
Для зняття заусенців на слюсарній операції:
Щітка 3154 ОТС 17-180-84
Шабер МН477-88
Для притуплювання гострих кромок :
Терпуг 2822-0058 технічними умовами або каталогом
виробника
Для фрезерування:
Фреза І 63х1,2 технічними умовами або каталогом
виробника
Фреза 2220-0011 технічними умовами або каталогом
виробника
Для закріплення свердла:
Патрон 8-В12 технічними умовами або каталогом виробника
Державка 191112041 ТУ 2-035-763-80
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 42
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Різець токарний підрізний 2112-0035 Т15К6 технічними умовами або
каталогом виробника
Різець токарний прохідний упорний 2103-0007 Т15К6 технічними умовами
або каталогом виробника
Різець токарний розточний 2141-0058 технічними умовами або каталогом
виробника [8]
Вибір методів і заходів технічного контролю якості деталі
Штангенциркуль ШЦ I-125-0,1 ДСТУ ISO 13385-1:2018, штангенциркуль
ШЦ-ІІ-160-0,05 ДСТУ ISO 13385-1:2018, штангенглубономір ШГ-200 ДСТУ ISO
13385-1:2018 - для контролю лінійних, діаметральних та міжосьових розмірів. [7]
Калібр-пробка 8133-0927-Н7 технічними умовами або каталогом виробника
- для контролю отвору 30Н7. [7]
Калібр-скоба 8133-0934-Н7 технічними умовами або каталогом виробника -
для контролю отвору 68h7. [7]
Калібр-пробка 8133-0617-Н12 технічними умовами або каталогом
виробника - для контролю отвору 10. [7]
Зразки шорсткості ДСТУ ISO 2632-1:2007 – для візуального контролю
шорсткості. [7]
Передбачаю використання спеціального контрольного пристрою для
контролю відхилень торцьового биття. [7]
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. [7]
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 43
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Засоби механізації і автоматизації ТП згідно рекомендацій [9] вибирають в
такому порядку:
• визначають об’єкти механізації і автоматизації;
• розробляють варіанти нових технологічних процесів або вдосконалюють
діючі;
• вибирають оптимальний варіант ТП з встановленими засобами механізації
і автоматизації.
Показник рівня механізації і автоматизації ТП:
n
T
iM (a) 31.87
a = i=1 = = 0.48
n (1.5.1)
T 65.91
Ш .К .i
i=1
що відповідає малому рівню механізації
де Тм(а) – сумарний машинний час, Тм(а) =31.87хв;
Тш.к. – сумарний штучний час, хв. Тш.к = 65.91хв.
Встановлено 8 категорій механізації і автоматизації технологічних процесів:
[7]
• нульова – при відсутності механізації автоматизації;
• нижча – при основному показнику рівня 0,01...0,25;
• мала – при основному показнику рівня 0,25...0,45;
• середня – при основному показнику рівня 0,45...0,60;
• велика – при основному показнику рівня 0,65...0,75;
• підвищена – при основному показнику рівня 0,25...0,45;
• висока – при основному показнику рівня 0,75...0,90;
• повна – при основному показнику рівня 0,90...0,99.
Об’єктами механізації та автоматизації можуть бути непродуктивні роботи
(прийоми робіт):
- встановлення заготовки,
- закріплення заготовки,
- обробка в автоматичному режимі,
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 44
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
- міжопераційне транспортування,
- комплексний контроль розмірів параметрів,
- використання пристроїв із швидкодіючими затискними елементами.
При застосуванні в технологічних процесах верстатів з ЧПК ИР320ПМФ4,
обробка деталі буде проводитись в автоматизованому режимі тобто людина
повинна буде встановити і закріпити заготовку та зняти готову деталь. Всю
обробку верстат здійснить сам без втручання людини. [7]
При закріпленні деталі для виконання технологічних операцій застосовуємо
спеціальні пристрої з механічним кріпленням, але з врахуванням ергономічних
ваідомостей.. [7]
При перемішені деталей між операціями використовуються возки з ручним
приводом.
В цеху розміщена кран-балка з максимальною вантажопідйомністю 2т.
Для встановлення заготовок на верстатах з ЧПК можна запропонувати
промислові маніпулятори. Для контролю розмірів і параметрів можна
запропонувати контрольно-вимірювальні машини. [7]
Вибір розмірного налагодження
Налагодження технологічної системи ВПІД називають процес початкового
встановлення потрібної точності відносного руху і положення виконавчих
поверхонь інструменту і устаткування з метою забезпечення потрібної точності
оброблюваних заготовок. [7]
Для середньосерійного типу виробництва можливі такі види налагоджень:
статистичне за еталоном СЕ; за пробними деталями ПД; комбіноване КБ; за
пробними проходами ПП. Так як конструкція деталі є складною, а виготовлення
заготовок – дороге, то приймаю налагодження за еталоном. [3]
Переваги налагодження за еталоном:
• значне скорочення трудомісткості налагодження і краще використання
устаткування у часі;
• метод не пов'язаний з витратою пробних заготовок;
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 45
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
• не потрібні наладчики високої кваліфікації.
Недоліки методу:
• потреба у виготовлення еталонів;
• необхідність внесення поправки на динаміку процесу при визначенні
розмірів еталона, що досить складно, тому при обробці перших заготовок партії
необхідне додаткове регулювання положення інструментів і упорів. [7]
Суть налагодження за еталоном полягає в тому, що в розмірні ланцюги
технологічної системи ВПІД включається точно виготовлена копія
оброблюваної деталі еталон з відповідними розмірами. Налагодження зводиться
до встановлення різців в радіальному і повздовжньому напрямках шляхом
приведення ріжучих лез до дотику з відповідними поверхнями встановленого
замість деталі еталона. Щоб не пошкодити ріжучі леза інструмента і підвищити
точність налагодження, між відповідною поверхнею еталона і ріжучим лезом
інструменту встановлюють смужку тонкого цигаркового паперу. [7]
Проектування схеми інструментального налагодження
Проектування схем інструментальних наладок починається з вибору виду
інструментальної наладки. Вид інструментального налагодження
/одноінструментальна, багатоінструментальна/ визначається конфігурацією
оброблюваної деталі; технічними вимогами до неї; типом верстата, вибраного
для її обробки; партією запуску заготовок у виробництво; кваліфікацією
верстатника; досвідом накопиченим у конкретних умовах виробництва, та
іншими факторами. [7]
Схеми налагоджень розробляються при застосуванні в технологічному
процесі багатошпиндельних, багатоінструментальних та багатомісцевих
верстатів. Основним технологічним документом в цьому випадку є карта
налагоджень. Згідно чинними вимогами до оформлення технологічної
документації карта налагоджень є документом, щo надає допоміжну інформацію
до технологічних процесів /операцій/ по налагодженню засобів технологічного
оснащення. [7]
На карті наладки зображується:
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 46
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
- деталь, котра обробляється, в закріпленому вигляді на установчих
елементах пристрою. Деталь – лініями, товщина яких (1,5-2)S. Поверхні
деталі, що оброблюється (2,5-3)S; [7]
- різальний інструмент показано в кінцевому положенні, показано також
спосіб його закріплення на верстаті; [7]
- розміри, що витримуються на даній операції, з граничними відхиленнями;
- таблиця режимів різання по переходам;
- таблиця опорних точок
- циклограма руху інструментів з вказівкою довжини робочого ходу /РХ/,
- величини швидкого підводу /ШП/ та швидкого відводу /ШВ/ інструменту.
