Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі «Вал В555.26»

Нікітін, Микола Валерійович

Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10224

Title:	Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі «Вал В555.26»
Authors:	Мацепа, Сергій Михайлович Нікітін, Микола Валерійович
Keywords:	Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі
Issue Date:	2026
Abstract:	На кваліфікаційну роботу бакалавра на тему: «Конструкторськотехнологічне забезпечення виготовлення деталі «Вал В555.26»». Виконавець: здобувач групи ПМск-21 Нікітін Микола Валерійович Керівник: ст. викладач Мацепа Сергій Михайлович Кваліфікаційна робота бакалавра містить 74 сторінки формату А4, 16 рисунків, 18 таблиць, літературних джерел - 21. В кваліфікаційній роботі виконано: аналіз технологічності деталі, обгрунтований вибір заготовки, та розроблений технологічний процес виготовлення деталі “ Вал В555.26”. Виконані розрахунки припусків, режимів різання та норм часу. Сконструйовано верстатний пристрій для обробки шпоночно-фрезерному верстаті 692М та контролю деталей, що шліфуються, безпосередньо на круглошліфувальному верстаті верстаті 3М151. У розділі охорони праці та безпеки в надзвичайних ситуаціях розглянуто характеристику віброізоляторів, загальні методи зниження вібрацій та види віброізоляції. Проаналізовано гумометалеві, пружинні та суцільнометалеві віброізолятори, їх конструктивні особливості, переваги, недоліки й умови застосування. Окрему увагу приділено віброізоляторам типу АМ та АКСС, для яких наведено конструктивні схеми, статичні й динамічні характеристики.
URI:	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10224
Appears in Collections:	131 Прикладна механіка (Комп`ютерне конструювання обладнання та розробка технологій машинобудування)

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
Нікітін .pdf Restricted Access		1.55 MB	Adobe PDF	View/Open Request a copy

Show full item record

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 «Вал
В555.26»»

Виконав: здобувач 4 курсу, групи ПМск-21
Спеціальності 131 – «Прикладна механіка»
Освітня програма – «Комп’ютерне конструювання
обладнання та розробка технологій
машинобудування»
Нікітін Микола Валерійович
Керівник: ст. викладач Мацепа Сергій Михайлович
Рецензент: Інженер-технолог
ПП «Фотоніка плюс» м.Черкаси
Голуб Микола Васильович

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

__________________Нікітіну Миколі Валерійовичу _____________________
(прізвище, ім’я, по батькові)
1. Тема роботи Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення
деталі «Вал В555.26»
Керівник роботи: Мацепа Сергій Михайлович, старший викладач
(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 ««Вал В555.26»» __________
____________________________________________________________________
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): «Вал В555.26»; «Вал В555.26»
(поковка); Маршрут обробки деталі; Пристрій верстатний; Пристрій
контрольний; Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях
(Характеристика віброізоляторів, загальні методи зниження вібрацій та види
віброізоляції)
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
6. Керівники з роботи із зазначенням розділів роботи, що їх стосується
Підпис, дата
Розділ Керівник
завдання видав завдання прийняв
1,2,3 Мацепа С.М. 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 ___________ Микола НІКІТІН
Підпис Власне ім’я, ПРІЗВИЩЕ

Керівник ___________ Сергій МАЦЕПА
Підпис Власне ім’я, ПРІЗВИЩЕ

АНОТАЦІЯ
На кваліфікаційну роботу бакалавра на тему: «Конструкторсько-
технологічне забезпечення виготовлення деталі «Вал В555.26»».
Виконавець: здобувач групи ПМск-21 Нікітін Микола Валерійович
Керівник: ст. викладач Мацепа Сергій Михайлович
Кваліфікаційна робота бакалавра містить 74 сторінки формату А4, 16
рисунків, 18 таблиць, літературних джерел - 21.
В кваліфікаційній роботі виконано: аналіз технологічності деталі,
обгрунтований вибір заготовки, та розроблений технологічний процес
виготовлення деталі “ Вал В555.26”.
Виконані розрахунки припусків, режимів різання та норм часу.
Сконструйовано верстатний пристрій для обробки шпоночно-фрезерному верстаті
692М та контролю деталей, що шліфуються, безпосередньо на
круглошліфувальному верстаті верстаті 3М151.
У розділі охорони праці та безпеки в надзвичайних ситуаціях розглянуто
характеристику віброізоляторів, загальні методи зниження вібрацій та види
віброізоляції. Проаналізовано гумометалеві, пружинні та суцільнометалеві
віброізолятори, їх конструктивні особливості, переваги, недоліки й умови
застосування. Окрему увагу приділено віброізоляторам типу АМ та АКСС, для
яких наведено конструктивні схеми, статичні й динамічні характеристики.

Арк.
КРБ 26.131.555.001 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 «Shaft V555.26»»
Author: student of group PMsk-21, Mykola Nikitin
Supervisor: Serhii Matsepa, Senior Lecturer
The bachelor’s qualification work contains 74 A4 pages, 16 figures, 18 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 “Shaft V555.26.”
Calculations of machining allowances, cutting conditions, and time standards have
been performed. A machine-tool fixture has been designed for machining on a 692М
keyway milling machine, as well as a fixture for inspecting parts being ground directly
on a 3М151 cylindrical grinding machine.
In the section on occupational health and safety in emergency situations, the
characteristics of vibration isolators, general methods of vibration reduction and types of
vibration isolation are considered. Rubber-metal, spring and all-metal vibration isolators,
their design features, advantages, disadvantages and conditions of use are analyzed.
Special attention is paid to vibration isolators of the AM and AKSS types, for which
design diagrams, static and dynamic characteristics are given.

Арк.
КРБ 26.131.555.001 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 .................................................. 13
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 ................................................................................ 23
2.1 Виявлення й аналіз розмірних зв’язків поверхонь деталі та
формулювання основних технологічних рішень ................................................. 23
2.2 Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь ........................ 27
2.3 Логічна оцінка варіантів МОД і вибір найбільш прийнятного ........... 30
2.4Розмірний аналіз технологічного процесу ........................................................ 32
2.5. Вибір обладнання, технологічного оснащення .......................................... 38
2.6. Встановлення режимів обробки ....................................................................... 45
2.7. Нормування операцій .................................................................................... 48
Розділ 3. Конструкторський розділ ........................................................................ 52
3.1 Проектування верстатного пристрою ............................................................... 52
3.2 Розрахунок пристрою ......................................................................................... 53
3.2.1 Опис конструкції та принцип роботи спеціального пристрою ................... 56
3.3 Проєктування контрольного пристрою ............................................................ 57
Розділ 4. Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях ............................ 59
4.1 Характеристика віброізоляторів ..................................................................... 59
4.2 Загальні методи зниження вібрацій ................................................................ 63
КРБ 26.131.555.001 ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розроб. Нікітін Літ. Арк. Аркушів

Перевір.
Мацепа 6
Т.контр.. ЗМІСТ Арк.
Кер.ДП Мацепа КРБ 26.131.555.001 ПГЗ рупа ПМск-21

ЗаЗтмнв.е рдА. рк. Кана№ш деовкиучм. Підпис Дата

4.3 Види віброізоляторів ........................................................................................ 67
Висновки .................................................................................................................... 69
Список використаних джерел ...................................................................................... 73

Арк.
КРБ 26.131.555.001 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. Рівень розвитку машинобудівного виробництва
значною мірою визначається якістю технологічної підготовки, правильним
вибором заготовок, обладнання, інструменту, технологічного оснащення та
раціональною організацією виробничого процесу. [1]
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 працюють у
складі приводів, передач, редукторів, верстатного обладнання та інших механізмів,
де від точності й надійності окремих елементів залежить працездатність усієї
машини.
Деталь «Вал В555.26» належить до деталей типу тіл обертання і є одним із
поширених елементів машинобудівних конструкцій. Вали призначені для
передавання обертального руху та крутного моменту, встановлення зубчастих
коліс, шківів, муфт, підшипників та інших деталей, а також для забезпечення їх
правильного взаємного розташування у вузлі. У процесі експлуатації вал може
сприймати крутильні, згинальні, радіальні та осьові навантаження, тому до його
виготовлення висуваються підвищені вимоги щодо точності посадкових
поверхонь, співвісності, шорсткості, форми, взаємного розташування поверхонь і
якості обробки шпонкових пазів. [2]
Актуальність теми кваліфікаційної роботи бакалавра зумовлена необхідністю
розроблення раціонального технологічного процесу виготовлення деталі «Вал
В555.26», 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
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 8

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

процесу, підвищення продуктивності праці та зниження собівартості виготовлення
деталі.
Метою кваліфікаційної роботи є розроблення конструкторсько-
технологічного забезпечення виготовлення деталі «Вал В555.26» з урахуванням її
службового призначення, конструктивних особливостей, матеріалу, технічних
вимог і умов виробництва. [3]
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 для механічної обробки й контролю; розглянути питання
забезпечення точності, якості та безпеки виконання технологічного процесу.
Об’єктом роботи є технологічний процес виготовлення деталі «Вал В555.26».
Предметом роботи є конструкторсько-технологічні рішення, які забезпечують
ефективне виготовлення деталі з дотриманням заданих технічних вимог.
Практичне значення кваліфікаційної роботи полягає у розробленні
раціонального технологічного процесу виготовлення деталі «Вал В555.26», який
може бути використаний у машинобудівному виробництві для забезпечення
необхідної точності, якості та продуктивності обробки.
Таким чином, виконання цієї роботи сприяє закріпленню теоретичних знань і
практичних навичок з технології машинобудування, проєктування технологічних
процесів, вибору заготовок, обладнання, інструменту та технологічного
оснащення, а також формує вміння приймати обґрунтовані інженерні рішення під
час виготовлення деталей машин.

Арк.
КРБ 26.131.555.001 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 “ Вал В555.26” − відповідальна деталь, яка призначена для передачі
крутного моменту і взаємного розташування елементів, що кріпляться на ньому.
[4]
Основними технічними вимогами до деталі є:
1. Забезпечення точності та взаємного розташування найважливіших
оброблюваних поверхонь.
2. Забезпечити точність розміру Ø30h7( 0 ) і відхилення від радіального
−0,021
биття 0,12 відносно бази В.
3. Забезпечити точність розміру Ø35k6( +0,018 ).
+0,002
4. Забезпечити точність розміру Ø32js6(±0.008).
5. Забезпечити точність розміру 8Н8(+0,022).
6. Забезпечити шорсткість посадочних шийок Ra 1,25 мкм.
7. Забезпечення точності взаємного розташування та розмірів другорядних
поверхонь, що обробляються:
- торцевих поверхонь;
- фасок;
- центрових отворів .
1.2 Вибір та обґрунтування матеріалу деталі, призначення термічної
обробки
Задано матеріал деталі: сталь 45 за ДСТУ 7809:2015 та його замінник - сталь
50 за ДСТУ 7809:2015. Враховуючи те, що дана деталь працює при циклічних
вантаженнях, в умовах середніх і високих швидкостей, питомих тисків, тому
важливу роль відіграють вимоги до міцності та зносостійкості матеріалу. Також
потрібно зважати на економічну доцільність та в даному випадку, на вимоги до
механічної обробки. Використовуючи вже набуті знання про матеріали, можна
зробити висновок про придатність конструкційних якісних сталей для
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 10

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

виготовлення саме цієї деталі. Хімічний склад вказаних сталей та їх механічні
властивості наведено, відповідно, у таблицях 1.1 та 1.2. [5]
Таблиця 1.1 - Хімічний склад сталі, %.
Марка С Si Mn Не більше Ni Cr
сталі S P

сталь 45 0,42 - 0,5 0,17-0,37 0,5-0,8 0,04 0,035 0,3 0,25
сталь 50 0,47–0,55 0,17-0,37 0,5-0,8 0,04 0,035 0,3 0,25

Умовні позначення в таблиці:
С – вуглець; Si – кремній; Mn – марганець; S – сірка; P – фосфор;
Ni – нікель; Cr – хром.
Таблиця 1.2 - Механічні властивості сталі. [7]
МПа Без Після відпалу або
Марка    ;%  термообробки; високого відпуску;
B T
сталі ;% НВ не більше НВ не більше
Не менше МПа кгс/мм2 МПа кгс/мм2

сталь 45 600 355 16 40 2246 229 1933 197
сталь 50 630 375 14 40 2364 241 2031 207

Умовні позначення в таблиці:
 - межа міцності при розтягненні, МПа;
B
 - межа текучості при розтягненні, МПа;
T
 - відносне подовження зразка при розриві;
 - відносне звуження площі поперечного перерізу зразка при
розриві.
Фізичні властивості сталей 45 і 50 за ДСТУ 7809:2015 наведені в таблиці 1.3.
Таблиця 1.3 − Фізичні властивості матеріалу деталі та матеріалу-замінника
Коефіцієнт
Густина , Теплопровідність
Матеріал лінійного розширення
г/см3 , кал/смсС
106, С-1
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 11

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Сталь 45 7,814 11,649 0,162
Сталь50 7,814 11,649 0,162
Як видно з таблиці 1.3 матеріали мають однакові фізичні властивості.
Технологічні властивості матеріалу (зварюваність і оброблюваність)
визначаються його складом та структурою. Зварюваність сталі значно краща ніж
сірого чавуну, так як при звичайних режимах зварювання виникає перехідна зона,
що визначається високою крихкістю, що може привести до утворення тріщин.
Тому газова і електродугова сварка сталі може проводитися не по спеціальній
технології.
Оброблюваність матеріалу деталі та матеріалу-замінника пов’язана з його
твердістю НВ оберненою залежністю. Оброблюваність оцінюється стійкістю
різального інструмента, допустимими швидкостями різання, чистотою
оброблювальної поверхні і т.д. Оцінку оброблюваності часто проводять по
економічній швидкості різання (ек), що визначає допустиму швидкість обробки
при забезпеченні певної стійкості різця. Швидкість ек залежить від режиму
обробки і твердості сталі, причому з підвищенням твердості вона звичайно
зменшується. Умовно прийнято, що ек=1,0 при НВ190. Для заданих матеріалів
значення ек наведено в таблиці 1.4.
Таблиця 1.4 − Значення ек для матеріалу деталі та матеріалу-замінника
Матеріал Сталь 45 Сталь 50
Твердість, НВ 229 241
ек 0,77 0,85
Деталі, що виготовляються з конструкційної якісної сталі мають добру
оброблюваність різанням. [8]
Технологічні та експлуатаційні властивості дозволяють використовувати ці
сталі для виготовлення деталей, що потребують високої міцності при середній
в’язкості.
Отже, для забезпечення даних властивостей в процесі виготовлення деталь
піддається термічній обробці для надання її максимальної міцності і мінімальної
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 12

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

пластичності. Загартування проводимо при температурі Т=820...860С з
витримкою 30 хвилин, а потім швидке охолодження в маслі. Це дає можливість
отримання відповідних механічних і фізичних властивостей матеріалу, також
поліпшуються корозійні властивості і отримуємо однорідність структури. Також
при загартуванні отримуємо високі внутрішні напруження, тому для їх зниження
використовуємо другий вид термічної обробки − відпуск. Який проводимо при
температурі 400...500С з витримкою 1 години, а потім охолодження на повітрі.
Дана термічна обробка перетворює нестійку структуру загартування − мартенсит в
більш стійку структуру − тростит. [9]
1.3. Аналіз параметрів і норм точності деталі
Враховуючи те, що деталь працює без ударних навантажень, в умовах середніх
і високих швидкостей, питомих тисків, вибираю заготовку − поковка. Шийки Валу
В555.26 під підшипники 35k6( +0,018 ) для надійності і точності встановлення на них
+0,002
підшипників. [10]
Розміри шпонкової канавки відповідають діаметру вала: b=8Н8(+0,022) мм,
t=4Н12+0,12 мм. Шорсткість бокових сторін пазу Ra=12,5 мкм.
Відхилення від симетричності стінок шпонкового пазу не повинно
перевищувати 0,005 мм. Довжина канавки l=480,31 мм.
Загальна довжина валу становить 2330,65 мм.
1.4. Аналіз виробничої програми, визначення типу та організаційної
форми виробництва
Тип виробництва відповідно до чинних нормативних рекомендацій
визначається коефіцієнтом закріплення операцій за формулою [13, с.15]: [11]
КЗ.О =О / Р ,
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 КЗО = 1, що відповідає масовому виробництву. При 1 < КЗО < 10
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 13

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

виробництво − великосерійне, при 10< КЗО <20 − середньосерійне, при 20<КЗО<40
– малосерійне, при КЗО > 40 – одиничне.
За завданням керівника КП режим роботи підприємства – двозмінний.
Для кожної операції визначаємо необхідну кількість верстатів за формулою
[3, с.20]: [12]
m T  N
= ШТ .К ЗАП
Р ,
F  60 
д зн
де mР – розрахункова кількість верстатів, шт;
ТШТ.К. – норма часу, год.;
NЗАП – програма запуску деталей у виробництво, шт./рік; NЗАП =5095
шт/рік;
Fд – дійсний річний фонд часу роботи верстата при роботі в дві зміни, год;
Fд=4055 год [3, с.148].
зн − нормативний коефіцієнт завантаження обладнання, зн =0,8.
При проектуванні виробничих процесів основою розрахунку є не річна
програма випуску виробів, а річна програма запуску їх у виробництво.
NЗАП = NВИП m (1 +  /100 +  /100 +  /100) , шт./рік
де NВИП – програма випуску виробів, шт./рік; NВИП = 4430 шт./рік;
m − кількість деталей в виробі, шт; m=1 шт;
 − процент невідворотних витрат (брак),  ;  = 5%;
 − процент незавершеного виробництва, який залежить від галузі
машинобудування, терміну виробничого циклу та інше, ;  = 5%;
 − процент запасних частин, ;  = 5%.
NЗАП = 42151(1 + 5/100 + 5/100 + 5/100) = 4847 шт./рік,
Середній штучний час знаходять з базового технологічного процесу для двох-
трьох найбільш складних операцій. У разі відсутності даних по трудомісткості
операцій штучний час знаходять орієнтовно за наближеними формулами:
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 14

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

ТШТ.К =  ТО,
K
де  − коефіцієнт, який залежить від типу виробництва і методу
K
обробки поверхонь [3, с.147].
Для всіх операцій знаходимо фактичний коефіцієнт завантаження робочого
місця за формулою [3, с.20]:
m
 р
зф = ,
mn
де mn – прийнята кількість верстатів, шт;
Кількість операцій, які виконуються на робочому місці визначаємо за
формулою [3, с. 20]:

 = зн

зф
де зф − фактичний коефіцієнт завантаження обладнання,
Дані до розрахунку заносяться в таблицю 1.5
Таблиця 1.5 - Розрахунок типу виробництва деталі “ Вал В555.26”
№ Основний
опе- технологічний ТШТ , хв.
рації Назва операції і зміст переходу 
час K
Т -3
0,10 хв.
005 Поковка
010 Контрольна
015 Транспортна
020 Термічна (відпуск)
025 Контрольна
030 Транспортна
035 Фрезерно-центрувальна 2,14 0,22
1. Фрезерувати торці Ø50мм, 0,037D2 = 92,5
l=233±0,65мм. 0,18dl = 7,8
2.Центрувати отвір Ø6,2мм, l=7мм.
040 Контрольна
045 Транспортна
050 Токарно-гвинторізна 2,14 1.5
1.Точити Ø30h7-0.021мм. l=60±0.26мм 0,17dl=306
2.Точити Ø32js6±0.008мм l=29±0.15мм 0.17dl=158
3.Точити зовнішню поверхню
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 15

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

+0,018
Ø35k6 мм l=23±0.15мм 0,17dl=137
+0,002

4.Точити Ø44h14-0.062мм l=7±0.1мм
0,17dl=53
055 Контрольна
060 Транспортна
065 Токарно-гвинторізна 2.14
1. Точити зовнішню поверхню 0.43
+0,018
Ø35k6 мм l=20±0.15мм 0,17dl=120
+0,002
0,17dl=75
2.Точити Ø44h14-0.062мм l=10±0.1мм
070 Контрольна
075 Транспортна
080 Зубофрезерний 2,1
1. Фрезерувати зубці: 2,2Db=1100 2,31
m=4мм, z=24, ступінь точності 8-В
085 Контрольна
090 Транспортна
095 Шпоночно-фрезерна 1,84
1.Фрезерувати паз 8Н8+0,022 на l=48±0,31мм
глибиною 4 мм 6l =6х48=288 0,6
100 Контрольна
105 Транспортна
110 Термічна
115 Контрольна
120 Транспортна
125 Круглошліфувальна 2,1
+0,018 0,15dl = 120
1.ШліфуватиØ35k6 +0,002мм l=23±0.65мм 0,15dl = 105 0,8
+0,018
2.ШліфуватиØ35k6 +0,002мм l=20±0.65мм
3.Шліфувати Ø32js6(±0.008)мм. 0,15dl = 139
l=29±0.26мм
130 Контрольна
135 Транспортна
140 Слюсарна
145 Транспортна
150 Промивочна
155 Контрольна
160 Транспортна
СГД
Усі отримані значення для кожної операції заносимо до таблиці 1.6.
Таблиця 1.1.6 - Дані для уточнення типу виробництва
№ Тшт.к. Розрахункова Прийнята Коефіцієнт Кількість
опе- Операція кількість кількість завантаження операцій
О
рації верстатів, верстатів, робочого
mР mn місця,зф
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 16

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

035 Фрезерно-
центрувальна 0,22 0,01 1 0,01 21
050 Токарно-гвинторізна 1,5 0,04 1 0,04 20
065 Токарно-гвинторізна 0,43 0,01 1 0,01 80
080 Зубофрезерна 2,31 0,06 1 0,06 100
095 Шпоночно-фрезерна 0,6 0,02 1 0,02 80
110 Круглошліфувальна 0,8 0,03 1 0,03 21
Всього ⎯ - 6 ⎯ 322
322
Коефіцієнт закріплення операцій: КЗ.О. = = 53
6
Відповідно тип виробництва – одиничний.
Відповідно до чинних нормативних документів щодо організації
технологічних процесів є дві форми організації технологічних процесів - групова
та потокова.
Доцільність застосування потокової форми організації виробництва
встановлюють на основі порівняння середнього штучного часу ТШТ.СР. з
розрахунковим тактом ТВ випуску:
КЗ.Ф.= ТШТ.СР. / ТВ
При КЗ 0,6 вибирають потокову форму організації виробництва, в іншому
разі – групову.
ТШТ.СР. = 47,65 / 5 = 9,5 хв.
Тривалість такту залежить від типу лінії, для одно номенклатурної:
ТВ = 60 х ФД.О. КЗ / Nзап = 60 х 4055 х 0,8 / 4847 = 38,2 хв.,
де КЗ = 0,8 [13, с.17].
Тоді КЗ.Ф.=9,5 / 62,5 = 0,152.
Отже, формула організації технологічних процесів – групова. Вона
характеризується запуском деталей у виробництво невеликими партіями. [13]
N a
Кількість деталей у партії:n = зап
F
де F – кількість робочих днів на рік, днів; F = 254 дні;
а – періодичність запуску, днів, а = 12 /13, с.29/.
4847 12
Отже : n = = 229шт
254
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 17

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Приймаю n =229шт.
1.5. Аналіз технологічності деталі
Складається з якісної та кількісної оцінок.
Якісна оцінка. Деталь “Вал В555.26” виготовляю із конструкційної якісної
сталі 45 за ДСТУ 7809:2015, заготовка – поковка. Конфігурація зовнішнього
контуру та внутрішніх поверхонь не викликає значних труднощів при обробці. Усі
поверхні технологічні і легко можуть бути оброблені за мінімальну кількість
установів. Складність становить довжина деталі відносно її діаметра, деталь довга:
l/d = 233/100 =2,33, що потребує при токарній обробці підтискання її заднім
центром для підвищення жорсткості. Деталь оброблюється стандартним
інструментом. Високі вимоги Ø32js6(±0.008)та радіальне биття Ø30h7(-0.021)мм,
радіальне биття та циліндричність зовнішнього діаметра зубчатого зачеплення 100
вимагає використання на круглошліфувальної операції. Усі інші поверхні не
потребують високоточної обробки.[14]
Кількісна оцінка. Коефіцієнт використання матеріалу: [15]
КВ.М = МД / МЗ,
де МД – маса деталі, кг; МД = 8,6кг;
МЗ – маса заготовки, кг.
Масу заготовки обчислюємо за формулою: МЗ = ПR2l ,
де R – радіус заготовки; R = 100 мм = 10 см;
l – довжина заготовки; l = 223 мм;
 – питома вага сталі;  = 7,82 г/см3 .
Тоді МЗ = 3,14 х 102 х 241 7,82 =7.2кг.
Отже, КВ.М = 0.98/1.2 = 0,82
1 T n
I I
Коефіцієнт точності: Кт=1- , Тср = ,
Тср n
I
де ТІ – квалітет поверхні;nI – поверхня.
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 18