Карта інструментального налагодження наведена в графічній частині
проекту.
2.6. Встановлення режимів обробки
А. Деталь – „ Фланець Ф432.26»
а) вид заготовки: виливок
б) матеріал: сталь 20Л за ДСТУ 8781:2018
в) оброблювані поверхні:
- Ø30Н7
2. Верстат: ИР320ПМФ4
Рисунок 1.5.8.1 – Схема обробки
1. Вибираю тип різця залежно від виду обробки: токарний розточний різець
з кутом у плані = 95 , [20, стор.123] [8]
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 47
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Рисунок 1.5.8.2 – Ескіз різця
Розміри різця:
h =16мм , b =12мм , L =170мм, P = 80мм ,
n = 6,0мм , R =1мм .
Матеріал різальної частини Т15К6
Форма твердосплавної пластини – ромбічна
Спосіб кріплення пластини – пайка.
Геометричні параметри інструмента:
= 5, =10 , = 95
Послідовність виконання розрахунків.
Розрахунок виконуємо в такій послідовності :
1) Визначаємо глибину різання (припуск на обробку):
tмах= 1,5 мм
2) Визначаємо величину подавання:
для розточування отвору S2=0,1-0,15 мм/об 6 табл.11 стор. 268
Враховуючи паспортні дані верстату приймаю:
S1=0.125 мм/об
в) Визначаємо швидкість різання:
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 48
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
C
V = V KV , мм / хв - для точіння
Т m X y
t S
де Т – період стійкості інструмента, хв
Т=60 хв стор.268,
KV - поправочний коефіцієнт
KV = KV KnV KиV
де KV - коефіцієнт, що враховує якість властивості оброблюваного матеріалу,
750
K /
V = ( ) табл.. 1.2, стор. 261, 262
B
KV =1.2
KnV - коефіцієнт, що враховує стан оброблюваної поверхні,
KnV = 0.8 табл. 5, стор.263
KUV =1,0 табл. 5, стор.263
тоді KV =1.20.8 = 0.96
а) для точіння
C = 420 m1=0.2 x1=0.15 y1=0.2 20 табл. 17, стор.269
V1
чор 420 0.96 420 0.96
Тоді V1 = = = 244,7мм / хв
0.2
60 0,1250.21,50.15 2.27 0.66 1,1
3) Визначаємо частоту обертання шпінделя:
1000V
n = , хв−1
ПД
1000V 1000244,7
n = = = 3247,1хв−1
1 приймаю n -1
1п=2000 хв
ПД 3,14 30
Тоді дійсна швидкість різання буде становити
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 49
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
D n
V = n , м / хв
д
1000
V =150,7мм / хв
д1
д) Визначаємо силу різання
а) при точінні
Pz =10 c t x
p S y V n k p , H
Ср=300, х=1, у=0,75, n=-0,15 (табл. 22)
де Kp – поправочний коефіцієнт
Кр=Kмр = (в/750)0,75 = (630/750)075 = 088 ;
Cp = 300 ; y = 0,75 ; x = 10 ; n = - 015 ; табл. 22, стор.273
4) Визначаємо потужність різання
V P
N = д z ,кВт
1020 60
372.2 235.5
N = = 1.43кВт
1020 60
Процес різання виконується при виконанні умови Nкт>Nріз (7,5 кВт>1,43кВт),
тобто умова виконується.
Таким чином обробка на вибраних режимах можлива.
6. Визначаємо основний час обробки:
l
t = 1 i, хв
0
S n
де: І – довжина обробки, мм (див. креслення)
І1 - величина врізання інструменту, мм І1=1 мм
І2 – величина перебігу інструмента, мм І2=0 (обробка ведеться в упор)
S, n – режими обробки (див. вище)
і – кількість проходів
1
а) розточування 30H7 t = 3 = 0.48хв
0
0.125500
Визначення режимів різання табличним методом
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 50
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Режими різання визначались по нормативам із корегуванням по паспортним
даним вибраних верстатів результати зведені в таблиці №1.5.8.2.1-1.5.8.2.2 [7]
Таблиця 1.5.8.2.1 Визначення режимів обробки на інші операції табличним
способом із корегуванням їх по паспортним даним вибраних верстатів
Де № Назва операції Табличні Прийняті
таль
опера Короткий зміст переходів ST, VT, nT, Sn, VT, nT,
ції мм/об м/хв хв-1 мм/об м/хв хв-1
Фрезерно-свердлильна
1. Фрезерувати в розмір
30h14
040 0,32-0,32 250 758,3 0,125 236,8 800
2. Фрезерувати в розмір
47h14 0,32-0,32 250 758,3 0,125 236,8 800
3. Свердлити отвори Ø8Н12+0.4 0,4-0,42 24,0 1000 0,35 27,5 1000
Програмно-комбінована
1.Фрезерувати в розмір
46h14
0,32-0,32 250 758,3 0,125 236,8 800
2.Фрезерувати в розмір 8h14 0,32-0,32 24,0 758,3 0,35 23,4 710
3.Розточити отвір Ø81Н8+0,046 0,32-0,32 24,0 727,9 0,35 23,4 710
І=4±0,1
050
4. Розточити отвір Ø44h14 0,32-0,32 24,0 730,2 0,35 23,4 710
І=5±0,1
5. Розточити отвори Ø47Н7+0,1 0,32-0,32 24,0 955,4 0,35 25,12 1000
І=68±0,1
6.Розточити отвори Ø90h7+0,1 0,32-0,32 24,0 955,4 0,35 27,3 1000
І=40±0,1 24,0 1000 0,35 27,5 1000
1. Розточити отвори Ø55h7+0,1 0.32 24.0 955.4 0.35 23.4 710
060 І=10±0,1
2.7. Нормування операцій
Таблиця 1.5.9.1 - Результати розрахунків зводим в таблицю норм часу
Фланець Ф432.26
№ Назва операції е е1 е2 і S n t0
tв tв t t а Т
в абсл а пз
відн t
в 4 шт
короткий зміст 1 2 3
переходів
04 Фрезерно-свердлильна
0 1. Фрезерувати в
розмір 30h14 20 2 2 2 0,125 800 0,48 0,8 0,25 0,24 0,1 3,5 4,0 1,56 14
2. Фрезерувати в
20 2 2 2 0.125 800 0,77 0.8 0.25 0.24 0.1 3.5 4.0 1.56 14
розмір 47h14
3. Свердлити отвори 40 2 2 2 0,125 1000 0,58 0,8 0,25 0,27 0,27 3,5 4,0 4,47 14
Ø8Н12+0.4
050 Установ А
Програмно-
комбінована
1.Фрезерувати в розмір
46h14
20 2 2 2 0,125 800 0,48 0,8 0,25 0,24 0,1 3,5 4,0 1,56 14
2.Фрезерувати в розмір 20 2 2 2 0.125 800 0,77 0.8 0.25 0.24 0.1 3.5 4.0 1.56 14
8h14
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 51
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Фланець Ф432.26
3.Розточити отвір
Ø81Н8+0,046 І=4±0,1 54 2 2 2 0,125 1200 0,5 0,8 0,25 0,27 0,27 3,5 4,0 4,19 14
4. Розточити отвір
Ø44h14 І=5±0,1 16 2 2 2 0,125 500 8 0,8 0,25 0,16 0,16 3,5 4,0 4,19 14
5. Розточити отвори
16 2 2 2 0,125 600 0,6 0,8 0,25 0,18 0,16 3,5 4,0 4,19 14
Ø47Н7+0,1 І=68±0,1
6.Розточити отвори 16 2 2 2 0.125 600 0.6 0.8 0,25 0.18 0.16 3.5 4.0 4.19 14
Ø90h7+0,1 І=40±0,1
060 1. Програмно-
0.32 24.0 2 0.35 23.4 710 0,48 0,8 0,25 0,24 0,1 3,5 4,0 1,56 14
комбінована
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 52
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розділ 3. Конструкторський розділ
Розробка технічного завдання на проектування спеціального
верстатного та контрольного пристроїв.