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Тоді Т = 63+ 71+81+126 +144 + 91 1
ср =10,6 , К =1− = 0,9
Т
16 10,6
1
Коефіцієнт шорсткості: Кш=
Бср
 Ш n
Б = І I ,де ШІ – шорсткість поверхні.
СР
n
I
Тоді Бср= 1,251+ 2,53+ 6,37 +3,23+ 0,632
= 3,98
16
1
К = = 0,25
Ш
3,98
Основною конструктивною та технологічною базою „ Вал В555.26” являється
його геометрична вісь. Виходячи з експлуатаційного призначення деталі
розглядуваного класу, визначаю основні конструктивно-технологічні вимоги до
неї, які заключаються в наступному: прямолінійність геометричної вісі і точне
розміщення шпонкових гнізд, шліців, нарізки як відносно вісі, так і по поперечним
перерізам деталі.
Матеріалом для виготовлення Валу звичайно служить конструкційна якісна
сталь 45 за ДСТУ 7809:2015. Для того щоб забезпечити якісне і економічне
виготовлення Валу, враховуючи перераховані вище загальні вимоги до нього,
необхідно в процесі проектування дотримувати наступні основні вимоги:
1. Вал доцільно обробляти в центрах. Присутність центрів спрощує контроль.
2. Вал повинна мати по можливості невеликі перепади діаметрів. Ступені по
довжині бажано передбачати однаковими або кратними. Такі ступені можна
обробляти одночасно багатьма різцями.
3. На поверхні валу потрібно уникати гребенів, шпонок, виготовлених з ними
за одне ціле.
4. При конструюванні валу з шпонковими пазами потрібно віддавати перевагу
пазам, які виготовлені дисковою фрезою.
5. При проектуванні валу з зубцями потрібно передбачати вільний вихід
різального інструмента.
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 19

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

На основі виконаного аналізу та розрахунків, приходжу до висновку, що
конструкція деталі задовольняє умовам технологічності. Всі вище перелічені
вимоги дотримуються.
1.6. Вибір заготовки і методу її одержання
Спосіб отримання тієї чи іншої заготовки залежить від службового
призначення деталі та вимог до неї, від її конфігурації та розмірів, виду
конструкційного матеріалу, типу виробництва та інших факторів. [16]
Проаналізувавши форму та взаємне розташування елементів конструкції,
можна зробити висновок про певну простоту деталі з точки зору вибору заготовки.
На попередньому етапі вибору оптимального способу отримання заготовки
використаємо матрицю впливу факторів.
Таблиця 1.7 - Матриця впливу факторів
Спосіб Фактори
виготов- форма та точність та техноло- річна Виробничі
лення розміри якість гічні вла- прог- можливості сума
заготов- заготовки поверхневог стивості рама підприємст-
ки о шару матеріалу ва
Штампу- + - + + + 4
вання
Кування + - + + - 3
Прокат + - + - + 3

Проаналізувавши форму деталі можна зробити висновок, що прокат не можна
застосувати, так як при цьому більшість матеріалу прутка іде у відходи. [1]
Вартість заготовки визначаємо за формулою: [17]
C
S 1 S
заг=( QКТК К в ід
С вКМКn)-(Q-q) грн,
1000 1000
де С1− базова вартість (тонни заготовок, грн.) [7] ;
КТ, КС, Кв, КМ, Кn − коефіцієнти, що залежать від класу точності, групи
складності, маси, марки матеріалу і об’єму виробництва заготовок. [3, c.34-
36] ;
Q − маса заготовки ;
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 20

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

q − маса готової деталі ;
Sвід − вартість однієї тонни відходів. [3]
Вартість заготовки, отриманої штампуванням за вище приведеною формулою
буде дорівнювати:
5500 25,4
SЗАГ штамп.=(  4,151,02 1,00  0,87 1,00 1,00 )-(10,3-8,6) =20,21 грн.
1000 1000
Вартість заготовки, отриманої куванням за вище приведеною формулою буде
дорівнювати:
5500 25,4
SЗАГ куван.=(  4,081,02 1,00  0,87 1,00 1,00 )-(9,2-8,6) =19,87 грн.
1000 1000
Таблиця 1.8 − Розрахунок собівартості заготовки [2].
Коефіцієнт Позначення Штампування Кування Прокат
Маса заготовки, кг Q 10,3 9,2 13
Маса деталі, кг q 8,6 8,6 8,6
Базова вартість тонни, грн C1 5500 5500 −
Клас точності - 8 8 8
Група складності - III III III
Група серійності - 7 7 7
Коефіцієнт точності КТ 1,02 1,02 −
Коефіцієнт складності КС 1,00 1,00 −
Коефіцієнт ваги Кв 0,87 0,87 −
Коефіцієнт матеріалу КМ 1,00 1,00
−
Обсяг виробництва Кn 1,00 1,00
−
Sвід
Вартість тонни відходів, грн. 25,4 25,4
−
Вартість заготовки, грн. SЗАГ. 20,21 19,87 12
Ефективність способів отримання заготовки оцінюємо за технологічною
собівартістю, яку укрупнено розраховуємо за формулою:
СД=(SЗАГМЗ)/100+(ЦС/10)( МЗ- МД)
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 21

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

де SЗАГ − ціна заготовки;
МЗ − маса заготовки;
МД − маса деталі;
ЦС − ціна затрат на механообробку, грн/т, приймаю ЦС=500 грн/т [4].
Отже, собівартість отримання деталі при різних методах отримання
заготовки буде становити:
СД шт.=(20,211,4)/100+(500/10)(10.3-8,6)=74,84 грн.,
СД кув.=(15,871,2)/100+(500/10)(9.2-8,6)=71,31 грн.,
СД прок.=(122,17)/100+(500/10)(13-8,6)=65,81 грн.,
Таблиця 1.9 − Порівняльна характеристика методів отримання деталі
Спосіб виготовлення заготовки Штампування Поковка Прокат
Маса заготовки, кг 1.3 1.2 2,17
Вартість заготовки, грн 20,21 15,87 12
Собівартість деталі, грн 74,84 61,31 65,81
Отже, з розрахунків видно, що найекономічніший метод отримання заготовки
- поковка.
Поковку виконують на ковочних молотах і гідравлічних пресах. Поковкам
придають просту форму, обмежену плоскими або циліндричними поверхнями.
Потрібно максимально приблизити конфігурацію поковки до конфігурації деталі.
Ковка коротких уступів і виїмок економічно не доцільна. В нашому випадку
використовуємо ковку на молотах. Спочатку назначають основні припуски і
відхилення на діаметри, загальну довжину, проектуємо заготовку [9, ст.104].

Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 22

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Розділ 2. Технологічний розділ
2.1 Виявлення й аналіз розмірних зв’язків поверхонь деталі та
формулювання основних технологічних рішень
Службове призначення деталі забезпечую рядом параметрів, які визначають
правильне взаємне розташування двох циліндричних зовнішніх поверхонь
Ø30h7( 0 ),Ø35k6( +0,018 ), Ø32js7(±0.008). До цих основних параметрів також
−0,021 +0,002
належать: точність форми, розташувань, розмірів, шорсткість цих поверхонь та
їх співвісність. [2]
До другорядних параметрів можна віднести точність форми, розташувань
розмірів, шорсткість поверхонь інших елементів, таких як центрові отвори,
шпонковий паз, торцеві поверхні, фаски, кільцеві канавки, їх взаємне
розташування та співвісність.
Для даної деталі на основі вище розробленого аналізу можна сформувати
такі задачі:
1. Забезпечення точності та взаємного розташування найважливіших
оброблюваних поверхонь.
2. Забезпечити точність розміру Ø30h7( 0 ) і відхилення від радіального
−0,021
биття не більше 0,12 відносно бази В.
3. Забезпечити точність розміру Ø35k6( +0,018 ).
+0,002
3. Забезпечити точність розміру Ø32js7(±0.008).
4. Забезпечити точність розміру 8Н8(+0,022) і відхилення від симетричності
шпонкового пазу відносно поверхні В не більше 0,005 мм.
6. Забезпечити шорсткість посадочних шийок Ra 1,25 мкм.
7. Забезпечення точності взаємного розташування та розмірів другорядних
поверхонь, що обробляються: торцевих поверхонь;фасок; центрових отворів .
Вибір принципової схеми маршруту обробки деталі
Для деталі “ Вал В555.26” маршрутна схема поетапної механічної обробки
поверхонь приводимо у вигляді таблиці 1.10 в залежності від точності поверхонь
деталі. [3]
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 23

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

8 9 1 1 1 0 7 6 5 4 3
2
1

Рисунок 1.1 − Номерація поверхонь деталі
Таблиця 1.10 - Маршрутна схема поетапної механічної обробки поверхонь
деталі.
Н о м е р п о в е р х н і Етапи обробки
Ква-
літет 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
точ-
ності
16 х х х х х х х х х х х Заготівельний
15 х х х х х х х х х х х
14 х х х х х х х х х х х Чорновий
13 х х х х х х
12 х х х х х х
11 х х х х х х Напівчистовий
10 х х х х х х
9 х х х х х х
8 х х х х х х Чистовий
7 х х х х х
6 х х х х
Вибір і обґрунтування технологічних баз
Усі питання, які вирішуються при проектуванні технологічного процесу,
нерозривно пов’язані між собою. Особливо це стосується визначення
технологічних баз і маршруту обробки. Призначення баз є одним із
найскладніших і принципових розділів 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.
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 24

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Вихідними даними при виборі баз є: робоче креслення деталі, технічні
умови на її виготовлення, вид заготовки та стан її поверхонь, бажаний ступінь
автоматизації. Розробка маршруту обробки та вибір баз повинні проводитись
паралельно.
Вибір баз на першій операції передує визначення поверхонь, що будуть
використовуватися як бази на подальших операціях. Визначивши технологічні
бази для наступних операцій, вибирають технологічні бази для першої операції.
Призначення баз – це багатоваріантний процес, тому однозначних рекомендацій
немає. Основні з них : [4]
1. Базові поверхні мають бути простими за формою та мати достатню
протяжність. Заготовка повинна займати в пристрої відповідне їй місце під дією
власної ваги, а не в результаті прикладення затискаючих зусиль.
2. Чорнові базові поверхні повинні бути найбільш відповідальними
поверхнями готової деталі. У цьому випадку при їх обробці на наступних
операціях забезпечуються рівномірність припусків та однорідна за якістю
поверхня.
3. З метою забезпечення правильного взаємного розташування
оброблюваних поверхонь відносно необроблюваних, базами для першої операції
обирають ті поверхні, які в готовій деталі повинні залишатись необробленими.
4. Після першої операції технологічні бази повинні бути замінені.
Чорнові бази використовуються одноразово.
5. На всіх наступних операціях необхідно дотримуватися принципу
суміщення технологічних, конструкторських та вимірювальних баз, а також
принципу постійності баз.
6. Бази повинні забезпечувати можливість обробки з однієї установки
максимальної кількості поверхонь. Ця вимога особливо важлива при обробці
деталей на повздовжньо-фрезерних верстатах.
7. При відсутності у заготовки надійних технологічних баз можна
створювати штучні бази, наприклад, у вигляді бобишок, технологічних і
центрових отворів та інших.
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 25

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

8. Вибрані технологічні бази разом із закріплюючими засобами повинні
забезпечувати надійне закріплення заготовки на весь процес обробки, а також
просту конструкцію пристрою.
Одночасно реалізувати всі перелічені рекомендації неможливо, тому
розробляється декілька варіантів базування і проводиться аналіз кожного з них.
Аналіз варіантів базування проводимо за допомогою технологічних
розмірних ланцюгів. [5]
5
2
1 3 4

Рисунок 1.2.2 − Варіант 1. Схема базування заготовки в центрах .
5
2
4 3 1

Рисунок 1.2.3 − Варіант 2. Схема базування заготовки в трьохкулачковому
самоцентруючому патроні.
Таблиця 1.11 − Схеми базування заготовки на операціях механічної
обробки деталі
№ Номер поверхні, що Комплект баз
варіанта обробляється подвійна упорна
базування напрямна
1 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,10,11 на вісі На торці поверхні 1
2 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,10,11 на вісі На торці поверхні 1
Перший варіант дає більш точну обробку деталі за рахунок того, що
базування здійснюється по оброблених поверхнях (центрові отвори), тобто
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 26

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

забезпечує точність відносного положення поверхонь, заданих кресленням. Тому
вибираємо перший варіант базування заготовки в центрах. [6]
2.2 Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь
Аналізуючи дану деталь приймаємо метод обробки різанням, як найбільш
поширений у машинобудуванні. Обираємо шлях пошуку – визначення числа
ступенів обробки на основі розрахунків уточнення [17]. [7]
Т N
 = З =    =
1 2 N  ,
І
Т I =1
Д
де  - загальні уточнення;
 - окремі уточнення;
1
N – число ступенів обробки;
ТД, ТЗ – відповідно допуски деталі і заготовки, мм.
Для найбільш спрямованого вибору числа ступенів використовується
формула [13, с.168]:
n = lg / 0,46 .
Для прикладу зробимо розрахунок обробки розміру 35k6( +0,0185) мм. В
+0,002
цьому випадку маємо Тз=1,00 мм, Тд = 0,025 мм. [8]
1,00
 р= = 40
0,025
Регламентована послідовність обробки і технологічні допуски:
Чорнове точіння Т1=0,16;
Чистове точіння Т1=0,039;
Алмазне точіння Т1=0,025.
Визначаємо уточнення по переходах:
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 27

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

1,00 0,16
 0,039
1= = 6,25 ; 2= = 4,1; 3= =1,56 ;
0,16 0,039 0,025
Уточнення всього процесу :
 1 2 3 = 6,254,11,56 =40= р=40
Отже, умова виконується. Таким чином, прийнятий комплекс методів
забезпечить необхідну точність виготовлення поверхні 35k6( +0,0185) мм мм.
+0,002
Таблиця 1.12 − Варіанти методів обробки поверхонь
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 28

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

У відповідності до вибраних методів обробки та сформульованих
технологічних задач, розробляю маршрут механічної обробки деталі за
комбінованим варіантом обробки поверхонь. [9]

Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 29

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

2.3 Логічна оцінка варіантів МОД і вибір найбільш прийнятного
Визначення обґрунтованих допусків на операційні розміри є дуже важливим
етапом проектування технологій, оскільки це питання нерозривно пов’язано з
обґрунтуванням технологічних баз (розділ 1.2.3.), визначенням маршруту
обробки, розрахунком припусків і технологічних розмірів, собівартістю обробки
та продуктивністю. У будь-якому випадку, величина допуску на операційний
розмір не повинна бути менша за можливі похибки, які виникають при виконанні
операції. [10]
У тому випадку, коли конструкторські і операційні розміри на останніх
операціях технологічного процесу співпадають ((діє принцип суміщення баз),
точність конструкторських розмірів забезпечується автоматично. Точність
обробки при цьому визначається технічними можливостями і технічним станом
технологічної системи.
Сумарну похибку обробки можна визначити розрахунково-аналітичним
методом [11, 37], згідно з яким:
W = W ,
СУМ i
де W - похибка, обумовлена і-тим фактором.
i
Сумарна очікувана похибка складається з похибок обробки і похибок
вимірювання:
W =W +W .
СУМ ОБР ВИМ
Очікувані похибки обробки визначаються на основі розмірних зв’язків всієї
технологічної системи, які виникають в процесі виготовлення з включенням
розмірних зв’язків верстата, деталі, інструменту і пристроїв. Для технологічних
систем з ланками, які регулюються (підналагодження інструмента, регулювання
вильоту інструмента), можна розглядати спрощені розмірні зв’язки (ланцюги). У
цих ланцюгах взаємозв’язані розміри деталей верстата, пристрою та інструмента
заміняються замикаючою ланкою Ан. р., яка є налагоджувальним розміром
ріжучого інструмента відносно установочних елементів пристрою, еталона або
нерухомих частин верстата. При обробці різанням в розмірний ланцюг
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 30

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

технологічної системи включається своїми розмірами оброблювана деталь. Під
дією сил різання та інших факторів початковий розмірний ланцюг налагодження
змінюється і в ньому утворюється нова ланка – Ат. с. Величина і точність ланки
Ат. с залежить від технічного стану технологічної системи. У спрощені розмірні
ланцюги включають додаткові ланки, які враховують похибки, що виникають
при зміні взаємного положення ріжучого леза інструмента і оброблюваної
поверхні.
Формула для очікуваної похибки обробки: [11]
W =W +W +W +W .
ОБР Н .Р . Т .С . У ДОД
При виявленні розмірних ланцюгів технологічної системи в розрахунках
похибки обробки слід враховувати ряд обставин.
1. Похибка налагодження і похибки, які вносяться технологічною
системою (W +W =W ) завжди мають місце незалежно від параметрів,
Н .Р . Т .С . С
які потрібно витримати. Інші похибки (W ,W ,W ) можуть бути або не бути
У Р .Б . ДОД
при здійсненні конкретної операції. У відповідності до цього і розмірні ланцюги
у своєму складі будуть мати різні складові ланки.
2. Окремі складові елементи (W ,W ) загальної похибки
ДОД У
параметру, який потрібно витримати, можуть бути величиною другого порядку
у порівнянні з середньостатистичною точністю обробки і складати приблизно
(0,1 . . . 0,2) W . У таких випадках при розрахунках можна ними знехтувати.
С
Похибки вимірювання можуть бути визначені з аналізу розмірних зв’язків
системи: вимірювальний інструмент або прилад – деталь, яка вимірюється. При
роботі на налагодженому обладнанні не завжди слід враховувати похибку
вимірювання. Точність налагодження верстатів перевіряється шляхом
вимірювання, тим самим похибка вимірювання вже врахована у величині
середньої статистичної точності обробки (W ). У цьому випадку її не потрібно
С
враховувати. Це положення справедливе у тих випадках, коли вимірювальною
базою є чисто оброблена поверхня, похибка форми якої незначна за величиною.
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 31

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Розрахунки проведено для найбільш точних поверхонь. Усі поверхні
можливо обробити не перевищуючи допустиму похибку обробки. Поверхні
меншої точності тим більш можливо обробити із заданою точністю. [12]
Отже, можливо розробити висновок, що обробка першим варіантом
задовольняє точності, а також містить в собі меншу кількість операцій.
Формування раціональної структури операцій
Вибір раціональної послідовності встановлень та переходів операції є
багатоваріантною задачею. Критеріями оцінки варіантів операції, що
проектується, можуть бути: оперативний час, штучний час, собівартість
виконання операції. Усі ці критерії зменшуються за умови скорочення числа
переходів та їх одночасного виконання. Число переходів передусім залежить від
числа ступенів обробки кожної елементарної поверхні деталі. [13]
Чим менше ступенів обробки необхідно для кожної поверхні і чим вищою є
їх технологічно та часова сумісність, тим більше можливостей скорочення часу
виконання операції, тим нижче собівартість її виконання. Обираючи схему
обробки, слід пам’ятати, що із зменшенням числа інструменту в налагодженні,
продуктивність росте до певної межі. При певній кількості інструменту ростуть
затрати на зміну і регулювань інструменту, знижується швидкість різання,
зменшується подача.
Можливість суміщення технологічних переходів встановлюють залежно від
жорсткості заготовки, взаємного розташування поверхонь, які оброблюються,
зручності виведення стружки, технічної можливості розміщення інструменту в
зоні обробки. Обробку поверхонь з високими квалітетами точності виділяють в
окрему операцію, застосовуючи одномісні одноінструментальні послідовні
схеми.
На основі цього формується остаточна послідовність обробки деталі та
будується раціональна структура операцій прийнятого варіанту МОД.
2.4Розмірний аналіз технологічного процесу
Розробка креслення заготовки
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 32

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Після попереднього вибору способу виготовлення заготовки на основі
“матриці впливу факторів” проектується заготовка, яка буде виготовлятися
обраним методом. [14]
Головним при проектуванні заготовки є розрахунок припусків, який
можливо здійснити табличним методом або аналітично – розрахунковим
методом на основі розмірного аналізу і розрахунку операційних припусків.
 l Y
V

Рисунок 3 - Схема обробки
Розрахувати припуски та проміжні граничні розміри на поверхню Ø30h6-
0,13мм /за 13, с.89/. [15]
Розраховуються за формулою:
Технологічний маршрут обробки поверхні складається із обґрунтувань:
чорнового та чистового та шліфування чорнового та чистового. Обточування в
трикулачковому патроні, шліфування в центрах. Заготовка - поковка.
Загальна формула:
2Z = 2(R + T +  )
MINi Zi−1 i−1 i−1
де R - шорсткість, мкм;
Z
T - товщина дефектного шару, мкм /13, с.64, табл. 4.5/;
 - просторове відхилення, мкм.
Сумарне відхилення:
 =  2 +  2
,
3 СМ КОР
де  =  =1550мкм- просторове відхилення зміщення;
СМ
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 33

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
D
d

 = кД - просторове відхилення короблення,
КОР
де к = 2мкм - питома кривизна заготовки /13, с.71, табл. 48/,
Д = 30мм - діаметр деталі.
Тоді  = 0,002 30 = 0,06мм .
КОР
2 2
Отже  = 1,55 + 0,06 =1,55мм.
3
Остаточне попереднє відхилення:
після чорнового обточування:
 = К  ,
ОСТ У 3
де К = 0,06 - коефіцієнт уточнення форми /13, с.73/,
У
тоді  = 0,061550 = 93мкм;
ОСТ
після чистового обточування:
 = 0,041550 = 62мкм,
ОСТ
після чорнового шліфування:
 = 0,021550 = 31мкм.
ОСТ
Розрахунок мінімальних значень припусків проводимо, користуючись
основною формулою: [17]
2Z = 2(R + T +  ) ,
MINi Zi−1 i−1 i−1
Отже, мінімальний припуск:
чорнове обточування:
2Z = 2 ( 150 + 250 + 1550 ) = 2 х 1950 мкм
MIN1
чистове обточування:
2Z = 2 ( 50 + 50 + 93 ) = 2 х 193 мкм
MIN1
чорнове шліфування:
2Z = 2 ( 30 + 30 + 62 ) = 2 х 122 мкм
MIN1
чистове шліфування:
2Z = 2 ( 10 + 20 + 31 ) = 2 х 61 мкм.
MIN1
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 34

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Розрахунковий розмір d отримується шляхом додавання розрахункового

мінімального припуску кожного технологічного переходу:
d = 35,002 + 0,122 = 35,124 мм
 3
d = 35,124 + 244 = 35,368 мм
 2
d = 35,368 + 0,386 = 35,754 мм
1
d = 35,754 + 2,900 = 37,654 мм.
ЗАГ
Найбільші граничні розміри вичислюємо додаванням допуску до
найменшого граничного розміру:
d = 35,002 + 0,013 = 35,015 мм
MAX4
d = 35,124 + 0,021 = 35,145 мм
MAX3
d = 35,368 + 0,084 = 35,452 мм
MAX2
d = 35,754 + 0,210 = 35,964 мм
MAX1
d = 38,654 + 0,520 = 39,174 мм.
MA{ЗАГ
ПР
Граничні значення припусків Z визначають як різницю найменших
MAX
граничних розмірів попереднього та виконуваного переходу:
2Z ПР
= 35,145 – 35.015 = 0,13 мм = 130 мкм
MAX4
2Z ПР
= 35,452 – 35,145 = 0,307 мм = 307 мкм
MAX3
2Z ПР
= 35,964 – 35,452 = 0,512 мм = 512 мкм
MAX2
2Z ПР
= 36,174 – 35,964 = 3,21 мм = 3210 мкм
MAX1
2Z ПР
= 35,124 – 35,002 = 0,122 мм = 122 мкм
MIN 4
2Z ПР
= 35,368 – 35,124 = 0,244 мм = 244 мкм
MIN3
2Z ПР
= 35,754 – 35,368 = 0,386 мм = 386 мкм
MIN 2
2Z ПР
= 38,654 – 35,754 = 2,9 мм = 2900 мкм
MIN1
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 35

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Загальні припуски:
Z = 130 + 307 + 512 + 3210 = 4159 мкм
OMAX
Z = 122 + 244 + 386 + 2900 = 3652 мкм
OMIN
Номінальний припуск визначаємо з урахуванням симетричного
розташування поля допуску заготовки:
Z = Z + H − H ,
ОНОМ OMIN 3 Д
де Н = 250 мкм;
3
Н = 13 мкм.
Д
Отже Z = 3652 + 260 −13 = 3899мкм
ОНОМ
d = 30,002 + 3,899 = 33,901мм.
3НОМ
Отримані дані зводимо до таблиці 1.16
Таблиця 1.16 – Розрахунок припусків на обробку поверхні Ø35k6 «Вал
В555.26»
Техноло- Елементи припуску, мкм Розра- До- Граничний Граничні
гічні хунко пус розмір, мм значення
переходи - к припусків, мкм
обробки Розрах вий
поверхні R T  . при- розмір d d 2Z ПР
2Z ПР

Ø35k6 Z пуск  MIN MAX MIN MAX
d , ,
2Z P
MIN
мм мм
Заготовка 150 25 155 33,654 620 33,65 34,27
Чорнове 0 0 4 4
точіння 50 2х1950 30,754 250 2900 3270
Чистове 50 93 30,75 31,00
точіння 30 2х193 30,368 100 4 4 386 536
Чорнове 30 62
шліфуванн 10 2х122 30,124 25 30,36 30,46 244 319
я 20 31 8 8
Чистове 5 2х61 30,002 16 122 131
шліфуванн 15 30,12 30,14
я 4 9