Технічне завдання на проектування спеціального пристрою
Розділ Зміст розділу
Назва і область Пристрій для встановлення та закріплення однієї деталі
застосування для обробки на верстаті ИР320ПМФ4
Основа для розробки Операційна карта «Фланець Ф432.26».
Мета і призначення Пристрій, який проектується повинен забезпечити:
розробки — точне встановлення і надійне закріплення деталі, а
також постійне у часі положення заготовки відносно столу
верстата і різального інструменту з метою отримання
точності розмірів і їх положення відносно інших
поверхонь заготовки,
— зручність встановлення і зняття заготовки.
Технічні вимоги Тип виробництва — середньосерійний.
Програма запуску – 3937 шт/рік
Матеріал заготовки — Сталь 20Л ДСТУ 8781:2018.
Шорсткість — 12,5.
Документація, яка Креслення загального виду пристрою.
підлягає розробці Розрахунково- пояснювальна записка.
Специфікація пристрою.
3.1 Проектування верстатного пристрою
Проектування спеціального верстатного пристрою на верстат ИР320ПМФ4.
Проектування спеціальних верстатних пристроїв складається з наступних
етапів: [7]
- аналізу початкових даних. При фрезеруванні пристрій повинен забезпечити
паралельність поверхні відносно площини деталі. При цьому повинно
забезпечуватись і площинність; [7]
- проробка основних конструктивних елементів та вибір загальної
компановки пристрою. Конструкція установчих елементів пристрою
обумовлюється конструкцією установчих поверхонь заготовки. В нашому випадку
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
установчі елементи вибираються цілком однозначно, ним є плоска поверхня і
палець. Орієнтація пристрою на палеті здійснюється за допомогою пальця, а
забезпечення нерухомості в процесі обробки можна за допомогою провушки на
пристрої. Забезпечення нерухомості заготовки забезпечується використанням
гвинтового затиску. [7]
- уточнення умов налагодження. В даному випадку налагоджування
пристрою відбувається за допомогою верстату. [7]
- визначення основних розмірів, відхилень і допусків положення
конструктивних елементів пристрою є відстань між осями установчих конічних
пальців (циліндричним і фіксуючим). [7]
Пристрій верстатний, призначений для встановлення однієї заготовки деталі
“ Фланець Ф432.26” з сталі 20Л за ДСТУ 8781:2018 на призму базовою
циліндричною поверхнею, з упором виступу, на якому розташований паз в палець.
Габаритні розміри заготовки - 12621 мм; базова поверхня А оброблена з
шорсткістю Ra=0,8 мкм. Схема базування та затиску заготовки вказано у п.1.6.2.
[7]
При обробці торця необхідно забезпечити допуск радіального биття – 0,01
мм відносно бази А. [8]
При обробці торця 6 необхідно забезпечити допуск радіального биття – 0,01
мм відносно бази А. [8]
Тип виробництва – середньосерійний.
Річний обсяг випуску деталей за незалежним кресленням – 3867 шт/рік.
Заготовка – виливок, отриманий методом лиття в кокіль; матеріал – сталь 20Л
за ДСТУ 8781:2018; шорсткість необроблених поверхонь Rz20. Заготовка має
складну форму з обробленими на попередніх операціях базами. [8]
Операція виконується на верстаті ИР320ПМФ4.
Спосіб налагодження пристрою:
Пристрій перед роботою вивірити за налагоджуваною поверхнею Б, биття
за індикатором – 0,002 мм. [7]
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 54
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Тип затиску механізму – механічний. Рівень уніфікації і стандартизації
деталей пристрою – 50%. [7]
Потрібна змінна продуктивність операції – 40 деталей. Норма часу на
встановлення і знімання заготовки приблизно 0,21 хв. [3]
Силовий розрахунок пристрою
Привідний елемент повинен забезпечити швидке затискання із
трансформуванням прикладеного зусилля від елементу руки (палець, ключ і т.п.)
до необхідного затискного зусилля, визначеного розрахунковим шляхом. Для
заданого пристрою привідне зусилля Q буде створюватись відкідним болтом, і
створювати зусилля. [7]
Q = 0.5W , H
l l 1 Q
W
І=І1
1. Розрахунок схеми затиску.
а) розробка схеми взаємодії силс затиску, тертя. різання
W
Wf 1
Pz
Wf 2
Рисунок 1.6.2.5 – Схема затиску
Де Рz – сила різання, Н
W – сила затиску, Н
Wf1 – сила тертя між установчою поверхнею і заготовкою, Н
Wf2 – сила тертя між затискним елементом і заготовкою, Н
f1, f2 – коефіцієнт тертя 1, стор.117 f1= f2=0,16
Рівняння рівноваги сил в цьому випадку буде мати вигляд:
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 55
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Wf1+ Wf2=k Рz
Звідки W= k Рz/ f1+ f2
При цьому Рz визначається із урахуванням прийнятих режимів різання по
формулі Рz=124.8 Н (див. стор. Розділу 1.5.8) [7]
Тоді W =1.5124.8/ 0.16 + 0.16 = 585Н , W=585 Н
Q=0.5*585=292.5
2. Нежорстким елементом в даній конструкції пристрою є відкидний долт поз.