30,00 30,01
2 8
Загалом 3652 4256
На оброблювані поверхні, що залишилися, назначаємо припуски та допуски
табличним методом та зводимо до таблиці 1.17.
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 36

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Таблиця 1.17 - Припуски та допуски на оброблювані поверхні «Вал
В555.26»
Припуск, мм
Поверхня Розмір, мм табличний розрахунковий Допуск, мм

1 233 2 х 2,5 -  0,65
3 Ø44h12 2 х 1,5 - - 0,25
4 8Н8 10 - + 0,036
5,13 Ø30h7 2 х 5 2 х 1,8 - 0,21
8,12 Ø35k6 2 х 8,5 - - 0,21
dm a x з а г о т о в к и 3 9 , 2 7 4
dн о м з а г о т о в к и 3 7 , 9 6 4
dm i n з а г о т о в к и 3 8 . 6 5 4
до п у с к н а з а г о т о в к у  = 6 2 0 м к м
dm a x ч о р н о в о г о т о ч і н н я 3 6 , 0 0 4
dm i n ч о р н о в о г о т о ч і н н я 3 5 . 7 5 4
до п у с к н а ч о р н о в е т о ч і н н я  = 2 5 0 м к м
dm a x ч и с т о в е т о ч і н н я 3 5 ,4 6 8
dm i n ч и с т о в е т о ч і н н я 3 5 ,3 6 8
до п у с к н а ч и с т о в е т о ч і н н я  = 1 0 0 м к м
dm a x ч о р н о в е ш л іф у в а н н я 3 5 ,1 4 9
dm i n ч о р н о в е ш л іф у в а н н я 3 5 ,1 2 4
до п у с к н а ч о р н о в е ш л іф у в а н н я 2 5 м к м
dm a x ч и с т о в е ш л іф у в а н н я 3 5 ,0 1 8
dm i n ч и с т о в е ш л іф у в а н н я 3 5 ,0 0 2
до п у с к н а ч и с т о в е ш л іф у в а н н я 1 6 м к м
п р
2Z м а х ч о р н о в е т о ч і н н я 3 2 7 0 м к м
п р
2Z м i n ч о р н о в е т о ч і н н я 2 9 0 0 м к м
п р
2Z м а х ч и с т о в е т о ч і н н я 5 3 6 м к м
п р
2Z м i n ч и с т о в е т о ч і н н я 3 8 6 м к м
п р
2Z м а х ч о р н о в е ш л іф у в а н н я 3 1 9 м к м
п р
2Z м і n ч о р н о в е ш л іф у в а н н я 2 2 4 м к м
п р
2Z м а х ч и с т о в е ш л іф у в а н н я 1 3 1 м к м
п р
2Z м i n ч и с т о в е ш л іф у в а н н я 1 2 2 м к м

Рисунок 1.8 - Схема розташування припусків та допусків на обробку
поверхні Ø30k6( +0,018 ) «Вал В555.26»
+0,002
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 37

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

2.5. Вибір обладнання, технологічного оснащення
При проектуванні технологічних процесів необхідно володіти даними, що
характеризують обладнання, яким буде обладнано дільницю.
Вибір верстата перш за все визначається можливістю забезпечення
технічних вимог до обробленої деталі у відношенні точності її розмірів, форми
та чистоти поверхонь. Якщо по характеру обробки виконання цієї вимоги
можливо досягнути на різних верстатах, то вибір того чи іншого верстата для
здійснення певної операції потрібно проводити на основі таких принципів:
1) відповідність основних розмірів верстат габаритним розмірам
оброблюваної деталі або декількох одночасно оброблюваних деталей;
2) відповідність виробництва верстата кількості деталей, які повинні
оброблюватись за рік;
3) по можливості найбільш повне використання верстата за потужністю та
часом;
4) найменша затрата часу на обробку;
5) найменша собівартість обробки;
6) відносно менша відпускна вартість верстата;
7) реальна можливість придбання того чи іншого верстата;
8) необхідність використання наявних верстатів.
На вибір типу верстата значно впливають необхідна ступінь точності
розмірів та форми деталі та чистота її оброблюваних поверхонь, чим вищі ці
вимоги, тим дорожчий верстат, тим більше часу на обробку, необхідна
кваліфікація робочого та відповідно вища собівартість обробки. При виборі
верстата потрібно враховувати сучасні досягнення верстатобудування.
Як видно, вирішальним фактором при виборі того чи іншого верстата
(якщо виконання даної операції можливо на різних верстатах, що забезпечують
виконання технічних вимог до деталі) є економічність процесу обробки.
На основі цього проводимо вибір верстатів для даного технологічного
процесу.
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 38

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Операція фрезерно-центрувальна: верстат фрезерно-центрувальний ФЦ-
1
Розміри робочої поверхні столу (ширина х довжина), мм
250х 1000 Найбільше переміщення стола ,мм :
в повздовжньому напрямі 630
в поперечному напрямі 200
в вертикальному напрямі 320
Число подач столу 16
Границі чисел подач стола:
повздовжнього, м/хв 36 - 1020
поперечного , м/хв 28 -790
вертикального, м/хв 14 – 390
Конус шпинделя конус 45°
Частота обертання шпинделя , хв.-1 50 - 1600
Потужність електроприводів, кВт 10
Габаритні розміри, мм:
довжина 1480
ширина 1990
висота 630
Маса верстата, кг 2280
Операція Токарна з ЧПК – верстат токарно-гвинтовий з
числовим програмним керуванням 16К20Ф3 /5, с.16, табл. 9/
Найбільший діаметр оброблюваної заготовки:
- над станиною 400
- над супортом 220
Найбільший діаметр прутка, що проходить через отвір
шпинделя 53
Найбільша довжина заготовки 1000
Крок різі, що нарізається:
- метричної до 20
- дюймової, число ниток на дюйм -
- модульної, модуль -
- пітчевої, пітч -
Частота обертання шпинделя, хв.-1 12,5 – 2000
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 39

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Число швидкостей шпинделя 22
Найбільше переміщення супорта:
- повздовжнє 900
- впоперек 250
Подача супорта, мм/об (мм/хв.):
- повздовжня (3 - 1200)
- впоперек (1,5 - 600)
Число ступеней подач Б/С
Швидкість швидкого переміщення супорта, мм/хв.:
- повздовжнього 4800
- впоперек 2400
Потужність електродвигуна головного привода, кВт 10
Габаритні розміри (без ЧПК):
- довжина 3360
- ширина 1710
- висота 1750
Маса, кг 4000
Ціна, грн. 21500

Вертикально-зубофрезерний верстат 5М310
Діаметр оброблюваних колес з прямим зубом, мм 200
Найбільший модуль по сталі, мм 4
Ширина оброблюваного колеса, мм 200
Найбільші розміри черв’ячної фрези, мм: 125
діаметр №3
Конус Морзе шпинделя фрези 9
Число швидкостей шпинделя фрези 50...400
Частота обертання шпинделя фрези, хв.-1
Подача стола: 0,8...5
вертикальна, мм/об 0,5...20
радіальна, мм/об 0,2...10
тангенціальна, мм/об 4
Потужність електродвигуна привода черв’ячної фрези, кВт 2220х1350
Габарити верстата, мм
Категорія ремонтної складності 15
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 40

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Операція Круглошліфувальна – круглошліфувальний
верстат 3М153 /5, с.29, табл.18/
Найбільші розміри заготовки, що встановлюється:
- діаметр 320
- довжина 700
Найбільший діаметр шліфування: 650
- зовнішнього 25…125
Висота центрів над столом 90…200
Найбільше повздовжнє переміщення стола, 0: 2880,4550
- за годинниковою стрілкою 3
- проти годинникової стрілки 2600
Швидкість автоматичного переміщення стола 1513
(безступінчате регулювання), м/хв. 3500
Частота обертання, хв.-1, шпинделя заготовки з 20000
безступінчатим регулюванням 140
Конус Морзе шпинделя передньої бабки та пінолі задньої 500
бабки 450
Найбільші розміри шліфувального кругу: 90
- зовнішній діаметр 6
- висота 7
Переміщення шліфувальної бабки: 50 – 1000
- найбільше 4
- за одну поділку лімба 500
- за один оберт штовхальної руківки 63
Частота обертання шпинделя шліфувального кругу, хв.-1, 100
при шліфуванні: 0,0025
- зовнішньому 0,001
Швидкість врізної подачі шліфувальної бабки, мм/хв. 1900
Потужність електродвигуна привода головного руху, кВт 0,05 – 5
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 41

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Габаритні розміри (з приставленим обладнанням): 7,5
- довжина 2700
- ширина 2540
- висота 1950
Маса (з приставленим обладнанням), кг 4000
Ціна, грн. 21250
Вибір пристроїв
Як необхідна складова технологічного оснащення вибираються такі
пристрої:
1.Центр обертовий А – 1 – НП ЧПУ відповідно до чинної нормативно-
технічної документації, /14,с.227, табл.25/.
2.Патрон 7100-009 відповідно до чинної нормативно-технічної
документації/14,с.183, табл.2/.
3. Спеціальний верстатний пристрій для фрезерування шпонкового
паза.
Вибір різальних і допоміжних інструментів
Різальний інструмент
1. Дискова сегментна пилка для металу відповідно до чинної нормативно-
технічної документації, Р6М5
Д = 250 мм; d = 32 мм; B = 32 мм; Z = 112 , /5,с.185, табл.87/.
2. Фреза торцева насадна 2210-0071 відповідно до чинної нормативно-
технічної документації, Р6М5
Д = 63 мм; d = 27 мм; d1 = 36 мм; L = 40 мм; l = 22 мм; Z = 14 , /14,с.290,
табл.40/.
3. Свердло спіральне з циліндричним хвостовиком 2300-6974 відповідно
до чинної нормативно-технічної документації
d = 6,2 мм; L = 148 мм; L = 97 мм, /14,с.269, табл.25/.
4. Терпуг 2820-0018 відповідно до чинної нормативно-технічної
документації
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 42

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

5. Різець токарний прохідний упорний з механічним кріпленням
твердосплавних пластин Т15К6.
Різець 2101-0601 відповідно до чинної нормативно-технічної документації
h хв. = 20 х 20 мм; h1 = 20 мм; h2 = 27 мм; l1 = 25 мм; L = 150 мм, /14,с.264,
табл.22/.
6. Різець токарний прохідний з механічним кріпленням твердосплавних
пластин Т15К6.
Різець 2101-0642 відповідно до чинної нормативно-технічної документації
h хв. = 20 х 20 мм; h1 = 20 мм; h2 = 27 мм; l1 = 25 мм; L = 150 мм, /14,с.264,
табл.22/.
7. Різець токарний для метричної різі з кутом в плані 600 Т15К6.
Різець 2660-0007 відповідно до чинної нормативно-технічної документації
h x b = 32 х 20 мм; L = 170 мм; m = 5 мм; тип пластин за відповідно до
чинної нормативно-технічної документації, крок Р = 6 мм.
8. Різець канавочний спеціальний Т15К6.
9. Фреза кінцева 2220-0008 відповідно до чинної нормативно-технічної
документації, Т15К6
d = 9,5 мм; L = 45 мм; l = 20 мм; Z = 4 /5,с.176, табл.71/.
10. Фреза кінцева 2220-0009 відповідно до чинної нормативно-технічної
документації, ВК8
d = 10 мм; L = 50 мм; l = 20 мм; Z = 4, /5,с.176, табл.71/.
11. Фреза черв’ячна
Фреза D-8х36х42f7-C відповідно до чинної нормативно-технічної
документації
12.Круглошліфувальний ПП 200х16х32 39Л50СМ210К відповідно до
чинної нормативно-технічної документації, /14,с.387, табл.8/.
Допоміжний інструмент
Центр обертовий А – 1 – НП ЧПУ відповідно до чинної нормативно-
технічної документації, /14,с.227, табл.25/.
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 43

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Вибір методів і заходів технічного контролю якості деталі
1. Лінійка 500 відповідно до чинної нормативно-технічної документації,
/5,с.467/.
2. Штангенциркуль ШЦ – ІІІ – 150 – 630 – 0,10 – 2 відповідно до чинної
нормативно-технічної документації, /14,с.568, табл.21/.
3. Калібр 8154 – 0222 – 10N9 відповідно до чинної нормативно-технічної
документації
4. Калібр – скоба 8113 – 0122 k6 відповідно до чинної нормативно-технічної
документації
Калібр – скоба 8113 – 0117 h7 відповідно до чинної нормативно-технічної
документації
Вибір засобів механізації та автоматизації технологічного процесу
Згідно стандарту механізації та автоматизації підлягають об’єкти з метою
зниження матеріальних та трудових витрат і збільшення об’ємів виробництва. У
дрібносерійному та середньосерійному виробництві слід використовувати
універсальні металорізальні верстати з механізацією і частковою автоматизацією
завантаження, встановлення, закріплення і вивантаження деталей, робочих і
холостих переміщень рухомих робочих органів верстату з використанням
копіювальних пристроїв та програмного керування. З урахуванням цих
рекомендацій назначаю такі об’єкти механізації та автоматизації:
- завантаження та закріплення заготовки на верстаті відбувається
вручну з використанням ручного пристрою;
- управління верстатом (зміна позиції заготовки, зміна інструменту,
режимів обробки та ін.) автоматизовано за програмою числового регулювання –
контроль деталей відбувається як вручну так і в автоматичному режимі;
- вивантаження стружки механізовано (застосовуються
транспортери стружки).
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 44