3, який працює на розрив. [7]
3. Геометричні параметри цього елементу визначаємо із співвідношення
W
в
S
Де S – площа поперечного перерізу цього елементу, мм2
- 610Мпа (для конструкційних матеріалів)
Q 4
Тоді d = = = 0.045м , d=45мм
3.14 610
3.2 Точнісний розрахунок пристрою
Точність пристрою повинна задовільнити співвідношенню: дет
де дет - допуск на розмір (параметр) деталі. Для заданої деталі дет = 0.035
,мм.
- сумарна похибка пристрою, мм
1
2
= + 2 2 2
з + п + н + 2 + 2
вер зн , 1
к
де - похибка базування, мкм
=0мкм (конструкторські і технологічні бази співподібні)
з – похибка закріплення, мкм, з=0,02мкм 2,
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 56
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
п – похибка базування пристрою на верстаті, мм. п=0,022мкм (для
розрахунків приймаємо п=0, тому що після закріплення проводиться „обнулення
програми”) [7]
н – похибка налагодження, мкм. , н=0.001мм
вер – похибка верстату, мкм; вер=0,015 мкм (за паспортними даними
верстату) [7]
зн – похибка зношення елементів, мкм. зн=0,01 2, табл.. стор.
К – коефіцієнт, який враховує закон розподілення похибок
К=0,8 1, стор.
1
= 0.022 + 0.0012 + 0.0152 + 0.012 = 0.034мм
0.8
Таким чином = 0.034мм дет = 0,035мм. Тобто точність обробки
забезпечується.
Розрахунок економічної доцільності використання пристрою
Доцільність використання пристрою визначається співвідношенням Ер
Е=(Тшт – ТштП)амN, грн.
Де Е – річна економія, грн.
Р – річні витрати на пристрій, грн..
Де Тшт –штучний час при обробці деталі без пристрою, або в універсальних
пристроях, хв..; Тшт =8,18 хв. [7]
ТштП – штучний час при обробці деталі з використанням пристрою, хв..
ТштП=6,8хв. [7]
При проектуванні пристроїв Тшт в більшості випадків буде залежати від
величини допоміжного часу на встановлення tв1 закріплення заготовки tв2 і
зв’язаного з виконанням переходів tв3. значення цих часів визначаються 7.
ам – собівартість одної верстато-хвилини, грн./хв. (в залежності від виду
роботи та розряду). [7]
ам=0,0110,02 грн/хв., ам=0,02 грн/хв.
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 57
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
N – річна програма виготовлення деталей, шт., N=3584 шт., Р=0,6Ссп
Де Ссп – вартість пристрою, грн. Залежить від групи складності кількості
оригінальних деталей по специфікації [7]
Ссп=17145 грн. (тобто, при кількості деталей 525 шт.)
Ссп=22грн. (див специфікацію пристрою).
Тоді Р=0,6*22=13,2 грн.
Е=(8,18-6,8)0,02*1200=98,9 грн.
Отже Е=98,9грн.Р=13,2 грн.
Приведена вище умова виконується.
3.3 Проєктування контрольного пристрою
Опис конструкції та роботи спеціального контрольного пристрою
Технічне завдання на проектування спеціального вимірювального пристрою
Розділ Зміст розділу
Найменування Пристрій вимірювальний для встановлення похибки
пристрою та галузь і контролю співвісності вісі отвору 30Н7
його застосування
Онова для розробки Маршрутна карта технологічного процесу механічної
обробки деталі «Фланець Ф432.26»
Службове Спеціальний вимірювальний пристрій, призначений для
призначення та схема контролю паралельності площин деталі «Фланець
встановлення і Ф 4 3 2 .26». Матеріал деталі – сталь 20Л за ДСТУ
закріплення деталі 8781:2018.
Пристрій встановлюється на перевірочну плиту
контрольного столу.
Технічні вимоги 1 . Тип виробництва - середньосерійний.
2. Обсяг випуску деталей за незмінним кресленням -
3937 штук на рік.
3. Операція виконується на перевірочній плиті ПП-
600x800 класу 0. Контроль здійснюється індикаторними
головками МИГ-1.
4. Вибраний тип затискного механізму - ручний.
5. Термін служби пристрою - пристрій має забезпечити
точний контроль розмірів менш ніж 0,5 років
експлуатації.
6. Умови роботи пристрою -нормальні.
Документація, яка Вимоги чинних нормативних документів щодо
використовується при технологічної підготовки виробництва.
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 58
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
розробці Правила вибору технологічного оснащення
Документація, яка - Креслення загального вигляду;
підлягає розробці - Опис роботи пристрою;
- Розрахунок на точність;
- Специфікація на контрольний пристрій
Економічні показники Орієнтовний економічний ефект від використання
спроектованого пристрою - 800 грн.
Строк окупності – 3 місяці.
Контрольний пристрій служить для контролю допуску відхилення від
перпендикулярності вісі отвору 30Н7мм відносно торця. Деталь встановлюється на
стіл контролера та подається вручну до упорного буртика. Вимірювання
здійснюється індикатором МИГ-1 технічними умовами або каталогом виробника з
ціною поділки 0.001мм. Індикатор закріплений в установчій планці корпусу
пристрою 1 за допомогою прижимного гвинта 4.Пристрій за допомогою рукоятки
3 можна повертати навколо вісі отвору в деталі. В пристрої використовується
диференційний метод контролю. В основний отвір деталі встановлюємо пристрій
установчим пальцем 2. З одного боку пристрій упирається упором 6, а з другого
боку в торець упирається ніжка індикатора. При опусканні пристрою до упору на
деталь, в положення контролю, стрілка індикатора вкаже відхилення.
Перед вимірюванням стрілку індикатора обов’язково встановити на нульову
позначку відносно упора 6 .
Розробку технічного завдання виконуємо у відповідності з чинними вимогами
до розроблення технічного завдання.
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 59
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
4 5 3 1
п. 4
H7
8p 6
А А
2
A- A
3 R1 0
40 5
85
90 *
10 0
Рисунок 1.6.3.1-Загальний вигляд контрольного пристрою
Розрахунок контрольного пристрою на точність
Для того щоб даним пристроєм можливо було контролювати вимірювані
1. * Р о з м i р и д л я д о в i д о к .
2. Ц i н а п о д i л к и i н д и к а т о р а 0 , 0 0 1 м м .