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

2.6. Встановлення режимів обробки
Процес формотворення деталі на верстатах неможливий без правильних
режимів різання, які безпосередньо впливають на якість обробки деталі,
технологічний час, економічні показники та інше.
Факторами, що впливають на вибір режимів різання, є : матеріал, форма та
жорсткість оброблюваної заготовки, вид інструмента та матеріал ріжучої
частини, надійність закріплення заготовки на верстаті, потужність верстата.
Прийнятий режим різання повинен повністю задовольняти технологічним
вимогам у відношенні до заданої шорсткості поверхні та точності обробки.
Розрахуємо чорнове і чистове шліфування: 30h6-0.013 l=33±0.26мм

Рисунок 1.9 – Схема обробки. Шліфування кругле зовнішнє
Вибираємо шліфувальний інструмент та встановлюємо його
характеристику.
Профіль: прямий плоский.
Розміри: 500х63х140 3, стор. 29.
Абразивний матеріал: 14А 2, стор. 422.
Зернистість: 25Н 2, стор. 422.
Твердість: С1 2, стор. 423.
Зв’язка: К1 3, стор. 247.
Структура: 7 2, стор. 423.
Клас точності: 6 3, стор. 250.
Клас нерівноваженості: 1.
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 45

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Допустима швидкість: 35 м/с.
Отримуємо абразивний круг: ПП 500х63х140 14А25НС17К1 35 м/с 1 кл.Б.
Вибираємо кількість стадій обробки: 2.
Так на чорнову: 1=0,4 мм;
на чистову: 2=0,2 мм.
Розраховуємо частоту обертання шліфувального круга n, хв-1:
60000V 60000  35
n = к = =1337,5хв−1
D 3,14  500
к
nд =1900хв−1
,
де Vк - допустима швидкість обертання круга;
Dк - зовнішній діаметр круга.
Розраховуємо частоту обертання оброблюваної заготовки 3, стор. 301:
для чорнової: V1з =15 ;
для чистової: V2з = 30 .
Частота обертання заготовки:
1000 15
n = = 86,85об / хв
1з
3,14 30
1000 30
n = =173,7об / хв
2 з
3,14 30
По паспорту частота обертання заготовки 50-1000 об/хв:
для чорнової S1n = kBk = 0,3 63=18,9мм /об
для чистової S2n = kBk = 0,2 63=12,6мм /об
де Bk - висота шліфувального круга, мм;
k - коефіцієнт, який залежить від виду шліфування.
Швидкість руху повздовжньої подачі:
S1nn1з 18,9 86,85
V1Sn = = = 2,09м / хв
1000 1000
S n 12,6 173,7
V = 2n 2з
1Sn = = 2,18м / хв
1000 1000
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 46

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

По паспорту VSn = 0,05−5м / хв .
У даного верстата швидкість руху повздовжньої подачі регулюється
безступінчато від 0,02 до 5 м/хв 2, стор. 29.
Призначаємо поперечну подачу 3, стор. 301:
S1nn = 0,003мм / хід;
S2nn = 0,001мм / хід.
Ефективна потужність різання:
N = C V rS x S y d g =1,3 150,75 0,0030,85 18,90,7 1 = 0,53кВт
1e N 1з 1nn 1n з
N = C V r S x S y d g =1,3 300,75 0,0010,85 12,60,7 1 =1,23кВт
2e N 2 з 2nn 2n з
CN =1,3;r = 0,75;x = 0,85; y = 0,7;g = 0 3, стор. 303.
Потужність двигуна верстата 3М153 Nдв = 7,5кВт .
Необхідна потужність:
N
N = e 3,87
дв = = 4,9кВт
 0,8
Основний час:
2Ln 171,5 0,4
t01 = K = 1,2 = 33,4хв
n1зS1nS1nn 86,85 18,9 0,003
2Ln 171,5  0,2
t = K = 1,5 = 47,2хв
02
n S S 173,7 12,6  0,001
2 з 2n 2nn
де L - довжина ходу стола:
L = 0,5B + l = 0,5 63+ 33 = 64,5мм ;
к
n - припуск на сторону: n = 0,4;n = 0,2 ;
1 2
К =1,5 – коефіцієнт точності.
Таблиця 1.18
№ Назва Подача Швидкість Часто- Макси-
опе- операції, № Глибина різання та обер- мальна
ра-ції тип верстата пере- різання S , S , мм/зуб V , м/хв. тання потуж-
O Z
ходу t, мм n , хв. ність
мм/об
різання
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 47

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

N , кВт
035 Фрезерно- 1 2,5 1,4 0,1 31,7 160 4
центруваль 2 3,1 0,2 - 19,5 1000 0,3
на
050 Токарна з 1 3 0,6 - 165 1250 2,3
ЧПК 2 3 0,6 - 141 1250 4,3
3 1,6 0,6 - 156,4 1250 2,1
4 5 0,4 - 176,7 1250 5,3
5 3 0,6 - 165 1250 4,8
6 1,8 0,5 - 165 1250 3,9
7 4 0,1 - 176,5 1250 6,3
8 2 0,4 - 176,5 1250 2,2
9 1,6 0,4 - 176,5 1250 2,2
10 3,5 3,5 - 72,4 630 3,4
065 Токарна з 1 1 0,6 - 176,5 1250 3,3
ЧПК 2 0,5 0,5 - 165 1250 2,3
3 2 0,6 - 141 1250 4,3
4 1,3 0,5 - 121 1250 3,9
5 0,5 0,5 - 165 1250 2,3
6 4 0,1 - 176,5 1250 6,3
7 2 0,4 - 176,5 1250 2,2
095 Шпоноч 1 9,5 0,12 0,03 39,77 1250 0,29
нофре-
зерна
110 Зубо 1 2,5 0,9 0,09 45,2 160 0,37
фрезерна 2 0,5 0,5 0,05 70,7 250 0,06
140 Кругло- 1 0,01 4,8 - 34,8( м )
шліфувальна с

2 0,01 3,2 - м
34,8( )

с
3 0,01 0,05 - м
34,8(
с
4 0,01 0,05 - 34,8

2.7. Нормування операцій
Однією з складових частин розробки технологічного процесу, окрім
встановлення режимів різання, є визначення норм часу на виконання заданої
роботи.
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 48

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

У серійному виробництві при груповій організації технологічного процесу
визначається норма штучно-калькуляційного процесу: Т = Т /n + Т ,
ШТ .К П .З ШТ
де Т - підготовчо-заключний час, хв.,
П .З
n - кількість деталей у налагоджувальній партії, шт.
Т = Т + Т + Т + Т - штучний час,
ШТ О Д ОБ ВІДП
де Т - основний час, хв.;
О
Т - час на перерви, відпочинок і особисті потреби, хв.;
ВІДП
Т - допоміжний час, хв.
Д
Допоміжний час складається із затрат часу на окремі заходи:
Т = Т + Т + Т + Т ,
Д ВСТ З .В УП ВИМ
де Т - час на встановлення і зняття деталі, хв.;
ВСТ
Т - час на закріплення і відкріплення деталі, хв.;
З .В
Т - час на управління, хв.;
УП
Т - час на виміри, хв.;
ВИМ
Т - час на обслуговування робочого місця, хв.:
ОБ
Т = Т + Т ,
ОБ ТЕХ ОРГ
де Т - час на технічне обслуговування робочого місця, хв.;
ТЕХ
Т - час на організаційне обслуговування, хв.
ОРГ
Приклад розрахунку штучно – калькуляційного часу для операції
095 Фрезерно-шпоночної
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 49

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Т = 0,4хв.
О
Т = Т + Т + Т
П .З П .З1 П .З 2 П .З 3
де Т =10хв. - час на встановлення пристрою /3,с.217, табл.6.5/;
П .З1
Т = 2хв. - час на встановлення фрези /3,с.217, табл.6.5/;
П .З 2
Т = 7хв. - час на отримання та здачу інструменту /3,с.218, табл.6.5/.
П .З 3
Тоді Т =10 + 2 + 7 =19хв.
П .З
Т = 0,04хв. /3,с.199, табл.5.5/;
ВСТ
Т = 0,04хв. /3,с.202, табл.5.7/;
З .В
Т = 0,01хв. /3,с.202, табл.5.8/;
УП
Т = 0,16хв. /3,с.209, табл.5.16/.
ВИМ
Допоміжний час:
Т = 0,04 + 0,04 + 0,01+ 0,16 = 0,25хв.
Д
Час обслуговування:
Т = 6%Т = 6% (Т + Т ) = 0,06 (0,4 + 0,25) = 0,04хв.
ВІДП ОП О Д
,/3,с.213, табл.5.22/.
Т = 4,5 / 96 = 0,019хв., (табл.5.2);
ТЕХ
Т =1,7%Т = 0,017  (0,4 + 0,25) = 0,011хв., (табл.5,18).
ОРГ ОП
Тоді Т = 0,011+ 0,021 = 0,032хв.
ОБ
Отже Т =19 /96 + 0,4 + 0,25 + 0,032 + 0,04 = 0,92хв.
ШТ .К
На операції, що залишилися, норми часу розраховуються аналогічно, дані
заносяться до таблиці 1.19.
Таблиця 1.19 - Зведена таблиця технічних норм часу на операції, хв.
№ Назва операції То Тшт. Тпз. ТШТ.К.

Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 50

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

1 Фрезерно-центрувальна 3,73 4,14 31,04 4,14
2 Токарна з ЧПК 20,48 21,164 37,52 21,78

4 Шпонково-фрезерна 0,22 0,85 23,0 1,23
5 Зубофрезерна 0 ,33 2 ,8 2 1,0 2,31
6 Круглошліфувальна 1,48 9,32 31,21 9,84

Загалом 36,99

Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 51

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Розділ 3. Конструкторський розділ
Розробка технічного завдання на проектування спеціального
верстатного та контрольного пристроїв.
Технічне завдання на проектування спеціального верстатного пристрою
Розділ Зміст розділу
Назва і область Пристрій двомісний для утримання заготовок при
застосування фрезеруванні шпонкового пазу на шпонко-фрезерному
верстаті 692М.
Основа для розробки Операційна карта технологічного процесу механічної
обробки деталі «Вал В555.26».
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 — дрібносерійний.
Програма запуску – 54шт.
Матеріал заготовки —
Сталь 45 за ДСТУ 7809:2015.
Шорсткість — Rа12,5.
Розмір заготовки — 100233 мм.
Документація, яка
використовується при Дивися список використаної літератури. [13]
розробці
Документація, яка Креслення загального виду. Пояснювальна записка
підлягає розробці

3.1 Проектування верстатного пристрою
Технічна характеристика верстата:
Робоча поверхня столу — 2501000 мм.
Потужність верстату — 2,2 кВт.
- Інструмент для обробки: фреза шпонкова 2234-0365 відповідно до
чинної нормативно-технічної документації
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

- Режими і сили різання:
V=24,8 м/хв, S=0,012 мм/об, t=5 мм, Pz= 135 Н.
- В пристрої застосовується ручне закріплення заготовки. Кріплення
виконується за допомогою ексцентрикового затискачу.
- Для забезпечення безпечної роботи необхідно, щоб пристрій з
достатнім зусиллям був прижатий до столу верстату, а заготовка надійно була
закріплена в пристрої.
- Умови роботи пристрою — нормальні.
- Документація, яка підлягає розробці :
- креслення загального виду;
- пояснювальна записка
Теоретична схема базування:

Рисунок 1.6.1 — Теоретична схема базування
3.2 Розрахунок пристрою
Розрахунок сил затиску
Сила Pz ,яка виникає при обробці заготовки намагається прокрутити
заготовку, створюючи крутний момент. Цьому перешкоджають сили тертя, що
виникають в місцях контактів заготовки з опорами та затискним механізмом
(дивися рисунок 6.3). Тому сила затиску W повинна бути:

W =
2  K  M ( 1 . 6 . 1)
d ( f2 + f1 / sin(0,5 ))
де K – коефіцієнт запасу, К=1,5;
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 53

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

М – крутний момент, який виникає під дією сили різання;
M = Pz  d / 2 (1.6.2)
f1 =0,2 – коефіцієнт тертя на опорах;
f2 =0,7– коефіцієнт тертя на затискному механізмі;
d=50 мм – діаметр затискної шийки;
β=90° – кут при основі призми.

2 1,5135 50 0,5
W = = 205Н
50 (0,2+ 0,7/sin(90 0,5))

W

l

3
Q
D
R1
l1 l2 e

Рисунок 1.6.3 – Розрахункова схема пристрою
Звідси сила Q, яка прикладена до рукоятки повинна бути рівною:

R l
Q = W  1  1  ( t g (  +  1 ) + tg2 ) (1.6.3)
l l
3 2
де R1=30 мм;l1=l2=65 мм, l3=100 мм;α=20°;φ1=15°, φ2=30° – кути тертя.

30 65
Q = 205    (tg(20 +15) + tg30) = 80H
100 65
Тобто з розрахунків видно, що сила прикладена до рукоятки повинна бути не
меншою 80 Н.

Перевірка міцності деталей пристрою
Перевірка міцності тяги поз. 11 при дії на неї осьового розтягу:

F
 р =     р . ( 1 . 6 . 4 )
A

Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 54

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
M

де σр – розрахункове напруження при осьового розтягу;
F=205 H – розтягуюча сила;
А=8*10-5 м2 – площа поперечного перерізу тяги;
[σ]р=300 Мпа – допустиме напруження на розтяг.
Підставивши знайдені значення до (1.6.4) дістанемо:

205
 р = = 2,6МПа
810−5

Звідси видно, що σр=2,6 Мпа < 300 Мпа = [σ]р , тобто умова міцності
виконується.
Перевірка міцності циліндричного пальця при зрізі:

F
 з =     з . ( 1 . 6 . 5 )
A

де τр – розрахункове напруження при зрізі;
F=205 H – розтягуюча сила;
А=18*10-5 м2 – площа поперечного перерізу пальця;
[τ]р=420 МПа– допустиме напруження на зріз.
Підставивши знайдені значення до (1.6.5) дістанемо:

205
 р = =1,2МПа
18 10−5

Звідси видно, що τз=2,6 Мпа < 300 Мпа = [τ]з , тобто умова міцності
виконується.
Розрахунок пристрою на точність
Точність пристрою повинна забезпечувати умові
T   (1.6.6)
з 

де Тз = 0,5 мм – допуск на витримуваний розмір (допуск симетричності
шпонкового пазу відносно осі)
ωΣ – дійсна сумарна похибка.

 =
1  2 +  2 +  2 +  2 ( 1 .6.7)
 б з п н.і
Kc

де ωб=0 – похибка базування деталі на призмі;
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 55

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

ωз=0 – похибка закріплення;
ωп=0,05 – похибка пристрою: найбільший зазор у з’єднанні паз стола –
шпонка пристрою;
ωн.і=0,05 – похибка налагодження положення пристрою за допомогою
шаблона;
Кс=0,7 – коефіцієнт, що враховує частку статичної складової в загальній
похибці.

1 2 2
 = 0+ 0+ 0,05 + 0,05 = 0,3
0,7

Звідси видно, що сумарна похибка ωΣ = 0,3 < 0,5 = Тз , тобто пристрій
задовольняє умові точності.
3.2.1 Опис конструкції та принцип роботи спеціального пристрою
Спеціальний пристрій призначений для встановлення двох заготовок деталі.
Деталь 12 встановлюється на призми 7 і притискується торцем до упору 6. Деталі
затискуються затискачами 9. Затискне зусилля передається на затискувач 9 від
рукоятки 3 ексцентрикового затискача 4, через ричаг 5 і тягу 11. При знятті
затискного зусилля притискував 9 повертається у вихідне положення за допомогою
пружини 8. Для полегшення зняття деталей з пристрою притискачі 9 повертаються
на 90° навколо своєї осі. Для зменшення зносу корпусу 1 пристрою, який виникає
при ковзанні ексцентрика 4, на корпусі встановлюються твердосплавні пластини 2.
Пристрій базується на столі верстата за допомогою двох шпонок 13 і закріплюється
гвинтами крізь пази у корпусі.

Рисунок 1.6.2 — Загальний вигляд верстатного пристрою
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 56

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

3.3 Проєктування контрольного пристрою
Технічне завдання на проектування контрольного пристрою

Розділ Зміст розділу
Назва і область Пристрій активного контролю обробки при шліфуванні на
застосування верстаті 5М310.
Основа для розробки Основа для розробки. Операційна карта контролю деталі
«Вал В555.26».
Мета і призначення Спеціальний контрольний пристрій призначений для
розробки вимірювання точності шліфування шийки валу
безпосередньо на верстаті при обробці деталі.
Технічні вимоги Тип виробництва — дрібносерійний.
Габаритні розміри заготовки 100233
Точність обробки шийки валу 35k6( +0,018
 )
+0,002
Шорсткість обробки Ra0,8 мкм
Документація, яка
використовується при Дивися список використаної літератури. [13]
розробці
Документація, яка Креслення загального виду. Пояснювальна записка
підлягає розробці
Опис конструкції та роботи спеціального контрольного пристрою
Спеціальний пристрій призначений для активного контролю деталей, що
шліфуються, безпосередньо на верстаті. Деталь встановлюється на обробку в
центра, після чого на контрольовану шийку накидається притискна скоба 6. Зміна
розміру, що контролюється передається через передавальний шток 4 на індикатор
годинникового типу 1. Притиснення штока 4 до контрольованої шийки
відбувається за допомогою пружини 3. Обмеження руху штока 4 в тримачі 2
забезпечується кільцем 5. Притискування контролюючого органу до шийки,
забезпечується пружиною розтягнення 9, яка кріпиться на стрілі 8. Весь пристрій
кріпиться на кожусі 11, шліфувального круга через кріплення 10. Для меншого
зносу робочих органів на скобі 6 та на штоці 4 передбачені твердосплавні
наконечники 7, один з яких для кращого контакту пристрою з шийкою валу
віднесений на кут 15°. При знятті деталі після обробки тримач 2 піднімається і в
піднятому положенні затискується гвинтом.
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 57

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Пристрій дозволяє виключити контролювання цього розміру після обробки і
підвищити продуктивність обробки.

Рисунок 1.6.3 — Схема контрольного пристрою
Розрахунок контрольного пристрою на точність
Спроектований пристрій повинен забезпечувати умові точності:

1 T   (1.6.8)
Ќ 
3
де Тк – допуск на розміру, що контролюється, Тк=0,008 мм;
 – сумарна похибка контрольного пристрою.
Так як при при контролі всі зазори вибираються пружинами і похибка
базування Б =0 мм, то сумарна похибка контрольного пристрою  буде
дорівнювати похибці вимірювання індикатора І=0,001 мм. Тоді :
1
0,008  0,001
3
Умова виконується тобто пристрій забезпечує задану точність вимірювання
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 58

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Розділ 4. Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях
4.1 Характеристика віброізоляторів
Класифікація віброізоляторів. Компонування підвісу здійснюється, як
правило, з віброізоляторів, що випускаються серійно, розрізняються
демпфірувальними характеристиками, різним поєднанням віброізолюючих і
ударозахисних властивостей, довговічністю, здатністю функціонувати в тих або
інших кліматичних умовах, а також чисто конструктивними особливостями –
габаритами, способом монтажу і так далі. Всі перелічені властивості певною мірою
зберігаються для віброізоляторів одного і того ж виду всіх типорозмірів.
Сучасні віброізолятори прийнято класифікувати в основному за виглядом або
способом введення демпфірування або за матеріалом пружного елемента.
Розрізняють гумометалеві, пружинні і суцільнометалеві віброізолятори з
повітряним або сухим тертям, а також недемпфовані. До останніх відносять
віброізолятори, демпфірвальні властивості яких визначаються внутрішнім тертям
в матеріалі пружного елемента.
Гумометалеві віброізолятори. Пружним елементом віброізоляторів цього
типу є фасонний гумовий масив, сполучений з деталями металевої арматури за
допомогою вулканізації. Переваги гумометалевих віброізоляторів полягають в
простоті їх конструкції, в широкому діапазоні зміни їх пружних характеристик, що
визначаються як властивостями використовуваної гуми, так і конфігурацією
пружного елементу, в можливості довільного орієнтування віброізоляторів щодо
основи. Особливі властивості гуми визначають, проте, і їх недоліки; зміна
динамічних властивостей при тривалій експлуатації, пов'язана з так званим
«старінням» гуми; недостатня надійність з'єднання гумового масиву з металевою
арматурою; погіршення віброзахисних властивостей в умовах, що відрізняються
від нормальних (наприклад, при підвищеній або зниженій температурі і вологості);
недостатнє в окремих випадках демпфірування; неможливість використання в
атмосфері, що містить пари бензину, масла і тому подібне.
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Віброізолятори типу AM. Гумометалеві віброізолятори AM використовують
для віброзахисту порівняно великовантажного устаткування. Їх гумовий масив, що
працює на зрушення, привулканізований до металевої арматури, що складається з
двох кутів (для кріплення до основи) і скоби таврового профілю (для з'єднання з
об'єктом). Креслення, основні розміри і параметри віброїзоляторів цієї серії,
названі також скобовими, зображені на рис. 4.1, статичні характеристики в
осьовому напрямі – в табл. 4.1. Конструкція забезпечує задовільну роботу і в
бічному напрямі.

Рис.4.1. Віброізолятор типу AM
Таблиця 4.1
Статичні характеристики в осьовому напрямі віброізолятор типу АМ
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 60

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Віброізолятори типу АКСС. Ці віброізолятори призначені для захисту
достатньо масивного устаткування; їх пружний елемент виконаний з маслостійкої
гуми і допускає тривалу експлуатацію в умовах зміни температури від -5 °С до +70
°С. Підвищена жорсткість віброізоляторів типу АКСС робить їх ефективними при
захисті від інтенсивних ударних дій. Креслення і розміри віброізоляторів наведені
на рис. 4.2, параметри, що характеризують їх віброзахисні властивості – в табл. 4.2.
і на рис.4.3
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 61

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Рис. 4.2. Віброізолятор типу АКСС
Таблиця 4.2
Статичні і динамічні характеристики віброізоляторів типу АКСС

Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 62

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Рис. 4.3. Статичні характеристики віброізоляторів:
1 – АМ-120; 2 – AМ-80; 3 – АМ-60; 4 – АМ-40; 5 – АМ-27; 6- AМ-18
4.2 Загальні методи зниження вібрацій
Основними напрямами вирішення проблеми віброзахисту є автоматизація
виробництва і впровадження робототехніки.
У тих випадках, коли це зробити не можливо, застосовують спеціальні
методи, більшість з яких заснована на вирішенні диференційних рівнянь руху
коливальних систем. Ці рівняння дуже складні.
З точки зору охорони праці найбільший інтерес становлять вібрації поблизу
резонансу. В цьому випадку завдання спрощується, оскільки машини і агрегати
можна розглядати як коливальні системи з одним степенем вільності. Розглянемо
систему у вигляді зосередженої маси (m), що лежить на пружині, інший кінець
пружини жорстко закріплений. Система, крім того, володіє тертям μ (рис. 4.4).
У цій системі елементи пружності, маси і тертя відокремлені один від одного.
Такі системи називаються системами із зосередженими параметрами. Для простоти
аналізу вважатимемо, що на систему діє змінна збуджуюча сила, що змінюється за
синусоїдальним законом:
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 63

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

F = Fm·sin t. (3.1)
Рівняння коливального руху тіла m у цьому випадку має вигляд:
mx // + μx/ + gx = Fm·sin t, (3.2)
де, m – маса системи, кг;
g – жорсткість пружини, яка чисельно дорівнює силі, яку необхідно прикласти
до пружини, щоб викликати її одиничну деформацію, Н/м;

Рис.4.4. Коливальна система з зосередженими параметрами.
х – потокове значення коливального зсуву пружини, м;
x/ = dx/dt – потокове значення коливальної швидкості, м/с;
x // = dv/dt – потокове значення коливального прискорення м/с;
μ – стала, яка називається коефіцієнтом в'язкого опору, Нc/м;
Fm – амплітуда збуджуючої сили, Н;
ω – частота збуджуючої сили, рад/с.
Рішення цього рівняння дає співвідношення між амплітудами коливальної
швидкості Vm і збуджуючою силою Fm:
F
Vm = m . (4.3)
2
2  g 
 +  m  − 
  
Знаменник цього виразу характеризує опір, який здійснює система
збуджуючій змінній силі, і називається повним механічним опором, або
імпедансом коливальної системи.
 g 
Величина μ складає активну, а величина m −  – реактивну частину цього
 w 
опору.
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 64