параметри потрібно щоб виконувалась умовюа:[12] 3. П е р е д в и м i р ю в а н н я м с т р i л к у i н д и к а т о р а г о л о в к и п о т р і б н о в с т а н о в и т и
на н у л ь о в у п о з н а ч к у в i д н о с н о у п о р а п о е т а л о н у .
4. М а р к у в а т и : Ч Д T У . 2 0 2 3 7 8 . К 0 8 С К
Ч Д Т У . 2 0 2 3 7 8 . К 0 8 С К
1 Ли т . Ма с с а М а с ш т а б
Из м . Л и с т № д о к у м . П о д п . Д а т а П р и с т р ій
2 2 2 Р а з р а б . З я т к е в и ч 2 4, 2 1: 1
T = + + +П р о в . Юр ін е ц ь к о н т р о л ь н и й
Т . к о н т р . Ю р ін е ц ь Ли с т Ли с т о в 1
К е р і в н и к Ю р ін е ц ь
Н . к о н т р . Ю р ін е ц ь
з Б I П H С К З Т М - 3 4 У т в . Б о р о в и к (1.6.3.1.1)
3 К о п и р о в а л Фо р м а т A1
де Тз - допуск на витримуваний параметр, Тз=0.03 мм
- сумарна похибка контрольного пристрою;
Б - похибка базування деталі в розтискній цанзі , Б =0.005 мм;
П - похибка вимірювання індикатором, П=0.003 мм;[12]
Н - похибка пристрою, П=0.005 мм;
Н - похибка налагодження пристрою, Н=0.005 мм.[12]
1
0.03 0.0052 + 0.0032 + 0.0052 + 0.0052 = 0.009““
3
тобто 0.01> 0.009““
Отже умова виконується, а це означає, що пристрій забезпечує задану точність
вимірювання. [7]
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 60
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
И н в . № п о д л . По д п . и д а т а В з а м . и н в . № И н в . № д у б л . П о д п . и д а т а Сп р а в . № П е р в . п р и м е н .
19 0 *
ЧД Т У . 2 0 2 3 7 8 . К 0 8 С К
Розділ 4. Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях
4.1 Розробка та оцінка ефективності звукоізолюючого кожуху для
електродвигуна верстата
Рівні шуму від верстатів (в тому числі двигунів) знаходяться в межах 82-98
дБА.
ДСТУ EN 60034-9:2016 Машини електричні обертові. Частина 9. Норми на
допустимі рівні шуму (EN 60034-9:2005; EN 60034-9:2005/A1:2007, IDT)
регламентує методи вимірювання рівня звуку, правила перерахунку даних
вимірювання для отримання коректуючого рівня звукової потужності. Основними
нормуючими величинами при оцінці шуму електричних машин є середній рівень
звуку на відстані 1м від її контуру і коректуючий рівень звукової потужності.
Визначимо рівень шуму для електродвигуна верстата за формулою:
����2
���� = 10���� + К
��2
��
Де �� −потужність двигуна, кВт;
�� −частота обертання, об/хв.;
���� −відстань від контуру двигуна до вимірювальної поверхні (���� = 1м);
К −емпірична стала (К = 1).
Рівень шуму електродвигуна головного приводу:
55 ∙ 42002
���� = 10���� + 1 = 91дБА
12
Отже, з розрахунків видно, що рівень шуму електродвигуна головного
приводу є більшим допустимого (80дБА). При зниженні шуму електродвигуна
знизиться відповідно і шум на робочому місці.
Звукоізолюючі кожухи в ряді випадків являються єдиним ефективним
способом для зниження шуму від технологічного обладнання чи окремих вузлів.
Кожухи дозволяють суттєво знизити шум в безпосередній близькості від робочого
обладнання на найближчих до джерела робочих місцях, що неможливо зробити
іншими будівельно – акустичними методами.
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Звукоізоляція кожуха залежить від конструкції і матеріалу стінок кожуха,
його форми і наявності ефективного звукопоглинаючого обличкування всередині
кожуха. Крім цього вона суттєво залежить від кількості оглядових вікон, місць
виходу комунікацій, наявності отворів, необхідності подачі і викиду з під кожуха
повітря, видалення пилу оброблюваних деталей і від передачі на кожух
структурного шуму.
Якщо для роботи машини необхідно забезпечити циркуляцію повітря під
кожухом, то в кожусі необхідні бути щілини для проходу повітря, обладнанні
необхідними щільовими глушителями.
Ефективність глушителів повинна бути не менше звукоізоляції стінок кожуха
в усіх полосах частот.
Проектування кожухів необхідно виконувати на основі акустичного
розрахунку з визначенням необхідної звукоізоляції кожуха в цілому і підбором
відповідних конструкцій стінок, оглядових вікон, дверей, глушників.
В відповідності з формою електродвигуна обираємо кожух формою
прямокутного паралелепіпеда, який має розмір в плані 1,2 х 0,65 м і висоту 0,72 м.
Визначаємо площу поверхні джерела шуму:
�� 2
дж. = (0,915 ∙ 0,665) ∙ 2 + (0,665 ∙ 0,55) ∙ 2 + (0,915 ∙ 0,55) = 2,450м
Визначаємо площу кожуха:
��кож. = (1,2 ∙ 0,72) ∙ 2 + (0,72 ∙ 0,65) ∙ 2 + (1,2 ∙ 0,65) = 3,444м2
Відношення:
��кож. 3,444
= = 1,4
��джер. 2,450
Під звукоізоляцією кожуха розуміють зниження звукової потужності шуму,
який випромінюється джерелом в навколишній простір в результаті установки на
джерело звукоізолюючого кожуха. Звукоізоляція кожуха залежить від звукоізоляції
його стінок, розмірів кожуха і джерела шуму, наявності звукопоглинаючого
обличкування під кожухом, від способу установки кожуха.
Необхідна звукоізоляцію кожуха визначається за формулою:
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 62
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
��кож.необ. = ��факт.двиг. − ��доп + 5,
де ��факт.двиг. − активний рівень звукового тиску в розрахунковій точці від
одиничного працюючого двигуна, дБА;
��доп −допустимий по нормам рівень звукового тиску в розрахунковій точці,
дБА.
Звукоізоляція стінок кожуха, яка визначається поверхневою щільністю і
жорсткістю в більшій мірі залежить від форми стінки (плоска чи циліндрична) і її
розмірів (лінійні розміри грані чи радіус циліндричної стінки). При конструюванні
кожуха необхідно попередньо визначити необхідну звукоізоляцію її стінок
(граней).
Для суцільно герметичного кожуха кубічної форми (чи в формі прямокутного
паралелепіпеда), який повністю закриває двигун, необхідна звукоізоляція для
кожної грані кожуха визначається за формулою:
��
��ст.необ. = �� кож.
кож.необ. + 10���� ,
��дж.
де ��кож. − площа поверхні кожуха, м2;
��дж. − площа уявної поверхні, яка огортає джерело шуму, м2.