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Реактивний опір, у свою чергу, складається з двох опорів: пружного g/ω та
інерційного mω.
Одиниця механічного опору – Нс/м.
Аналізуючи формулу, можна зробити такі висновки про шляхи зниження
вібрації:
1. Боротьба з вібрацією в джерелі її виникнення полягає в тому, що ще на
стадії конструювання машин і проектування технологічних процесів перевага
повинна віддаватися таким кінематичним і технологічним схемам, при яких
динамічні процеси, викликані ударами, різкими прискореннями і т.п., були б
виключені або максимально знижені.
Наприклад:
а) заміна кулачкових і кривошипно-шатунних механізмів такими, що
рівномірно обертаються;
б) заміна кування і штампування пресуванням;
в) заміна ударної правки вальцюванням;
г) заміна пневматичної клепки гідравлічною клепкою і електрозварюванням;
д) для зниження рівня вібрацій редукторів застосовуються шестерні із
спеціальними видами зчеплення – глобоїдним, шевронним замість звичайних
шестерень з прямим зубом.
2. Усунення резонансних режимів при роботі технологічного устаткування
може бути здійснено двома шляхами:
а) зміною маси і жорсткості системи;
б) встановленням нового режиму роботи, тобто зміною частоти збуджуючої
сили.
Як можна змінити жорсткість системи?
Жорсткість системи змінюються введенням в конструкцію ребер жорсткості
або зміною її пружних характеристик.
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 65

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

3 Вібродемпферування – це зменшення рівня вібрацій об'єкта, що
захищається, шляхом перетворення енергії механічних коливань даної системи, що
коливається, в інші види енергії.
Збільшення втрат енергії в системі може здійснюватися:
використанням конструкційних матеріалів з великим внутрішнім тертям
(гума, дерево, пластмаси, сплави);
нанесенням шару пружних матеріалів, що мають великі втрати на внутрішнє
тертя (мастика – антивібріт на основі епоксидної смоли), застосовується для
покриття днищ автомобіля;
використанням поверхневого тертя (наприклад, при коливаннях двох
скріплених і щільно прилеглих одна до одної пружних пластин).
4. Віброізоляція здійснюється за допомогою введення в коливальну систему
пружного додаткового зв'язку, який перешкоджає передачі вібрації від машини
(джерела коливань), до основи або суміжних елементів конструкції (рис.4.5).
Ефективність віброізоляції оцінюється коефіцієнтом передачі (КП):
F
КП = m  1 , (3.4)
F
де, Fm – сила, що діє на основу за наявності пружного зв'язку;
F – сила, що діє на основу при жорсткому зв'язку.

Рис. 34.5. Система з віброізоляцією.
1 1 
Якщо КП =    , то віброізоляція добра. Коефіцієнт передачі
8 15 
розраховується за формулою:

Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 66

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

1
КП = , (3.5)
2
 f 
  −1
 f0 
де f - частота збуджуючої сили; f0 - власна частота коливань системи на
віброізоляторах.
4.3 Види віброізоляторів
1. Віброізоляція між стаціонарним устаткуванням і фундаментом
здійснюється за допомогою гумових прокладок, пружин і гумовометалевих
амортизаторів (рис.3.6).

Рис. 4.6. Віброізолюючі опори (амортизатори):
а - пружинні; б - гумові віброізолятори
Пружинні віброізолятори в порівнянні з гумовими мають ряд переваг: вони
можуть застосовуватися для ізоляції як низьких, так і високих частот, довше
зберігають постійність пружних властивостей в часі, добре протистоять дії мастил
і високої температури, відносно малогабаритні. Але вони можуть пропускати
коливання високих частот, оскільки матеріал пружин (сталь) має малі внутрішні
втрати. Тому пружинні віброізолятори в цьому випадку рекомендується
встановлювати на прокладки з пружних матеріалів типу гуми (комбінована
амортизація).
2. Акустичні шви фундаментів будівель (за фундаментом будівлі залишають
пустоти).
3. Віброізоляція фундаменту від ґрунту.
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 67

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

На Каунаському заводі прецизійних верстатів свого часу не могли добитися
необхідної точності виготовлення деталей для точних верстатів. Вихід: самі
фундаменти верстатів поставили на віброопори.
4. Пружні вставки між несучими елементами будівель і конструкцій
(вентилятори відокремлені пружною вставкою від повітроводів).
5. При роботі з ручним механізованим інструментом застосовуються засоби
індивідуального захисту рук від дії вібрації. До індивідуальних засобів захисту
відносять:
а) віброізолюючі рукавиці або рукавички; б) віброізолюючі прокладки або
пластини, які забезпечені кріпленнями до рукояток; в) спеціальне взуття на високій
пружній підошві. Для профілактики вібраційної хвороби для працівників з
вібруючим устаткуванням рекомендується проводити комплекс профілактичних
заходів: 1) водні процедури; 2) масаж; 3) лікувальну гімнастику; 4) вітамінізацію та
ін.
При роботі з вібруючим устаткуванням у робочий цикл включаються
технологічні операції, не пов'язані з дією вібрації. Якщо це неможливо, потрібно
передбачити 10-15-хвилинні перерви після кожної години роботи.
Помічено, що несприятливі наслідки дії вібрації посилюються в холодних
умовах. Тому в зимовий час робітників потрібно забезпечувати теплими
рукавицями.

Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 68

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Висновки
У кваліфікаційній роботі бакалавра було розглянуто питання
конструкторсько-технологічного забезпечення виготовлення деталі «Вал В555.26».
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 «Вал В555.26» є відповідальною деталлю
машинобудівного виробництва, призначеною для передавання крутного моменту
та забезпечення взаємного розташування елементів, які встановлюються на валу. У
процесі експлуатації вал сприймає крутильні, згинальні, радіальні та осьові
навантаження, тому до нього висуваються підвищені вимоги щодо міцності,
жорсткості, зносостійкості, точності посадкових поверхонь, співвісності,
радіального биття, шорсткості та точності виконання шпонкового пазу.
У роботі виконано вибір та обґрунтування матеріалу деталі. Для виготовлення
вала прийнято конструкційну якісну сталь 45, яка забезпечує необхідне поєднання
міцності, зносостійкості, оброблюваності різанням та економічної доцільності. Як
матеріал-замінник розглянуто сталь 50, що має близькі фізико-механічні
властивості. Для підвищення експлуатаційних характеристик деталі передбачено
термічну обробку, зокрема загартування з подальшим відпуском, що дозволяє
підвищити міцність, зменшити внутрішні напруження та забезпечити стабільність
структури матеріалу.
Проведено аналіз параметрів і норм точності деталі. Особливу увагу приділено
відповідальним поверхням Ø30h7, Ø35k6, Ø32js6, шпонковому пазу 8Н8, торцевим
поверхням, фаскам і центровим отворам. Встановлено, що задані вимоги до
точності розмірів, радіального биття, симетричності шпонкового пазу та
шорсткості посадкових шийок можуть бути забезпечені раціональним вибором
технологічних баз, послідовності операцій, припусків і засобів контролю.
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 69

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Виконано аналіз виробничої програми, визначено тип виробництва та
організаційну форму технологічного процесу. За результатами розрахунків
прийнято одиничний тип виробництва та групову форму організації
технологічного процесу. Така форма організації передбачає виготовлення деталей
партіями, використання універсального і спеціального обладнання, а також
застосування відповідного технологічного оснащення для забезпечення необхідної
точності обробки.
Проведено аналіз технологічності конструкції деталі «Вал В555.26».
Встановлено, що конструкція вала загалом є технологічною: основною
конструктивною та технологічною базою є геометрична вісь деталі, більшість
поверхонь доступні для обробки стандартним інструментом, а оброблення в
центрах забезпечує точність взаємного розташування поверхонь. Водночас значна
довжина деталі відносно діаметра потребує використання центрів або додаткової
підтримки під час токарної обробки для підвищення жорсткості системи.
Обґрунтовано вибір заготовки та методу її одержання. Розглянуто можливі
способи отримання заготовки, зокрема штампування, кування та прокат. На основі
технологічного й економічного порівняння встановлено, що найбільш доцільним
способом є використання поковки. Такий варіант забезпечує необхідні механічні
властивості матеріалу, раціональні припуски на механічну обробку та економічну
доцільність виготовлення деталі.
У технологічному розділі виконано аналіз розмірних зв’язків поверхонь деталі
та сформульовано основні технологічні задачі. Визначено необхідність
забезпечення точності відповідальних циліндричних поверхонь, співвісності,
радіального биття, точності шпонкового пазу, шорсткості посадкових шийок, а
також точності другорядних поверхонь — торців, фасок і центрових отворів.
Розроблено принципову схему маршруту обробки деталі та обґрунтовано
вибір технологічних баз. Для більшості операцій прийнято базування заготовки в
центрах, що забезпечує високу точність взаємного розташування поверхонь і
дозволяє дотримуватися принципів суміщення та постійності баз. Такий підхід є
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 70

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

доцільним для деталей типу валів, оскільки спрощує контроль і підвищує
стабільність технологічного процесу.
Проведено вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь. Для
забезпечення необхідної точності та якості передбачено виконання фрезерно-
центрувальних, токарно-гвинторізних, зубофрезерних, шпоночно-фрезерних,
термічних, круглошліфувальних, контрольних і допоміжних операцій. Прийнятий
комплекс методів обробки дозволяє забезпечити задану точність посадкових
поверхонь, зубчастого зачеплення та шпонкового пазу.
Виконано розмірний аналіз технологічного процесу, розрахунок припусків і
проміжних граничних розмірів на відповідальну поверхню. Розрахунково-
аналітичним методом визначено припуски на обробку поверхні Ø35k6, побудовано
схему розташування припусків і допусків, а для інших поверхонь припуски та
допуски призначено нормативним методом. Це дозволило обґрунтовано
розподілити припуски між переходами та забезпечити отримання готової деталі з
необхідною точністю.
У роботі виконано вибір обладнання, технологічного оснащення, різального,
допоміжного та вимірювального інструменту. Для реалізації технологічного
процесу передбачено застосування фрезерно-центрувального, токарно-
гвинторізного, зубофрезерного, шпоночно-фрезерного та круглошліфувального
обладнання. Обрані верстати й інструменти відповідають характеру оброблюваних
поверхонь, габаритам деталі, вимогам до точності та умовам 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.
У конструкторському розділі спроєктовано верстатний пристрій для обробки
деталі на шпоночно-фрезерному верстаті 692М. Запропонований пристрій
забезпечує правильне базування та надійне закріплення заготовки, підвищує
точність оброблення шпонкового пазу, скорочує допоміжний час і полегшує роботу
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 71

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

оператора. Також спроєктовано контрольний пристрій для контролю деталей
безпосередньо на круглошліфувальному верстаті 3М151, що сприяє підвищенню
точності та стабільності якості обробки.
У розділі охорони праці та безпеки в надзвичайних ситуаціях розглянуто
характеристику віброізоляторів, загальні методи зниження вібрацій та види
віброізоляції. Проаналізовано гумометалеві, пружинні та суцільнометалеві
віброізолятори, їх конструктивні особливості, переваги, недоліки й умови
застосування. Окрему увагу приділено віброізоляторам типу АМ та АКСС, для
яких наведено конструктивні схеми, статичні й динамічні характеристики.
У розділі також розглянуто основні напрями зниження вібрацій: боротьбу з
вібрацією в джерелі її виникнення, усунення резонансних режимів,
вібродемпфування, застосування віброізоляції між обладнанням і фундаментом,
використання пружних вставок, акустичних швів і засобів індивідуального захисту.
Визначено, що ефективне зниження вібрацій має важливе значення для
покращення умов праці, зменшення шкідливого впливу на працівників,
підвищення точності роботи обладнання та запобігання передчасному зношуванню
машин і механізмів.
Таким чином, у кваліфікаційній роботі розроблено раціональне
конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі «Вал В555.26».
Запропонований технологічний процес, вибір заготовки, обладнання, інструменту,
режимів різання, норм часу, верстатного та контрольного пристроїв забезпечують
виготовлення деталі з необхідною точністю, якістю та експлуатаційною
надійністю. Розгляд питань віброізоляції доповнює роботу заходами з охорони
праці та сприяє формуванню безпечніших умов машинобудівного виробництва.
Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 72

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 26.131.555.001 ПЗ 73

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 8302:2015. Інформація та документація. Бібліографічне
посилання. Загальні положення та правила складання. — [Чинний від 2016-07-01].
— Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2016. — VI, 17 с. — (Національний стандарт України).
21. ДСТУ 3008:2015. Інформація та документація. Звіти у сфері науки і
техніки. Структура та правила оформлювання. — [Чинний від 2017-07-01]. —
Київ: ДП «УкрНДНЦ», 2016. — IV, 26 с. — (Національний стандарт України).

Арк.
КРБ 26.131.555.001 ПЗ 74

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

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