Вибір стінок кожуха з потрібною звукоізоляцією для кожухів з гранями
плоскої форми виконується по графіку на рис. 4.1, де приведені частотні
характеристики звукоізоляції пластин відповідного матеріалу та товщини листа.
При виборі характеристики звукоізоляції лінійні розміри пластин повинні
приблизно або точно відповідати розмірам грані кожуха чи розмірам полички між
ребрами жорсткості, якщо грань має додаткове оребрення.
Розрахунки зводимо в табл. 4.1. Там же приведені частотні характеристики
звукоізолюючих стінок запроектованого кожуха. При проектуванні кожуха
підбираємо конструкції стінок кожуха так, щоб звукоізоляція кожної грані була не
нижче ��ст.необ.. при вибраних габаритах кожуха його грані мають розміри:
(1,2х0,72) м2, (1,2х0,65) м2, (0,72х0,65) м2.
Обираємо стальний кожух з товщиною стінок 1,5 мм.
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 63
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Звукоізоляцію кожної грані кожуха визначаємо по графіку рис. 4.1,
округляючи розміри граней, до найближчих значень на розрахункових кривих
цього графіка (для граней розміром 1,2х0,72 м2 і 1,2х0,65 м2 використовуємо криву
8, а для грані розміром 0,72х0,65 м2 – криву 4).
Рис. 4. 1 - Звукоізоляція пластини із сталі товщиною від 1,5 мм до 2,0 мм
різних розмірів
1 − 4х4 м2; 2 − 3х3 м2; 3 − 2х2м2; 4 − 1х1 м2; 5 − 0,5х0,5 м2; 6 − 4х2 м2;
7 − 3х1,5 м2; 8 − 2х1 м2; 9 − 1х0,5 м2
Якщо стінки кожуха вибраної товщини не можуть забезпечити
��ст.необ. , збільшення товщини металу дає надмірне збільшення звукоізоляції чи
значно збільшує вагу, тому збільшення звукоізоляції стінок рекомендується
виконувати за рахунок обличкування (частково чи повністю) стінок кожуха
звукопоглинаючим матеріалом товщиною не менше 30 мм.
Отримана звукоізоляція як меншої так і більшої грані з обличкуванням (��′
��1
і ��′
��2) у всьому діапазоні частот більше необхідної величини ��ст.необ..
Додаткова звукоізоляція стінки кожуха, отримана нанесенню
звукопоглинаючого шару, залежить від розміру грані стінки. Приближену оцінку
додаткової звукоізоляції ∆��дод. від обличкування кожуха шаром супертонкого
скляного чи базальтового волокна товщиною 30-50 мм чи шаром напівжорстких
мінераловатних плит товщиною 50-80 мм необхідно виконувати по графіку на рис.
4.2.
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 64
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Рис. 4.2 - Додаткова звукоізоляція шару звукопоглинаючого матеріалу для стінок
різних лінійних розмірів (максимальних)
1−≥ 2 м; 2−≤ 1м
Таблиця 4.1 - Необхідна звукоізоляція кожуха
№ Середньогеометрична частота, Гц
п.п Найменування 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
1 ��факт.двиг. 95 93 91 88 85 82 79 77
2 ��доп 95 87 82 78 75 73 71 69
3 ��кож.необ. 5 11 15 15 15 14 13 13
4 10lgSкож./Sдж. 1 1 1 1 1 1 1 1
5 ��ст.необ. 6 12 16 16 16 15 14 14
6 ����1(1х1 м2) - 29 25 30 36 41 44 30
7 ����2(2х1 м2) 22 30 28 32 37 42 45 31
8 ∆��обл1(1х1 м2) 0 1 2,5 4,3 6 7 8 10
9 ∆��обл2(1х2 м2) 0 2 3 7,5 12 16 20 22
10 ��′
��1 = ����1 + ∆��обл1 - 30 27,5 34 42 48 52 40
11 ��′
��2 = ����2 + ∆��обл2 22 32 31 39,5 49 58 65 53
Далі проектуємо оглядове вікно і глушителі в отворах для циркуляції повітря і в
місці проходження вала.
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 65
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Необхідну звукоізоляцію оглядового вікна розміром 0,5х0,5 м2 і необхідну
ефективність глушителів визначаємо за допомогою номограми. Вікно розміщуємо в
грані розміром 1,2х0,72 м2 (К=12%), глушителі для циркуляції повітря відповідно: в
0,15
верхній грані розміром 1,2х0,65 м2 (К = = 19%) і в торцевій грані розміром
0,78
0,15
0,72х0,65 м2 (К = = 32%).
0,46
Ширину щілини в місці проходу вала (діаметром 0,065м) через грань розміром
0,72х0,65 м2 обираємо 20 мм.
��(0,1+0,04)2
В цьому випадку К = ∙ 100 = 3,2%
4∙0,46
Розрахунок необхідної звукоізоляції і значення проектної звукоізоляції вікна і всіх
глушителів приведений в таблиці 4.2.
Таблиця 4.2 - Необхідна звукоізоляція і значення проектної звукоізоляції вікна
і всіх глушителів
№ Середньогеометрична частота, Гц
п.п Величина
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
1 ��ст.необ.(��ср) 6 12 16 16 16 15 14 14
2 ��′
��2(����1) - 32 31 39,5 49 58 65 53
3 �� ′
ст.необ. − ����2 - -20 -15 -23,5 -33 -43 -51 -39
4 ��′
��2 − ��ок.необ.(К = 12%) - 28 25 30 40 50 55 45
5 ��ок.необ.(��м1) - 4 6 9,5 9 8 10 8
6 ��′
��2 − ∆��гл.1необ.(К = 19%) - 25 19 26 33 44 50 41
7 ∆��гл.1необ.(��м2)(в грані 1,2х0,65) - 7 12 13,5 16 14 15 12
8 ��′
��1(����2) - 30 27,5 34 42 48 52 40
9 �� ′
ст.необ. − ����1 - -18 -11,5 -18 -26 -33 -38 -26
10 ��′
��1 − ∆��гл.2необ.(К = 32%) - 25 16 25 31 37 40 31
11 ∆��гл.2необ.(��м3)(в грані 0,72х0,65) - 5 11,5 9 11 11 12 9
12 ��′
��1 − ∆��гл.3необ.(К = 3,2%) - 36 27 36 41 48 52 39
13 ∆��гл.3необ.(��м4) - 0 0,5 0 1 0 0 1
14 ��ок (органічне скло 12 мм) - - 27 26 28 24 33 42
15 ∆��гл.1необ. = ∆��гл.2необ.(��гл = 0,5 м) 20 22 24 31 40 45 45 45
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 66
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
16 ∆��гл.3необ.(��гл = 0,75 м) 20 22 27 36 45 45 45 40
Перевірочний розрахунок очікуваної звукоізоляції запроектованого кожуха
зводимо в таблицю 4.3. Починаємо розрахунок з визначення середньої звукоізоляції
граней неоднорідної конструкції (з вікном і глушителями).
Таблиця 4.3 - Перевірочний розрахунок очікуваної звукоізоляції
запроектованого кожуха
№ Середньогеометрична частота, Гц
п.п Величина
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
1 �� = ��′ (�� = 1,2��0,72 = 22 32 31 39,5 49 58 65 53
ср1 ��2 1
= 0,8м2)
2 ��ок.необ.(��м1) - - 27 26 28 24 33 42
3 ��′ − �� (��′ = �� ) - - 4 3,5 21 34 32 11
��2 ок.необ. ��2 ��1
4 �� − ��′ (К = 12%) - - -1 -5,5 -11 -26 -23 -3,5
ср2 ��2
5 ��ср2(��2 = 0,8м2) - - 30 34 38 32 42 49,5
6 ∆��гл.1 = ∆��гл.2(��м2 = ��м3) 20 22 24 31 40 45 45 45
7 ��′ - 10 6 8,5 9 13 20 8
��2 − ∆��гл.1
8 �� − ��′ - -3,2 -1,2 -2 -2,5 -5,4 -11 -1,9
ср3 ��2(К = 19%)
9 ��ср3(��3 = 1,2��0,65 - 28,8 29,8 37,5 46,5 52,6 54 51,1
= 0,7м2)
10 ��′ = �� - 30 27,5 34 42 48 52 40
��1 ��2
11 ��′ − ∆�� - 8 3,5 3 2 3 7 0
��1 гл.2
12 �� − ��′ (К = 32%) - -2,4 0 0 0 0 -1,8 0
ср4 ��1
13 ��ср4(��4 = 0,72��0,65 - 27,6 27,5 34 42 48 50,2 40
= 0,4 м2)
14 ∆��гл.3(��м4) 20 22 27 36 45 45 45 40
15 ��′ − ∆�� - 8 0,5 -2 -3 3 7 0
��1 гл.3
16 �� ′ - 0 0 0 0 0 0 0
ср5 − ����1 (К = 3,2%)
17 ��ср5(��5 = 0,72��0,65 - 30 27,5 34 42 48 52 40
= 0,4 м2)
18 �� ∙ 10−0,1∙������1(�� = 0,8м2
1 1 ) - 0,5·10-3 0,6·10-3 0,8·10-4 0,1·10-4 0,12·10-5 0,2·10-6 0,4·10-5
19 �� ∙ 10−0,1∙������2
2 (��2 = 0,8м2) - - 0,8·10-3 0,31·10-3 0,12·10-3 0,5·10-3 0,5·10-4 0,89·10-5
20 �� ∙ 10−0,1∙������3(�� = 0,7 2) - 0,9·10-3 0,7·10-3 0,12·10-3 0,15·10-4
3 3 м 0,3·10-5 0,27·10-5 0,5·10-5
21 ��4 ∙ 10−0,1∙������4(�� = 0,4 2) - 0,6·10-3 0,7·10-3
4 м 0,15·10-3 0,25·10-4 0,6·10-5 0,3·10-5 0,4·10-4
22 �� −0,1∙������5 2 -3 -3 -3 -4 -4 -5 -4
5 ∙ 10 (��5 = 0,4 м ) - 0,4·10 0,7·10 0,15·10 0,25·10 0,6·10 0,25·10 0,4·10
5 -
-3 -3 -3
23 А = ∑ �� ∙ 10−0,1∙�������� 2,4·10 3,5·10 0,81·10 1,95·10-4 0,57·10-3 0,58·10-4 0,97·10-4
��
і=1
24 ∑5 �� 3
�� - 1,2·10 8,85·102 3,8·103 1,5·103 5,43·103 5,34·104 3,19·104
і=1
(∑ ���� = 3,1 м2)
��
25 ��г.ср - 30,7 29,4 35,7 31,7 37,3 37,2 45
26 ��обл. 0,09 0,18 0,55 1 0,86 0,79 0,85 0,85
27 10������обл. -10,5 -7,5 -2,6 0 -0,7 -1 -0,7 -0,7
28 ��кож. - 13,2 16,6 25,7 21 25,7 26,4 23,8
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 67
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
29 ��кож.необ. 5 11 15 15 15 14 13 13
30 ��розрах.двиг. - 79,8 74,4 64,3 62 56,3 53,6 52,2
Після того як вибрана конструкція всіх елементів кожуха, необхідно виконати
перевірочний розрахунок його звукоізоляції. Проектна звукоізоляція кожуха Rкож.,
який повністю закриває двигун і встановлений на підлозі на прокладках з м’якої
гуми, визначається за формулою:
∑��
і=1 ����
Rг.ср = 10���� ��
∑ �� ∙ 10−0,1∙��
і=1 �� ��
Rкож. = Rг.ср + 10������обл.
де Rг.ср −проектна середня звукоізоляція кожуха;
���� −розрахункове значення звукоізоляції грані з площею ����;
�� −загальне число граней кожуха.
Вікно вибираємо з органічного скла товщиною 12 мм. В отворах для
циркуляції повітря можна застосувати кільцевий чи щілинний глушник довжиною
0,5 м при ширині щілини 30 мм. В місці проходу вала можна встановити кільцевий
глушитель з одностороннім обличкуванням довжиною 0,75 м, при ширині щілини
20 мм.
Рис. 4.3 - Схема звукоізолюючого кожуха
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 68
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
1,2 – глушителі в отворах для циркуляції повітря; 3 – глушитель в отворі для
вала; 4 – звукопоглинаюче обличкування; 5 – гумова прокладка; 6 – перфорований
лист чи сітка; 7 – металічний лист.
Порівняння результатів перевірочного розрахунку з необхідною
звукоізоляцією кожуха показує, що обрана конструкція кожуха додаткових
елементів (вікон, глушителів) забезпечує необхідну звукоізоляцію в усьому
частотному діапазоні.
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 69
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Висновки
У кваліфікаційній роботі бакалавра було розглянуто питання
конструкторсько-технологічного забезпечення виготовлення деталі «Фланець
Ф432.26». 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 «Фланець Ф432.26» використовується у складі
редуктора та належить до деталей типу тіл обертання. Фланець призначений для
з’єднання елементів вузла, забезпечення їх взаємного розташування, герметичності
та передавання навантажень. У зв’язку з цим до деталі висуваються вимоги щодо
точності приєднувальних поверхонь, отвору Ø30Н7, поверхонь Ø68h7 і Ø55h7,
перпендикулярності, шорсткості, механічної міцності та однорідності
мікроструктури матеріалу.
У роботі виконано вибір та обґрунтування матеріалу деталі. Для виготовлення
фланця прийнято ливарну сталь 20Л, а як матеріал-замінник розглянуто сталь 25Л.
Наведено хімічний склад, фізичні, механічні та технологічні властивості
матеріалів. Для зняття внутрішніх напружень після отримання заготовки
передбачено термічну обробку, що сприяє стабілізації розмірів, покращенню
структури матеріалу та забезпеченню необхідних експлуатаційних властивостей
деталі.
Проведено аналіз параметрів і норм точності деталі. Встановлено, що
основними відповідальними поверхнями є центральний отвір Ø30Н7, поверхня
Ø68h7, поверхня Ø55h7, торцеві та приєднувальні поверхні. Задані вимоги до
точності розмірів, форми, шорсткості та взаємного розташування поверхонь
можуть бути забезпечені правильним вибором технологічних баз, послідовності
операцій, обладнання та засобів контролю.
Арк.
КРБ 26.131.432.001 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 робіт.
Така форма організації передбачає виготовлення деталей партіями з використанням
універсального, частково спеціалізованого обладнання, спеціальних пристроїв,
різального та вимірювального інструменту.
Проведено аналіз технологічності конструкції деталі «Фланець Ф432.26».
Встановлено, що конструкція деталі є достатньо технологічною: оброблювані
поверхні відкриті та доступні для підходу різального інструменту, отвори мають
просту геометричну форму, базові поверхні мають достатню протяжність, а
жорсткість деталі дозволяє застосовувати раціональні методи механічної обробки.
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. Цей спосіб забезпечує необхідну якість заготовки,
прийнятну точність, раціональне використання матеріалу та економічну
ефективність для заданої програми випуску.
У технологічному розділі виконано аналіз розмірних зв’язків поверхонь деталі
та сформульовано основні технологічні задачі. Визначено необхідність
забезпечення точності розташування оброблених і необроблених поверхонь,
рівномірності припусків, точності отвору Ø30Н7, поверхонь Ø68h7 і Ø55h7, а
також лінійних розмірів і якості оброблених поверхонь.
Розроблено принципову схему маршруту обробки деталі та обґрунтовано
вибір технологічних баз. Для обробки фланця як базові поверхні прийнято
посадковий отвір та опорний торець. Таке базування дозволяє забезпечити точність
виконуваних розмірів, зменшити похибки обробки, спростити конструкцію
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 71
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
пристроїв і забезпечити можливість використання універсального та спеціального
технологічного оснащення.
Проведено вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь. Для
забезпечення необхідної точності та шорсткості передбачено виконання
фрезерних, свердлильних, токарних, розточувальних, контрольних та допоміжних
операцій. Прийнятий комплекс методів обробки забезпечує досягнення заданих
параметрів точності відповідальних поверхонь фланця.
Розроблено маршрут механічної обробки деталі «Фланець Ф432.26». У
технологічному процесі передбачено виконання заготівельних, термічних,
фрезерних, свердлильних, токарно-гвинторізних, горизонтально-фрезерних,
контрольних і допоміжних операцій. Запропонована послідовність операцій
забезпечує раціональне формування поверхонь деталі, досягнення необхідної
точності, якості поверхонь і стабільності технологічного процесу.
Виконано розмірний аналіз технологічного процесу, розрахунок припусків та
операційних розмірів на обробку відповідальної поверхні. Для інших поверхонь
припуски призначено нормативним методом. Це дозволило обґрунтовано
розподілити припуски між переходами, забезпечити точність готової деталі та
зменшити надлишкові витрати матеріалу.
У роботі виконано вибір обладнання, технологічного оснащення, різального,
допоміжного та вимірювального інструменту. Для реалізації технологічного
процесу передбачено використання вертикально-фрезерного, вертикально-
свердлильного, токарно-гвинторізного, горизонтально-фрезерного та програмно-
комбінованого обладнання. Обрані верстати й інструменти відповідають характеру
оброблюваних поверхонь, габаритам деталі, вимогам до точності та умовам
середньосерійного виробництва.
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 й стабільності якості виготовлення деталі.
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 72
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
У конструкторському розділі спроєктовано верстатний пристрій для обробки
деталі на програмно-комбінованому верстаті моделі ИР320ПМФ4. Виконано
точнісний розрахунок пристрою, що дозволяє оцінити можливість забезпечення
заданих параметрів точності під час обробки. Також спроєктовано контрольний
пристрій для контролю та встановлення похибки перпендикулярності отвору
відносно площини Ø30Н7, що має важливе значення для забезпечення
відповідності готової деталі технічним вимогам.
У розділі охорони праці та безпеки в надзвичайних ситуаціях розглянуто
розробку та оцінку ефективності звукоізолюючого кожуха для електродвигуна
верстата. Встановлено, що рівень шуму електродвигуна головного приводу
перевищує допустиме значення, тому для його зниження запропоновано
застосування звукоізолюючого кожуха.
Для електродвигуна обрано кожух у формі прямокутного паралелепіпеда з
розмірами 1,2 × 0,65 м і висотою 0,72 м. У процесі розрахунків визначено необхідну
звукоізоляцію кожуха, підібрано конструкцію стінок зі сталевого листа товщиною
1,5 мм, передбачено звукопоглинаюче облицювання, оглядове вікно з органічного
скла, а також глушники в отворах для циркуляції повітря та в місці проходження
вала.
Виконаний перевірочний розрахунок показав, що запроєктована конструкція
звукоізолюючого кожуха разом із додатковими елементами — вікном,
глушниками, звукопоглинаючим облицюванням і гумовими прокладками —
забезпечує необхідне зниження шуму в усьому частотному діапазоні. Це сприяє
покращенню умов праці, зменшенню шкідливого впливу шуму на працівника та
підвищенню рівня виробничої безпеки.
Таким чином, у кваліфікаційній роботі розроблено раціональне
конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі «Фланець
Ф432.26». Запропонований технологічний процес, вибір заготовки, обладнання,
інструменту, режимів різання, норм часу, верстатного та контрольного пристроїв
забезпечують виготовлення деталі з необхідною точністю, якістю та
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 73
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
експлуатаційною надійністю. Розгляд питання зниження шуму електродвигуна за
допомогою звукоізолюючого кожуха доповнює роботу заходами з охорони праці
та сприяє створенню безпечніших умов машинобудівного виробництва.
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 74
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
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.
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
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 75
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
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
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 ГОСТ 7.1:2006. Бібліографічний запис, бібліографічний опис.
Загальні вимоги та правила складання: методичні рекомендації з
впровадження/уклали: Галевич О.К.,Штогрин І. М.- Львів, 2008 – 20с. ДСТУ.
21. ДСТУ. 3008-95 – Документація. Звіти у сфері науки і техніки.
Структура і правила оформлення.
Арк.
КРБ 26.131.432.001 ПЗ 76
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата