ChSTU repository
ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets
Learn More
Please use this identifier to cite or link to this item:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10228| Title: | Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі «Втулка установча» |
| Authors: | Хижняк, Євген Валерійович Коновал, Антон Васильович |
| Keywords: | Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі |
| Issue Date: | 2026 |
| Abstract: | На кваліфікаційну роботу бакалавра на тему: «Конструкторськотехнологічне забезпечення виготовлення деталі «Втулка установча»». Виконавець: здобувач групи ПМск-21 Коновал Антон Васильович Керівник: к.т.н., доцент Хижняк Євген Валерійович Кваліфікаційна робота бакалавра містить 82 сторінки формату А4, 12 рисунків, 48 таблиці, 21 літературних джерел. В кваліфікаційній роботі виконано: аналіз технологічності деталі, обгрунтований вибір заготовки, та розроблений технологічний процес виготовлення деталі “Втулка установча”. Виконані розрахунки припусків, режимів різання та норм часу. Сконструйовано верстатний пристрій для обробки на програмно-комбінованому верстаті моделі ИР320ПМФ4, пристрій для контролю та встановлення похибки перпендикулярності отвору відносно площини Ø160Н7+0,04 У розділі охорони праці та безпеки в надзвичайних ситуаціях розглянуто сучасні звукопоглинаючі матеріали для цехів і виконано розрахунок системи звукопоглинання. Проаналізовано призначення звукопоглинання, основні властивості звукопоглинальних матеріалів, їх класифікацію за ступенем жорсткості, а також приклади сучасних матеріалів і конструкцій, зокрема Acusticab, K-FONIK OPEN CELLS та панелі Акустов-Баффл |
| URI: | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10228 |
| Appears in Collections: | 131 Прикладна механіка (Комп`ютерне конструювання обладнання та розробка технологій машинобудування) |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Коновал .pdf Restricted Access | 1.54 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Extracted text
Міністерство освіти і науки України
Черкаський державний технологічний університет
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
Кафедра технології та обладнання машинобудівних виробництв
До захисту допущено:
В.о. завідувача кафедри ТОМВ
____________Георгій КАНАШЕВИЧ
«_____»_____________2026р.
Пояснювальна записка
до кваліфікаційної роботи бакалавра
на тему: «Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі
«Втулка установча»»
Виконав: здобувач 4 курсу, групи ПМск-21
Спеціальності 131 – «Прикладна механіка»
Освітня програма – «Комп’ютерне конструювання
обладнання та розробка технологій
машинобудування»
Коновал Антон Васильович
Керівник: к.т.н., доцент Хижняк Євген Валерійович
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
__________________Коновалу Антону Васильовичу _____________________
(прізвище, ім’я, по батькові)
1. Тема роботи Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення
деталі «Втулка установча»
Керівник роботи: Хижняк Євген Валерійович, к.т.н., доцент
(прізвище, ім’я, по батькові, науковий ступінь, вчене звання)
Затверджена наказом Черкаського державного технологічного університету від
«13» квітня 2026р. №94/03-03
2. Термін подання здобувачем роботи 01.06.2026
3. Вихідні дані до роботи: кресленик деталі ««Втулка установча»» __________
____________________________________________________________________
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): «Втулка установча»; «Втулка
установча» (виливок); Маршрут обробки деталі; Пристрій верстатний; Пристрій
контрольний; Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях (Сучасні
звукопоглинаючі матеріали для промислових підприємств)
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
6. Керівники з роботи із зазначенням розділів роботи, що їх стосується
Підпис, дата
Розділ Керівник
завдання видав завдання прийняв
1,2,3 Хижняк Є.В. 01.04.2026 29.05.2026
4 Цікановський В.Л. 01.04.2026 29.05.2026
7. Дата видачі завдання 01.04.2026
Календарний план
№ Термін
Назва етапів кваліфікаційної роботи виконання Примітка
з/п етапів роботи
1. Інженерні розрахунки заданої деталі 01.04.2026 Виконано
2. Технологічний розділ 21.04.2026 Виконано
3. Конструкторський розділ 05.05.2026 Виконано
4. Охорона праці 19.05.2026 Виконано
5. Оформлення технічної документації 27.05.2026 Виконано
6. Захист роботи
Здобувач ___________ Антон КОНОВАЛ
Підпис Власне ім’я, ПРІЗВИЩЕ
Керівник ___________ Євген ХИЖНЯК
Підпис Власне ім’я, ПРІЗВИЩЕ
АНОТАЦІЯ
На кваліфікаційну роботу бакалавра на тему: «Конструкторсько-
технологічне забезпечення виготовлення деталі «Втулка установча»».
Виконавець: здобувач групи ПМск-21 Коновал Антон Васильович
Керівник: к.т.н., доцент Хижняк Євген Валерійович
Кваліфікаційна робота бакалавра містить 82 сторінки формату А4, 12
рисунків, 48 таблиці, 21 літературних джерел.
В кваліфікаційній роботі виконано: аналіз технологічності деталі,
обгрунтований вибір заготовки, та розроблений технологічний процес
виготовлення деталі “Втулка установча”.
Виконані розрахунки припусків, режимів різання та норм часу.
Сконструйовано верстатний пристрій для обробки на програмно-комбінованому
верстаті моделі ИР320ПМФ4, пристрій для контролю та встановлення похибки
перпендикулярності отвору відносно площини Ø160Н7+0,04
У розділі охорони праці та безпеки в надзвичайних ситуаціях розглянуто
сучасні звукопоглинаючі матеріали для цехів і виконано розрахунок системи
звукопоглинання. Проаналізовано призначення звукопоглинання, основні
властивості звукопоглинальних матеріалів, їх класифікацію за ступенем
жорсткості, а також приклади сучасних матеріалів і конструкцій, зокрема
Acusticab, K-FONIK OPEN CELLS та панелі Акустов-Баффл.
Арк.
КРБ 26.131.164.001 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 ‘Locating Bushing’”
Author: student of group PMsk-21, Anton Konoval
Supervisor: Yevhen Khyzhniak, PhD in Engineering, Associate Professor
The bachelor’s qualification work contains 82 A4 pages, 12 figures, 48 tables, and
31 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 “Locating Bushing.”
Calculations of machining allowances, cutting conditions, and time standards have
been performed. A machine-tool fixture has been designed for machining on an
IR320PMF4 program-controlled combined machine, as well as a fixture for inspecting
and determining the perpendicularity error of the hole relative to the Ø160Н7+0.04 plane.
In the section on occupational health and safety in emergency situations, modern
sound-absorbing materials for workshops are considered and a calculation of a sound-
absorbing system is performed. The purpose of sound absorption, the main properties of
sound-absorbing materials, their classification by degree of rigidity, as well as examples
of modern materials and structures, in particular Acusticab, K-FONIK OPEN CELLS and
Akustov-Baffle panels, are analyzed.
Арк.
КРБ 26.131.164.001 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
11
1.3. Аналіз параметрів і норм точності деталі .................................................. 12
1.4. Аналіз виробничої програми, визначення типу та організаційної форми
виробництва.................................................................................................................. 14
1.5. Аналіз технологічності деталі ...................................................................... 18
1.6. Вибір заготовки і методу її одержання ....................................................... 20
Розділ 2. Технологічний розділ ................................................................................ 24
2.1 Виявлення й аналіз розмірних зв’язків поверхонь деталі та
формулювання основних технологічних рішень ................................................. 24
2.2 Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь ........................ 27
2.3 Розробка маршруту обробки деталі (МОД) ............................................. 29
2.4Розмірний аналіз технологічного процесу ........................................................ 33
2.5. Вибір обладнання, технологічного оснащення .......................................... 39
2.6. Вибір розмірного налагодження ....................................................................... 44
2.7. Проектування схеми інструментального налагодження ................................ 45
2.8. Встановлення режимів різання .................................................................... 46
2.9. Визначення режимів різання табличним методом ..................................... 50
2.10. Нормування операцій .................................................................................... 50
Розділ 3. Конструкторський розділ ........................................................................ 54
3.1 Проектування верстатного пристрою ............................................................... 54
3.2 Опис конструкції та роботи верстатного пристрою ........................................ 57
3.3 Проєктування контрольного пристрою ............................................................ 60
Розділ 4. Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях ............................ 64
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
4.1 Сучасні звукопоглинаючі матеріали для цехів .............................................. 64
4.2 Розрахунок системи звукопоглинання ........................................................... 68
Висновки .................................................................................................................... 76
Список використаних джерел ...................................................................................... 81
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 7
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Вступ
Сучасне машинобудування є однією з провідних галузей промисловості, що
забезпечує виготовлення машин, механізмів, обладнання та їх складових частин
для різних сфер виробництва. Ефективність машинобудівного виробництва
значною мірою залежить від рівня технологічної підготовки, правильного вибору
заготовок, обладнання, інструменту, пристроїв, режимів обробки та раціональної
організації технологічного процесу. [12]
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 деталей, які виконують базувальні,
установчі та з’єднувальні функції у вузлах машин і технологічному оснащенні,
оскільки від точності їх виготовлення залежить правильність взаємного
розташування елементів конструкції. [13]
Деталь «Втулка установча» належить до деталей типу тіл обертання і
використовується для встановлення, центрування, фіксації або напрямлення інших
деталей у складальних одиницях, пристроях чи механізмах. Такі деталі
забезпечують точне взаємне розташування елементів, сприймають радіальні та
осьові навантаження, а також можуть працювати в умовах тертя та зношування.
Тому до виготовлення установчих втулок висуваються підвищені вимоги щодо
точності внутрішніх і зовнішніх циліндричних поверхонь, співвісності,
перпендикулярності торців, шорсткості поверхонь та стабільності геометричних
параметрів. [14]
Актуальність теми кваліфікаційної роботи бакалавра зумовлена
необхідністю розроблення раціонального технологічного процесу виготовлення
деталі «Втулка установча», 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
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 8
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
технологічного процесу, підвищення продуктивності праці та зниження
собівартості виготовлення деталі. [15]
Метою кваліфікаційної роботи є розроблення конструкторсько-
технологічного забезпечення виготовлення деталі «Втулка установча» з
урахуванням її службового призначення, конструктивних особливостей, матеріалу,
технічних вимог і умов виробництва. [16]
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 «Втулка
установча».
Предметом роботи є конструкторсько-технологічні рішення, які
забезпечують ефективне виготовлення деталі з дотриманням заданих технічних
вимог. [17]
Практичне значення кваліфікаційної роботи полягає у розробленні
раціонального технологічного процесу виготовлення деталі «Втулка установча»,
який може бути використаний у машинобудівному виробництві для забезпечення
необхідної точності, якості та продуктивності обробки. [1]
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. [2]
Арк.
КРБ 26.131.164.001 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
Для проектування задана деталь: Втулка установча
Ця деталь використовуються у редукторі, як складова одиниця.
Можна пред’явити такі вимоги:
- точність розміру і форми приєднувальних поверхонь Ø160Н7+0,04 І=50h14,
190h7(-0,046) І=58 h14;
- співвісність робочої поверхні 0.012 Ø189h14 І=35 h14 відносно бази А
центрального отвору, циліндричність 0,01 валу відносно бази А Ø190h7(-0,046)
І=58мм, циліндричність 0,01 та перпендикулярність 0,025 відносно бази В,
паралельність отвору 0,025 відносно бази В Ø160Н7+0,04 І=50±0.1мм для точної
установки деталей у вузлі;
- мати достатню механічну міцність;
- мати однорідну мікроструктуру матеріалу: тобто забезпечувати
герметичність з’єдання .
Матеріал деталі – CЧ25 ДСТУ 8833:2019. Термічна обробка: після
заготівельної операції маємо відпал повний, а потім після механічної обробки йде
локальне загартування в печах високої частоти (СВЧ) плюс відпускання низьке. [3]
За функціями, які виконують різні поверхні деталь, їх можна поділити на 4
види
- виконавчі поверхні;
- основні бази;
- допоміжні бази;
- вільні поверхні;
Виконавчі поверхні - це поверхні або їх сполучення, за допомогою яких деталь
виконує своє службове призначення. Цими поверхнями є центральні отвори
Ø160Н7+0,04 І=50±0.1мм .
Основні бази - це поверхні деталі, які визначають її положення у виробі.
Цими поверхнями є нижня поверхня, 236h14( )
-1 І=11±0.1.
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 10
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Допоміжні бази - це поверхні деталі, які визначають положення
приєднуваних до даної деталі всіх інших деталей, А Ø190h7(-0,046) І=58 h14мм.
Вільні поверхні - поверхні деталі, які при роботі машини не контактують з
поверхнями інших деталей 108мм. [4]
1.2 Вибір та обґрунтування матеріалу деталі, призначення термічної
обробки
Виходячи із службового призначення деталі, умов експлуатації призначаємо
сірий чавун марки СЧ25 ДСТУ 8833:2019 [17].
Хімічний склад чавуну СЧ25 та відповідно матеріала замінника сірого чавуну
марки СЧ30 ДСТУ 8833:2019 приведено в таблиці 1.2.1[17].
Матеріали відрізняються лише вмістом вуглецю в незначній мірі. Ці матеріали
знаходяться в одному секторі діаграми залізо-вуглець і зазнають одних ітих же
структурних перетворень. Мають вони майже однакові механічні властивості, які
наведено в таблиці 1.2.2[17].
Таблиця 1.1.2.1 – Хімічний склад матеріала деталі та матеріала замінника
Матеріал Вміст елементів, %
Вуглець C Марганець кремній Si Сірка S Фосфор P
Mn
СЧ25 3...3,5 0,5 1,5...3 0,12 0,3...0,8
СЧ30 3,2...3,8 0,6 1,5...3,2 0,12 0,3...0,8
Таблиця 1.1.2.2 – Механічні властивості матеріала деталі та матеріала
замінника
Матеріал Поріг міцності Поріг міцності Твердість Ударна
при розтягу при вигинанні НВ, в’зкість
в, МПа виг, Мпа МПа а, Н м/см
СЧ25 176 358 166...224 0,1
СЧ30 196 392 166...236 0,1
Фізичні властивості:
- модуль пружності 80000 МПа
- відносне звуження: 1%;
- межа міцності при розтязі 300МПа;
- межа текучості 60МПа;
- твердість по Бринелю 165НВ;
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 11
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
- усадка при литті 1,1%.
Таблиця 1.1.2.3 – Технологічні і ливарні властивості
Оброблюваність Температура Показник Рідиннотеку- Лінійна
чість, К усадка,
Матеріал різанням початку тріщено- ж.т.
%
затвердіння,
Кvтв.сп. Кvб.стю стійкості,
С Кт.у
СЧ25 1,1 0,7 1480-1490 0,8 1,0 0.7-0.8
СЧ30 0,7 0,55 1490 0,5 1,1-1,2 0,9
Матеріал деталі, як і матеріал замінник задовольняють вимогам щодо
механічних властивостей деталі, адже деталь працює в умовах великих механічних
навантажень, та забезпечують отримання заготовки литтям. [5]
В технологічному процесі обробки застосовуємо термічну обробку –
стабілізуючий відпал, тому що висока швидкість охолодження відливки збільшує
її міцність на 15...29%, зміну структури в поверхневому шарі та викликає появу
внутрішніх напружень, які при подальшій мехобробці релаксують і змінюють
розміри оброблених поверхонь. Відпал проводимо при ТС=500-600, на протязі 2-
10 годин враховуючи масу та розміри деталі.
1.3. Аналіз параметрів і норм точності деталі
Технічні вимоги і норми точності деталі витікають із службового призначення
виробу і є результатом перетворення якісних і кількісних показників службового
призначення виробу в показники розмірних зв’язків її виконавчих поверхонь.
Деталь зі своїми розмірами - ланками входить в розмірні зв’язки пристрою і тому
точнісні параметри деталі визначаються з розв’язання складальних розмірних
ланцюгів. [6] [6]
Для забезпечення хімічної однорідності та досягнення необхідних механічних
властивостей деталь піддається термічній обробці після литва — відпал. [7]
Технічні вимоги сформульовані вище та норми точності, розроблені
конструктором, достатні для виконання деталями службового призначення. Таким
чином всі конструктивні елементи вирішують функціональні завдання, які
висуваються до виробу цілому. [8]
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 12
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Деталь - Втулка установча, являє собою тіло з центральним отвором.
Маючи на увазi конструкцію деталі та матеріал деталі, використовується такий
метод отримання заготовки, як лиття. [9] [9]
Усі поверхні з точки зору забезпечення точності і якості оброблюваних
поверхонь не виявляють технологічних труднощів: мають вільний підхід
різального інструменту, не мають закритих уступів, дають змогу обробки на
верстатах з ЧПК. [10]
Виходячи з службового призначення вузла до якого входить деталь «Втулка
установча» та службового призначення деталі аналізую норми точності та технічні
умови деталі. [11]
Для забезпечення хімічної однорідності та досягнення необхідних механічних
властивостей деталь піддається термічній обробці після лиття. [12]
До основних баз ставлять вимоги: точність отвору Ø190h7(-0,046) І=58±0.1мм з
шорсткістю Ra1.6, Ø160Н7+0,04 І=50±0.1мм з шорсткістю Ra0,8, Ra1,6.
Технічні вимоги та норми точності, розроблені конструктором, достатні для
виконання деталлю службового призначення. Таким чином всі конструктивні
елементи деталі вирішують функціональні завдання, які висуваються до втулок і
виробу в цілому. [13]
Коригування креслення деталі з простановкою розмірів і параметрів
якості поверхонь
Креслення деталі вилучається з креслення складальної одиниці і виконується
у відповідності з загальними правилами виконання згідно стандартів чинних
стандартів системи конструкторської документації. [14]
Взаємне розташування поверхонь деталей можна задати на кресленнях
різними системами розмірів, забезпечивши при цьому різну точність. [15]
Простановка розмірів і допусків на кресленнях деталей повинні відображати
вимоги, що ставляться до деталі, виходячи з її службового призначення, і
забезпечувати можливість виготовлення деталі простими технологічними
методами, за допомогою яких може бути досягнуто виконання вимог, що
ставляться до неї з урахуванням конструкції машини. [16]
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 13
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Дотримання першої умови забезпечується виявленням розмірних зв’язків
поверхонь деталі на основі розмірного аналізу механізму, другого – правильним
вибором допусків для розмірів, що входять в складальні розмірні ланцюги, завдяки
правильному вибору методу досягнення точності замикаючої ланки. [17]
1.4. Аналіз виробничої програми, визначення типу та організаційної
форми виробництва
В умовах ринкової економіки програма випуску виробу N може бути
представлена такою формулою [3]:
N=П/Ц, (1.1.6.1)
де: П – ринкова потреба в виробах, шт.
Ц – оптимальний життєвий цикл випуску виробів, рік.
В межах курсового проектування оцінити ринкову необхідність у продукції
немає можливості, тому за базу беруть планову програму випуску виробів, яка
наведена в завданні на дипломне проектування. [1]
При проектуванні виробничих процесів основою розрахунку є не річна
програма випуску, а річна програма запуску їх у виробництво, шт. [2]
Nзап = Nвипm(1+/100+/100+/100), (1.1.6.2)
де Nвип – програма випуску виробів, шт/рік; Nвип=2270 шт/рік.
– відсоток невідворотнього браку, %, =3...5%;
– процент незавершеного виробництва, який залежить від галузі
машинобудування, терміну виробничого циклу та інше; %, =2...10%
– процент запасних частин та комплектуючих, %; =2...10%
Nзап =N(1+0,02+0,06+0,04)=2270·1,12=2542шт/рік,
Тип виробництва згідно з чинними нормативно-методичними рекомендаціями
визначається коефіцієнтом закріплення операцій за формулою: [3]
Кз.о.=О/Р, (1.1.6.3)
де О – кількість різних операцій, які виконуються на робочих місцях дільниці чи
цеху, шт.;
Р – кількість робочих місць на дільниці чи в цеху, шт.
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 14
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Якщо за робочим місцем, незалежно від завантаження, закріплено тільки одну
операцію, то Кз.о. = 1, що відповідає масовому виробництву.
При 1<Кз.о.<10, - виробництво великосерійне, при 10<Кз.о.<20 –
середньосерійне, при 20< Кз.о.<40 – дрібносерійне, при Кз.о. > 40 – одиничне.
При визначенні типу виробництва застосовується приблизне значення Тшт., яке
визначається за формулою: [4]
Тшт = кТо (1.1.6.4)
де То – основний технологічний час, визначається по аналогу чи за формулою,
хв;
к – коефіцієнт, який залежить від типу виробництва і методу обробки
поверхонь.
Кількість різних операцій, які виконуються на робочих місцях дільниці чи цеху
визначаються так: [5]
О = з.н./з.ф., (1.1.6.5)
де з.н.- нормативний коефіцієнт завантаження обладнання, з.н.=0.75...0.95,
з.н.=0.8;
з.ф. – фактичний коефіцієнт завантаження обладнання:
Фактичний коефіцієнт завантаження обладнанняобчислюємо за формулою:
з.ф.=mp/mn, (1.1.6.6)
де mp – розрахункова кількість верстатів певного типу, шт.;
mn – прийнята кількість верстатів певного типу, шт..
mp=Tшт.к.Nзап/Fgз.н.60, (1.1.6.7)
де Tшт.к – сумарний штучно-калькуляційний час, хв;
N-річний обсяг виробництва, шт/рік;
Fg-дійсний річний фонд часу роботи одиниці обладнання, год.
При роботі в дві зміни Fg=4055 год.
Згідно вимог чинними нормативно-методичними рекомендаціями є дві форми
організації технологічних процесів-групова і потокова. [6]
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 15
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Доцільність застосування потокової форми організації виробництва
встановлюють на основі порівняння середнього штучного часу Тшт.ср для кількох
основних операцій з розрахунковим тактом випуску Тв:
Кз=Тшт.ср/Тв. (1.1.6.8)
При Кз 0.6 вибирають потокову форму організації виробництва, у противному
разі - групову.
При Кз ≤ 0 .6, можна застосовувати багатономенклатурну потокову лінію, тобто
необхідно підібрати ще кілька подібних деталей.
Тривалість такту залежить від типу лінії:
для однономенклатурної:
Тв= 60Fg.o.Кз/N, (1.1.6.9)
для багатономенклатурної:
Тв= 60Fg.o.Кз/Ni, (1.1.6.10)
для автоматичної:
Тв = 60Fg.л.Кз/N, (1.1.6.11)
де Fg.o., Fg.л. – дійсний річний фонд часу роботи одиниці обладнання потокової
або автоматичної лінії, годин;
Кз= 0.75...0.95 – нормативний коефіцієнт завантаження обладнання;
Ni – число і-тих виробів(деталей), які підлягають випуску за рік.
Якщо з тих чи інших причин в умовах серійного виробництва не вдається
організувати потокове виробництво, приймають групову форму організації, яка
характеризується періодичним запуском виробів (деталей) партіями. Розмір партії
запуску nз на стадії проектування визначають: [7]
nз=Nз/254, (1.1.6.12)
де =3, 6, 12, 24 - періодичність запуску, =12, днів;
F – число робочих днів за рік, F=254.
Проводимо розрахунки, виходячи з того, що задана програма випуску виробів
Nвип =2542 шт.
2542 12
n = =120шт.
ç
254
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 16
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 1.1.6.1 – Штучно-калькуляційний час на операціях „ Втулка
установча ”
№ Назва операції to , хв. tшт.к. = to*к
Формула З-ня tо к З-ня
І Вертикально-фрезерна 1,12 1,85 2,1
1 Фрезерувати торець ночорно І=110h14-0.87мм. 0,006l 0,66
2 Фрезерувати торець начисто І=109h14-0.87мм. 0,004l 0,44
3 Фрезерувати торець ночорно 0,006l 0,072
І=12h14-0.43мм.
4 Фрезерувати торець начисто 0,004l 0,044
І= 11h14-0.43мм.
І Вертикально-фрезерна 1,08 1,85 2
1 Фрезерувати торець ночорно І=108.5h14-0.87мм. 0,006l 0,65
2 Фрезерувати торець начисто І=108h14-0.87мм. 0,004l 0,43
3 Токарно-гвинторізна 2,97 1,72 5,1
1 Точити начорно отв. Ø156H10+0.16 на І=50±0.1мм 0,00017dl 1,33
2 Точити начисто отв. Ø156H8+0.063 на І=50±0.1мм 0,0001dl 0,78
3 Точити тонко отв. Ø160H7+0.04 на І=50±0.1мм 0,0001dl 0,8
4 Точити фаску отв. Ø160H7+0.04 на 2х450 0,00017dl 0,06
4 Токарно-гвинторізна 0,55 1,72 0,4
5 Точити начорно отв. Ø144Н14+1,0 на І=14±0.1мм 0,00017dl 0,34
6 Точити начисто отв. Ø145Н14+1,0 на І=14±0.1мм 0,0001dl 0,21
5 Токарно-гвинторізна 8,2 1,72 14,1
1 Обточити начорно отв. Ø191h12-0.46 на І=97±0.1мм 0,00017dl 3,2
2 Обточити начисто отв. Ø190h10-0.46 на І=97±0.1мм 0,0001dl 1,84
3 Обточити тонко отв. Ø190h7-0.046 на І=58±0.1мм 0,0001dl 1,11
4 Обточити начисто отв. Ø188h14+1,0 на І=62±0.1мм 0,0001dl 1,17
5 Обточити канавку отв.Ø188h14+1,0 на І=4±0.1мм 0,0001dl 0,08
6 Обточити фаску отв. Ø188h14+1,0 на 2х450 0,00017dl 0,07
7 Обточити начорно отв. Ø237h14-1,15 на І=11±0.1мм 0,00017dl 0,45
8 Обточити начисто отв. Ø237h14-1,15 на І=11±0.1мм 0,0001dl 0,26
Результати розрахунків зведені в таблицю 1.1.6.2.
Таблиця 1.1.6.2 - Розрахунок кількості верстатів по кожній операції
Кількість
Тип верстата Тшт.к., хв верстатів з.ф. Р О, шт
mp mn
Вертикально-
4,1 0,05 1,0 0,05 1 6
фрезерний 6В11Р
Токарно-
19,6 0,3 1,0 0,3 2 22
гвинторізний 16К20
Коефіцієнт закріплення операцій буде дорівнювати:
28
K = =14
Ç.Î .
2
Цьому значенню коефіцієнта відповідає середньосерійний тип виробництва.
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 17
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Середньосерійний тип виробництва характеризується періодичністю повтору
партій (серій). Застосовується універсальне, частково спеціалізоване, а також
спеціальні, переналагоджувані пристосування, універсальні і спеціальні ріжучі
інструменти. В якості вихідних заготовок використовують лиття в землю і під
тиском, точне литво. [8]
Даному виду виробництва по чинними нормативно-методичними
рекомендаціями відповідає групова форма організації робіт, запуск виробу
проводиться партіями з визначеною періодичністю. Величина операційної партії
заготовок: [9]
N a 2542 12
n = âèï = 120шт (1.1.4)
F 254
а — періодичність запуску-випуску партії деталей; а =12днів.
F — кількість робочих днів на рік, F = 254 днів.
Приймаю n=120 шт.
1.5. Аналіз технологічності деталі
Трудомісткість виготовлення деталей суттєво залежить від технологічності їх
конструкції, тобто правильного вибору матеріалу деталі, простановки розмірів,
форми поверхонь і їх розташування з заданою точністю, якістю поверхонь.
Конструкція деталей забезпечує наступні технологічні вимоги: [10]
1. Можливість отримання прогресивних заготовок (див.1.1.8);
2. Деталь має достатню жорсткість, що дозволяє застосовувати
багатоінструментальну обробку.
3. Базова та технологічна поверхні мають достатню протяжність, що
забезпечує добру усталеність. [11]
4. Оброблювані поверхні відкриті і досяжні для підходу ріжучого
інструменту.
5. Отвори мають просту геометричну форму.
6. Основними допусками на лінійні розміри є допуски 14 кв. точності.
7. Основний показник шорсткості — 12,5 – 6,3.
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 18
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
В цілому, деталь досить технологічна, має добрі базові поверхні, які
дозволяють поєднувати конструкторські та технологічні бази. Обробку деталі
можливо вести універсальним інструментом. [12]
Технологічний аналіз креслення показав що креслення містить усі необхідні
дані які дають повне уявлення про деталь. Розміри проставлені зручно, що
дозволяє їх витримати від технологічних баз. [13]
Кількісні показники технологічності:
Коефіцієнт точності :
1
К = 1 − (1.1.7.1)
T
T
CP
де ТСР— середній квалітет точності.
n T
T = i i (1.1.7.2)
CP
n
i
де Ті— і-й квалітет;
nі— кількість поверхонь і-го квалітету.
Значення Ті та nі беремо з таблиці 1.1.4.
Таблиця 1.1.7.1 — Квалітети поверхонь
Ті 7 14
nі 2 9
За формулами (1.1.7.1)‚ (1.1.7.2):
7*2+14*9 1
T = =12,25 , K =1− = 0.91
CP1 T1
8 12,25
Коефіцієнт шорсткості :
1
К = (1.1.7.3)
Ш
Ш
CP
де ШСР— середня шорсткість поверхонь.
n Ra
Ш = i i (1.1.7.4)
CP
ni
де Rаі — шорсткість поверхні.
Значення Rа і nі беремо з таблиці 1.1.5.
Таблиця 1.1.5 — Шорсткості поверхонь
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 19
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Rаі, мкм 0,8 1,6 10,0
nі 1 2 8
За формулами (1.1.7.3)‚ (1.1.7.4) :
0.8*1+1.6*2+10*8 1
Ø = = 7 ,
CP1 Ê = = 0.14
Ø 1
10 7
Коефіцієнт використання матеріалу
m
К = Д
ВМ (1.1.7.5)
m
3
де mД— маса деталі;
mД=1,58кг.
mЗ— маса заготовки
mЗ=1,8кг.
Тоді за формулою 1.1.7.5 коефіцієнт використання матеріалу :
1,58
K = = 0.88
BÌ 1
1,8
На основі виконаних розрахунків якісного та кількісного аналізу параметрів
деталей приходжу до висновку, що конструкція деталі задовільняє умови
технологічності. [14] [14]
1.6. Вибір заготовки і методу її одержання
Враховуючи конструктивну подібність заданих деталей, аналіз будемо
виконувати спільно для цих деталей [15]
Виходячи з технологічних властивостей матеріалу СЧ250 згідно з ДСТУ
8833:2019, конструктивних і технологічних властивостей деталі для її одержання
рекомендуються такі способи: лиття в піщано-глинисті форми з ручною та
машинною формовкою, лиття в металеві форми. [16]
Таблиця 1.1.8.1 – Матриця впливу факторів
Фактори
Спосіб Точність
Виготовлення Форма і Технологічні Річна Виробничі
і якість Сума
Заготовки Розміри властивості програма можливості
поверхневого
Заготовки матеріалу підприємства
шару
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 20
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Литво в
піщано-
глинисті
- + + + + 4
форми з
ручною
формовкою
Литво в
піщано-
глинисті
+ + + + + 5
форми з
машинною
формовкою
Литво в
+ + + + + 5
кокіль
Із матриці впливу факторів видно, що можна використовувати як лиття в
кокіль, так і лиття в піщано-глинисті форми з машинною формовкою, лиття в
піщано-глинисті форми з ручною формовкою не підходить. [17]
Головні особливості лиття в кокіль — можливість виготовлення відливок з
високою якістю поверхні (Rz=80…20мкм); менші допуски на розміри; зниження
припусків в 2…3 рази. Його головна особливість у багаторазовому використанні
металевої форми — кокіля. Основним недоліком даного методу отримання -досить
незначна кількість заготовок, що можна отримати з одного кокіля, а саме – 30-50
деталей, порівняно із вартістю самого кокіля.
Альтернативним йому є метод отримання заготовок в піщано-глинисті форми
з машинною формовкою, його перевагами є досить недорога вартість
формовочного матеріалу і при застосуванні машинної формовки час зменшується
в декілька разів. Недоліком цього методу є те, що збільшуються витрати матеріалу
за рахунок ливникових каналів та одноразове використання форми. [1]
Отже для остаточного вибору способу отримання заготовки потрібно провести
більш поглиблений аналіз цих двох методів. [2]
Таблиця 1.1.8.2 – Порівняльна характеристика способів одержання заготовки
Шорст-
Відносна
Спосіб Тип Маса Точність кість Технологічн
Матеріал собівар- Область
одер- вироб- відливок розмірів, поверхн і
відливок тість, застосування
жання ництва кг квалітет і особливості
грн/т
Rz, мкм
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 21
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Литво в
піщано-
глинисті Сталь, Можливість
чавун, 10… виготовлення Фланці,
форми з
О, С 11…17 320…80 125…170 відливок будь вали, диски,
машин кольорові 1000 якої
ною втулки
метали конфігурації
формов
кою
Виготовлення Муфти,
Сталь, товстостінних втулки,
Литво в чавун відливок
С 0,1…50 12…15 80…20 150…200 стакани,
кокіль кольоро- простої та
маховики,
ві метали середньої
складності стакана
Вартість заготовки визначаємо за формулою :
C1 S
S заг = Q KТ KC K е K
в ід
М K п − (Q −q) грн, (1.1.8.1)
1000 1000
де С1 – базова вартість (тони заготовок, грн.)
Кт, Кс, Кв, Км, Кп – коефіцієнти, що залежать від класу точності, групи
складності, маси, марки матеріалу і об'єму виробництва заготовок. [3, с.34–36]
Q – маса заготовки.
q – маса готової деталі.
Sвід – вартість однієї тони відходів.
Вартість заготовки „ Втулка установча ”, отриманої литвом в піщано-глинисті
форми визначаємо за формулою 1.1.8.1: [3]
S ПГФ
ЗАГ =((10500/1000)1,5810,731,11,161)-(2,1-1,58)735/1000=134,8 грн.
Аналогічно за формулою 1.8.1 визначаємо вартість заготовки, отриманої
литвом в кокіль :
S ЗАГ
КОК =((10500/1000)1,5810,831,11,20,93)-(1,8-1,58)735/1000=142,8
грн.
Економічний ефект виготовлення заготовки методом литва в піщано-глинисті
форми з машинною формовкою в порівнянні з методом литва в кокіль: [4]
E = (SЗАГ − SЗАГ ) NЗАП (1.1.8.2)
КОКІЛЬ ПІСЧ .
де NЗАП — програма запуску виробів, шт.
Е=(142,8 – 134,8)2542=20336 грн.
Порівнюючи технологічну собівартість виготовлення заготовки обома
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 22
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
методами литва, зробимо висновок, що доцільніше використовувати литво в
піщано-глинисту форму з машинною формовкою. [5]
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 23
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розділ 2. Технологічний розділ
2.1 Виявлення й аналіз розмірних зв’язків поверхонь деталі та
формулювання основних технологічних рішень
Виявлення та аналіз розмірних зв’язків провадимо за кресленням деталі з
урахуванням функцій, що виконуються конкретними поверхнями деталі в
складальній одиниці. [6]
1. Забезпечення точності розташування оброблених і необроблених
поверхонь.
2. Забезпечення рівномірності припусків на оброблених поверхнях.
3. Забезпечення точності розмірів і форми поверхонь.
160H7+0.04 І=50±0,01мм
190h7(-0,046) І=58±0,01мм
4. Забезпечення точності лінійних розмірів: 50±0,01мм, І=58±0,01мм.
Вибір принципової схеми маршруту обробки деталі
Принципова схема маршруту обробки деталі (МОД) – це укрупнений план
обробки заготовки що встановлює послідовність операцій (чи груп операцій)
обробки різанням, а також зміст і місце в плані обробки термічних, слюсарних та
контрольних операцій. [7]
А. Втулка установча:
2 3
1
9
8 1 0
1 1
7 5 4 6
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 24
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Рисунок 1.2.2.1 – Оброблювані поверхні деталі „ Втулка установча ”
Таблиця 1.2.2.1 — Маршрутна схема поетапної механічної обробки
поверхонь
Квалітет Номера поверхонь
точності за
ДСТУ ISO 286
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
15 Заготівельний
14 Е2, Чорновий (попередній)
13
12 Е4, Напівчистовий,
11
10
9 Е6 Чистовий
8
7 Е9 Викінчувальний
6
Вибір і обґрунтування технологічних баз
Аналізуючи функції, які виконують поверхні деталі згідно свого
службового призначення, та розмірні зв’язки між поверхнями деталі визначаю
технологічні бази деталі на першій та наступних операціях. [8]
При виборі базування на першій операції керуюсь основними правилами
вибору чорнових баз та наступними вимогами [7, с.247]:
– забезпечення точності поверхонь, які підлягають обробці відносно
поверхонь, що залишаються у готової деталі необробленими; [9]
– рівномірне розподілення припусків на обробку між поверхнями деталі,
що підлягають обробці; [10]
– підготовка чистових баз для подальшої обробки решти поверхонь
При виборі базування на наступних операціях керуюсь основними
правилами вибору чистових баз та наступними вимогами [7, с.247]:
– забезпечення „принципу сталості баз” (бази повинні забезпечувати
можливість обробки з однієї установки максимальної кількості поверхонь); [11]
– забезпечення „принципу суміщення баз” (базами повинні бути поверхні,
від яких на кресленні дається розмір, що визначає положення даної
оброблюваної поверхні) [12]
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 25
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
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. [13] [13]
Вихідними даними при виборі баз є: робоче креслення деталі, технічні
умови на її виготовлення, вид заготовки та стан її поверхонь, бажаний ступінь
автоматизації. [14] [14]
При виготовленні “Втулка установча” в якості технологічних баз
використовуємо посадочний отвір та опорний торець. [15]
При розробці схеми базування вирішується питання вибору та розміщення
опорних точок. Кількість опорних точок визначається операцією, в першу чергу
кількістю витриманих на ній вихідних розмірів та схемою їх розташування по
відношенню до осей координат. Для кожної операції вибираємо вихідні бази та
проставляємо вихідні розміри та бази для орієнтування заготовки. В якості
вихідних потрібно приймати тільки конструкторські розміри, які проставлені на
кресленні деталі та відносно тих же елементів. [16] [16]
Деталь із позначенням базування зображена в таблиці 1.2.3.1.
Таблиця 1.2.3.1 Схеми базування при обробці деталі „ Втулка установча ”
Варіант Схема Задачі, що вирішуються
Запропоновані варіанти
базування забезпечують
1.Вертикально-
фрезерна потрібну точність
4, 5
обробки, безпосереднє
1 2 3
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 26
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
отримання усіх розмірів,
а також можливість
2. Вертикально- використання
фрезерна 4, 5
універсальних та
1 2 3 спеціальних верстатних
1, 2 пристроїв для
механічної обробки
даної деталі. [17]
3. Токарно-гвинторізна
3 4 , 5
Використовуючи запропоновані схеми можна досягти найбільшої простоти
пристроїв і забезпечити усі виконувані розміри без перерахунку розмірних
ланцюгів. [1]
2.2 Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь
На вірний вибір методу обробки поверхонь заготовки впливають такі
фактори, як службове призначення деталі, функціональне призначення
поверхонь, вимоги по точності, шорсткості, геометричної форми тощо. [2] [2]
Визначаю число ступенів обробки на основі розрахунків уточнення [17]
T n
= 3 = 1 2 ... n = i
Tд i=1 (1.2.4.1)
де - загальне уточнення;
і – окремі ступені уточнення;
n – число ступенів обробки;
Тз, ТД, Ті – допуски параметрів, що розглядаються відповідно до
заготовки деталі, і –го ступеня. [3]
Розкладаючи загальне уточнення на ступені слід врахувати: для першого
ступеня чорнової обробки - <6, для проміжних ступенів напівчистової обробки
- =3…4, для ступенів чистової обробки - =1,5…2.
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 27
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Для найбільш спрямованого вибору числа ступенів використовуємо
формулу:
N=lg/0,46 (1.2.4.2)
Розрахунки кількості переходів для кожної поверхні деталі наведено в
графічній частині проекту, а результати в таблиці 1.2.4 [4]
1.2.4.1 Визначення числа ступенів обробки на основі розрахунків уточнення
за методикою [8, с.402, ф-ли 11.1 – 11.4].
Визначення комплексу методів при обробці отвору 160Н7( +0.04 )мм
1. Визначаю розрахункове уточнення
T 1,200
= з = = 40 (1.2.4.3)
Тд 0,03
де Тз - допуск параметра заготовки, мм; Тз =1,200 мм;
Тд - допуск параметра деталі, мм; Тд =0,03 мм.
2. Визначаю число ступенів обробки
lg
p lg40
n = = = 3.5, приймаю n=4 переходи. (1.2.4.4)
0,46 0,46
3. Знаходжу регламентовану послідовність обробки і технологічні допуски
згідно [8,с.506, таблиця 12.2]:
Варіант 1:
Чорнове розточування, Т1=0,300мм, (ІТ 12);
Чистове розточування, Т2=0,120мм, (ІТ 10);
Тонке розточування, Т3=0,046мм, (ІТ 8);
По варіанту 1: Т з 1,20 Т 0,3
= = = 4; 1 Т 0,12
1 2= = = 2,5 ; 2
Т 0,3 3= = = 2,61
1 Т2 0,12 Т3 0,046
Уточнення всього процесу:
по варіанту 1: = 4 2,5 2,611,53= 40 = 40 - точність
1 2 3 4 р
забезпечується;
Таким чином, прийнятий комплекс методів забезпечить необхідну точність.
Таблиця 1.2.4.1 — Методи обробки поверхонь деталі „ Втулка установча”
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 28
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
У відповідності до вибраних методів обробки та сформульованих
технологічних задач розробляємо маршрут механічної обробки деталі [5]
2.3 Розробка маршруту обробки деталі (МОД)
Згідно з кресленням деталі, принциповою схемою маршруту обробки
(таблиця 1.2.2.1) та наміченими методами обробки поверхонь (МОП, таблиця
1.2.4.1), пропоную такі варіанти МОД [6]
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 29
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Варіанти МОД заносимо до таблиці та відображаємо в графічній частині.
Таблиця 1.2.5.1 — Маршрут обробки деталі „ Втулка установча ”
Таблиця 1.2.5.2 — Методи обробки деталі
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 30
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 31
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Логічна оцінка варіантів МОД і вибір найбільш прийнятного
Критеріями вибору варіанта технологічного процесу є:
1. Оцінка доцільності прийнятого метода виготовлення заготовки;
2. Забезпечення заданої точності по всім лінійним і кутовим розмірам,
а також заданих параметрів шорсткості; [7]
3. Можливість використання стандартного різального, вимірювального
інструменту і пристроїв;
4. Число, складність і орієнтовна вартість технологічного обладнання,
пристроїв, різальних і вимірювальних інструментів і ін.; [8]
5. Оцінка можливості автоматизації операцій і процесу в цілому;
Обраний метод отримання заготовки є найдоцільніший при даному типові
виробництва, поскільки альтернативні йому варіанти, а саме зварювання та лиття
в кокіль є економічно неефективними, а саме лиття в пісчано-глинисту форму
забезпечує найбільшу ефективність та забезпечує необхідну точність. [9]
Проаналізувавши базовий варіант обробки деталі, зроблено висновок про
його неефективність при серійному типові виробництва tшт.к. tшт.к1. [10]
В запропонованому варіанті при застосуванні верстатів з ЧПК підвищується
точність обробки за рахунок високої точності позиціювання інструмента,
зменшується підготовчо-заключний час. Недоліком цього варіанту є порівняно
висока вартість верстату, але при дозавантаженні верстата іншими типовими
деталями його використання є ефективними при даному типові виробництва.
[11]
Як в першому так і в другому маршрутах можливо використовувати як
спеціальний різальний, вимірювальний інструмент, так і стандартний. [12]
Обидва варіанти забезпечують потрібну точність розмірів і параметри
шорсткості поверхонь заданих кресленням. [13]
Зваживши все приходимо до висновку, що другий, проектний варіант МОД
є більш прийнятним, тому приймаємо його для подальшої розробки. [14]
Формування раціональної структури операцій
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 32
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Раціональність структури операцій вибрана на підставі рекомендацій 12
табл.3.18, стор.61, тобто при використанні верстатів з ЧПК це буде:
багатопозиційна багатоінструментальна послідовна обробка деталі на токарно-
гвинторізному верстаті 16К20Ф3. [15]
2.4Розмірний аналіз технологічного процесу
В цьому розділі виконуємо:
А. Розрахунок припусків аналітичним шляхом на обробку поверхні
160Js7±0.02:
а) отримання заготовки литтям;
б) Розточування по 12-му квалітету точності
в) Розточування по 10-му квалітету точності
г) по 7-му квалітету точності
Рисунок 1.4.1 – ескіз деталі
Розрахунок припусків на обробку виконуємо розрахунково-аналітичним
методом i нормативним методом. Розрахунково-аналітичним методом
розраховуємо припуски на одну поверхню 160Н7. На підставі результатів
визначення припусків розрахунково-аналітичним методом будуємо графічну
схему розташування припусків. На інші поверхні припуски призначаємо за
ДСТУ 8981:2020. [16]
Технологічний маршрут обробки внутрішньої циліндричної поверхні
160Н7 складається з трьох переходів: чорнового, чистового та тонкого
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 33
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
розточування, заготовка — відливок в піщано-глинисті форми з машинною
формовкою. [17]
Аналітичним методом розраховую припуски та операційний розмір отвору
130Н7. На інші оброблювані поверхні заготовки припуски визначаємо по
ДСТУ 8981:2020. [1] [1]
Мінімальне значення припуску
2zmin = 2 (R 2 2
Z + h + +
i−1 i−1 i−1 i ) (1.4.1)
Максимальне значення припуску:
2zi max = 2zi min + Ti-1- Ti (1. 4.2)
Найбільший та найменший розмір отвору:
Dmax i-1 = Dmax i - 2zmin i (1. 4.3)
Dmin i-1 = Dmax i-1 - Ti-1 (1. 4.4)
Результати розрахунків зведені в таблиці 1.4.1
Таблиця 1.4.1 — Розрахунок припусків і операційних розмірів розміру
160Н7
Елементи Розрахун- Граничний Граничні
Технологічні припуску, ковий Розрахун- Допуск розмір, значення
переходи мкм припуск, ковий Т, мм припусків
мкм розмір, мкм
Rz h 2z мм мкм d пр пр
min min dmax 2zmin 2zmax
Заготовка 80 250 1419 — — 157 1200 155,8 157 — —
Зенкерування 50 — 71 150 21427 159,856 400 159,456 159,856 2856 3656
Розточування
20 — 1 7 271 159,998 100 159,898 159,998 142 442
чистове
Розточування
5 — — 2 221 160,04 40 160,00 160,04 42 102
тонке
Всього 3040 4200
Мінімальні припуски на переходи визначаю за формулою:
2zmin = 2 (RZ + h 2
i−1 + i−1 +
2
i ) (1.18)
i−1
де Rzi-1 – висота нерівностей профілю на попередньому переході;
hi-1 – глибина дефектного шару на попередньому переході.
Визначаємо ці величини
– для чорнового розточування це параметри заготовки: Rz=50мкм, 3,
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 34
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
– для чистового розточування це параметри після чорнового розточування
Rz=20мкм, 3,
і-1 – сумарні відхилення розташування поверхні:
2 2
i−1 = kop. + cm. (1.19)
кор.– відхилення при коробленні:
= ( d)2 + ( l)2
kop. k k (1.20)
де k – питоме короблення відливок k = 0,7;
kop. = (0,7 120)2 + (0,7 47)2 =117 мкм.
сm.– відхилення при зміщенні,
cm. = ( б. )2 + ( г. )2
(1.21)
2 2
де б та г – допуски на розміри (Б) та (Г) по класу точності, відповідному
даній відливці [3]
2 2
cm. = 1000 +1000 = 1414 мкм;
Тоді:
2 2
заг. = 117 +1414 =1419 мкм.
Залишкова просторове відхилення після чорнового розточування 1=0,05:
3=0,05 (1.22)
3=0,051419=71;
1 – похибка встановлення при зенкеруванні,
1 = 2
б +
2
з (1.23)
б=0 – похибка базування;
з.– похибка закріплення;
з.=150 мкм,
1=150 мкм
Залишкова похибка встановлення при чистовому розточуванні
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 35
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2=0,051+інд. (1.24)
інд.=0, тому що чорнове та чистове розточування проводиться в одному
установі
2=0,05150=7,5 мкм,
Мінімальний припуск на розточування:
зенкерування
2zmin1 = 2 (80 + 1419 2 +150 2 )= 2 1427 мкм,
чистове
2zmin 2 = 2 (50 + 712 + 72 )= 2 71 мкм.
тонке
2zmin3=2(20+1)=221 мкм.
Маючи останній розмір після останнього переходу (тонке розточування
160,04 мм) визначаю для інших переходів. [2]
dр4=160,04
Для чистового розточування
dр3= dр4 - 2zmin3= 160,04-20,021= 159,998 мм,
Для чорнового розточування
dр2= dр3 - 2zmin2 =159,998-20,071= 159,856 мм,
Для заготовки
dр1= dр2 - 2zmin1 =159,856-21,427= 157,002 мм.
Значення допусків:
для тонкого розточування складає =40 мкм,
для чистового розточування складає =100 мкм,
для зенкерування =160 мкм,
для заготовки =260 мкм.
Граничні розміри:
для тонкого розточування
найбільший dmax1= 160,04 мм;
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 36
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
найменший dmin1= 160,00 мм;
для чистового розточування
найбільший dmax2=159,998 мм;
найменший dmin2=159,998 – 0,1=159,898 мм;
для чорнового розточування
найбільший dmax3=159,856 мм;
найменший dmin3=159,856-0,4=159,456 мм;
для заготовки
найбільший dmax4= 157 мм;
найменший dmin4=157-1,2=155,8 мм.
Мінімальні граничні значення припусків:
2zпрmin = dmax( i) − dmax( i+1) (1.25)
2zпрmax = dmin(i) − dmin(i+1) (1.26)
для тонкого розточування:
2Zпр.
min3=160,04-159,998= 0,042 мм=42 мкм,
2Zпр.
max3=160-159,898= 0,102 мм=102 мкм;
для чистового розточування
2Zпр.
min2= 159,998-159,856= 0,142 мм=142 мкм,
2Zпр.
max2= 159,898-159,456= 0,442мм=442 мкм;
для зенкерування
2Zпр.
min1=159,856-157= 2,856мм=2856 мкм,
2Zпр.
max1=159,456-157,8= 3,656 мм=3656 мкм.
Загальний припуск отримуємо додаючи проміжні припуски:
2Z0min=2856+142+42=3038мкм=3,1мм,
2Z0max=3656+442+102=4200мкм=4,2мм.
Загальний номінальний припуск
2Z0ном.=2Z0min+Тз.-Тд.=3038+1200-40= 4198 мкм,
dз.ном.=dd.ном.-2Z0ном.=120-4,198= 115,8 мм.
Проводимо перевірку правильності виконання розрахунків:
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 37
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2Zпр. пр.
max3-2Z min3=102-42=60 мкм;
1-2=100-40=60 мкм;
60 мкм=60 мкм;
2Zпр. пр.
max2 - 2Z min2=442-142=300 мкм,
1-2=400-100=300 мкм.
2Zпр. 2Zпр.
max1- min1=3656-2856=800 мкм,
з.-1=1200-400=800 мкм.
Розрахунки проведені правильно.
Основуючись на розрахунках будую схему розміщення припусків та
допусків на механічну обробку отвору 160Н7, яка показана на рис. 1.1. [3]
Рисунок 1.4.2 — Схема розміщення припусків та допусків на механічну
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 38
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
обробку отвору 160Н7+0,040
На іншій поверхні, що оброблюється значення припусків та допусків
назначаю згідно ДСТУ 8981:2020 та по таблицям економічної точності [2].
Таблиця 1.4.2 — Значення припусків та операційних розмірів
Розмір Квалітет Шорсткість, Припуск, мм Розмір заготовки
Ra
108 14 12,5 4+1,2 112+1,2
190 10 2,5 2,0+1.2 192+1.2
145 14 2,5 2,0 142±0,8
170 14 2,5 2,0 168±0,8
236 14 2,5 4,0 240
2.5. Вибір обладнання, технологічного оснащення
Попередньо обладнання вибираємо паралельно з розробкою МОП і МОД
відповідно до типу виробництва. [4]
Згідно з класифікацією верстатів, верстатне обладнання поділяється на такі
види: верстати широкого або загального призначення /універсальні/, верстати
високої продуктивності, верстати спеціалізовані та спеціальні. [5]
Верстати широкого або загального призначення застосовують у серійному
та одиничному виробництвах.
У відповідності із визначеним типом виробництва для виготовлення заданої
деталі (по формі і розмірам) можна запропонувати такі види технологічного
обладнання, які забезпечать також точність і продуктивність обробки.
Для обробки установчої бази використовуємо фрезерний верстат моделі
6В11Р. Вибір проводимо по габаритним розмірам стола.
Для обробки зовнішніх та внутрішніх циліндричних та плоских поверхонь
застосовуємо токарний з ЧПК верстат 16К20Ф3:
Технічна характеристика верстата :
Вертикально-фрезерний верстат 6В11Р
Розміри робочої поверхні столу (ширина довжина), мм 4001600
Найбільше переміщення стола мм
в повздовжньому напрямі – 1000
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 39
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
в поперечному напрямі – 300
в вертикальному напрямі – 420
Переміщення гільзи зі шпинделем мм – 80
Кут повороту фрезерної головки 45
Число подач столу – 18
Границі чисел подач стола
повздовжнього м/хв – 25 – 1250
поперечного м/хв – 25 – 1250
вертикального, м/хв – 8,3 – 416,6
Конус шпинделя (конусність 7:24) – конус 50
Частота обертання шпинделя хв-1 – 31,5 – 1600
Потужність електроприводів кВт – 10
Габаритні розміри, мм:
довжина – 2560
ширина – 2260
висота – 2120
Маса верстата кг – 4200
Технічна характеристика верстата :
Токарно-гвинторізний верстат 16К20Ф3
Найбільший діаметр оброблюваної заготовки, мм:
над станиною 400
над суппортом 220
Відстань між центрами, мм 710;1000;1400;2000
Найбільший діаметр оброблюваного прутка, мм 50
Найбільша довжина оброблюваної заготовки, мм 1000
Найбільше переміщення суппорта, мм:
повздовжнє 900
поперечне 250
Кількість ступенів частоти обертання шпінделя 22/9
Частота обертання шпінделя,хв -1 12,5-2000
Кінець шпінделя згідно з технічною документацією виробника
1-6К
Конус Морзе шпінделя №6
Конус Морзе пінолі задньої бабки №5
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 40
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Найбільший переріз різце-утримувача суппорта, мм 25х25
Робоча подача:
поздовжня 3-1200
поперечна 1,5-600
Дискретність відліку по осям координат, мм:
поздовжньої 0,01
поперечної 0,005
Шаг нарізаємої різьби 0,1-10
Потужність електродвигуна, кВт 10
Габаритні розміри верстата, мм 3360х1710х1750
Маса верстата, кг 4000
Вибір пристроїв
При середньосерійному типі виробництва доцільно застосовувати як
універсальні так і спеціальні верстатні пристрої, тобто при неможливості або
ускладненості застосування універсального обладнання можливе використання
спеціального. Для обробки даної деталі на програмно-комбінованій операції її
конструкція дозволяє застосувати універсальні патрони, лещата, прижими,
підкладки, пластини і т. д. Але для зменшення підготовчо-заключного часу,
підвищення точності обробки, в рамках курсового проектування розроблено
спеціальний верстатний пристрій (див. Розділ 1.6).
Вибір різальних і допоміжних інструментів
В залежності від розмірів оброблюваної заготовки, виду і точності обробки,
типу виробництва вибираю різальний і допоміжний інструмент.
Для закріплення деталі на токарній операції з ЧПК:
Патрон 7100-0009 чинною нормативно-технічною
документацією
Для зняття заусенців на слюсарній операції:
Щітка 3154 ОТС 17-180-84
Для притуплювання гострих кромок :
Терпуг 2822-0058 чинною нормативно-технічною
документацією
Для фрезерування:
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 41
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Фреза І 63х1,2 чинною нормативно-технічною
документацією
Фреза 2220-0011 чинною нормативно-технічною
документацією
Вибір методів і заходів технічного контролю якості деталі
Штангенциркуль ШЦ I-250-0,1 чинною нормативно-технічною
документацією, штангенциркуль ШЦ-ІІ-160-0,05 чинною нормативно-
технічною документацією,
Калібр-пробка 8133-0927-Н7 чинною нормативно-технічною документацією
- для контролю отвору 160Js7.
Калібр-скоба 8133-0934-Н7 чинною нормативно-технічною документацією -
для контролю поверхні 190Н7.
Зразки шорсткості чинною нормативно-технічною документацією – для
візуального контролю шорсткості.
Передбачаю використання спеціального контрольного пристрою для
контролю відхилень торцьового биття.
Вибір засобів механізації та автоматизації технологічного процесу
Механізація технологічних процесів (ТП) спрямована на часткову або повну
заміну ручної праці машин в тій частині ТП, де змінюється форма або якість
виробів за участю людини. Автоматизація технологічних процесів спрямована
на передачу приладам функції керування, які раніше здійснювалися людиною.
Механізація і автоматизація ТП можуть бути повними або неповними залежно
від того, чи вся людська праця чи тільки частина її змінюється у відповідних
функціях процесу керування роботою верстата.
Засоби механізації і автоматизації ТП згідно рекомендацій [9] вибирають в
такому порядку:
• визначають об’єкти механізації і автоматизації;
• розробляють варіанти нових технологічних процесів або вдосконалюють
діючі;
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 42
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
• вибирають оптимальний варіант ТП з встановленими засобами механізації
і автоматизації.
Показник рівня механізації і автоматизації ТП:
n
T
iM (a) 19.3
a = i=1 = = 0.81 (1.5.1)
n
T 23.7
Ø .Ê .i
i=1
що відповідає малому рівню механізації
де Тм(а) – сумарний машинний час, Тм(а) =19,3хв;
Тш.к. – сумарний штучний час, хв. Тш.к = 23,7хв.
Встановлено 8 категорій механізації і автоматизації технологічних процесів:
• нульова – при відсутності механізації автоматизації;
• нижча – при основному показнику рівня 0,01...0,25;
• мала – при основному показнику рівня 0,25...0,45;
• середня – при основному показнику рівня 0,45...0,60;
• велика – при основному показнику рівня 0,65...0,75;
• підвищена – при основному показнику рівня 0,25...0,45;
• висока – при основному показнику рівня 0,75...0,90;
• повна – при основному показнику рівня 0,90...0,99.
Об’єктами механізації та автоматизації можуть бути непродуктивні роботи
(прийоми робіт):
- встановлення заготовки,
- закріплення заготовки,
- обробка в автоматичному режимі,
- міжопераційне транспортування,
- комплексний контроль розмірів параметрів,
- використання пристроїв із швидкодіючими затискними елементами.
При застосуванні в технологічних процесах верстатів з ЧПК 16К20Ф3,
обробка деталі буде проводитись в автоматизованому режимі тобто людина
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 43
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
повинна буде встановити і закріпити заготовку та зняти готову деталь. Всю
обробку верстат здійснить сам без втручання людини.
При закріпленні деталі для виконання технологічних операцій застосовуємо
спеціальні пристрої з механічним кріпленням, але з врахуванням ергономічних
ваідомостей..
При перемішені деталей між операціями використовуються возки з ручним
приводом.
В цеху розміщена кран-балка з максимальною вантажопідйомністю 2т.
Для встановлення заготовок на верстатах з ЧПК можна запропонувати
промислові маніпулятори. Для контролю розмірів і параметрів можна
запропонувати контрольно-вимірювальні машини.
2.6. Вибір розмірного налагодження
Налагодження технологічної системи ВПІД називають процес початкового
встановлення потрібної точності відносного руху і положення виконавчих
поверхонь інструменту і устаткування з метою забезпечення потрібної точності
оброблюваних заготовок.
Для середньосерійного типу виробництва можливі такі види налагоджень:
статистичне за еталоном СЕ; за пробними деталями ПД; комбіноване КБ; за
пробними проходами ПП. Так як конструкція деталі є складною, а виготовлення
заготовок – дороге, то приймаю налагодження за еталоном.
Переваги налагодження за еталоном:
• значне скорочення трудомісткості налагодження і краще використання
устаткування у часі;
• метод не пов'язаний з витратою пробних заготовок;
• не потрібні наладчики високої кваліфікації.
Недоліки методу:
• потреба у виготовлення еталонів;
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 44
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
• необхідність внесення поправки на динаміку процесу при визначенні
розмірів еталона, що досить складно, тому при обробці перших заготовок партії
необхідне додаткове регулювання положення інструментів і упорів.
Суть налагодження за еталоном полягає в тому, що в розмірні ланцюги
технологічної системи ВПІД включається точно виготовлена копія
оброблюваної деталі еталон з відповідними розмірами. Налагодження зводиться
до встановлення різців в радіальному і повздовжньому напрямках шляхом
приведення ріжучих лез до дотику з відповідними поверхнями встановленого
замість деталі еталона. Щоб не пошкодити ріжучі леза інструмента і підвищити
точність налагодження, між відповідною поверхнею еталона і ріжучим лезом
інструменту встановлюють смужку тонкого цигаркового паперу.
2.7. Проектування схеми інструментального налагодження
Проектування схем інструментальних наладок починається з вибору виду
інструментальної наладки. Вид інструментального налагодження
/одноінструментальна, багатоінструментальна/ визначається конфігурацією
оброблюваної деталі; технічними вимогами до неї; типом верстата, вибраного
для її обробки; партією запуску заготовок у виробництво; кваліфікацією
верстатника; досвідом накопиченим у конкретних умовах виробництва, та
іншими факторами.
Схеми налагоджень розробляються при застосуванні в технологічному
процесі багатошпиндельних, багатоінструментальних та багатомісцевих
верстатів. Основним технологічним документом в цьому випадку є карта
налагоджень. Згідно чинними нормативними документами щодо технологічної
документації карта налагоджень є документом, щo надає допоміжну інформацію
до технологічних процесів /операцій/ по налагодженню засобів технологічного
оснащення.
На карті наладки зображується:
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 45
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
деталь, котра обробляється, в закріпленому вигляді на установчих
елементах пристрою. Деталь – лініями, товщина яких (1,5-2)S. Поверхні деталі,
що оброблюється (2,5-3)S;
різальний інструмент показано в кінцевому положенні, показано також
спосіб його закріплення на верстаті;
розміри, що витримуються на даній операції, з граничними відхиленнями;
таблиця режимів різання по переходам;
таблиця опорних точок
циклограма руху інструментів з вказівкою довжини робочого ходу /РХ/,
величини швидкого підводу /ШП/ та швидкого відводу /ШВ/ інструменту.
Карта інструментального налагодження наведена в графічній частині
роботи.
2.8. Встановлення режимів різання
А. Деталь – „ Втулка установча»
а) вид заготовки: виливок
б) матеріал: СЧ250 згідно з ДСТУ 8833:2019
в) оброблювані поверхні:
- розточити начорно, начисто і тонко отвір Ø160Js7
2. Верстат: 16К20Ф3
Рисунок 1.5.8.1 – Схема обробки
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 46
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
1. Вибираю тип різця залежно від виду обробки: токарний розточний різець
з кутом у плані = 95 , [20, стор.123]
17 0
80
5
R1 15
Рисунок 1.5.8.2 – Ескіз різця
Розміри різця:
h =16мм , b =12мм , L =170мм , P =80мм ,
n = 6,0мм , R =1мм .
Матеріал різальної частини Т15К6
Форма твердосплавної пластини – ромбічна
Спосіб кріплення пластини – пайка.
Геометричні параметри інструмента:
= 5, =10 , = 95
Послідовність виконання розрахунків.
Розрахунок виконуємо в такій послідовності :
1) Визначаємо глибину різання (припуск на обробку):
tмах= 1,5 мм
2) Визначаємо величину подачі:
для розточування отвору S2=0,1-0,15 мм/об 6 табл.11 стор. 268
Враховуючи паспортні дані верстату приймаю:
S1=0.125 мм/об
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 47
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
6
1 6
1 2
в) Визначаємо швидкість різання:
C
V = V K , ìì / õâ
V - для точіння
Òmt X S y
де Т – період стійкості інструмента, хв
Т=60 хв стор.268,
KV - поправочний коефіцієнт
K = K K K
V V nV èV
де KV - коефіцієнт, що враховує якість властивості оброблюваного матеріалу,
750
KV = ( )/
табл.. 1.2, стор. 261, 262
B
KV =1.2
KnV - коефіцієнт, що враховує стан оброблюваної поверхні,
KnV = 0.8 табл. 5, стор.263
KUV =1,0 табл. 5, стор.263
тоді KV =1.20.8= 0.96
а) для точіння
C = 420 m1=0.2 x1=0.15 y1=0.2 20 табл. 17, стор.269
V1
чор 420 0.96 420 0.96
Тоді V1 = = = 244,7мм / хв
600.2 0,1250.21,50.15
2.27 0.66 1,1
3) Визначаємо частоту обертання шпінделя:
1000V
n = , хв−1
ПД
1000V 1000244,7
n = = = 3247,1õâ−1
1 приймаю n -1
1п=2000 хв
ÏÄ 3,14 24
Тоді дійсна швидкість різання буде становити
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 48
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
D n
V = n , м / хв
д
1000
V =150,7мм / хв
д1
д) Визначаємо силу різання
а) при точінні
Pz =10 c x y n
p t S V k p , H
Ср=300, х=1, у=0,75, n=-0,15 (табл. 22)
де Kp – поправочний коефіцієнт
Кр=Kмр = (в/750)0,75 = (630/750)075 = 088 ;
Cp = 300 ; y = 0,75 ; x = 10 ; n = - 015 ; табл. 22, стор.273
4) Визначаємо потужність різання
V P
N = д z ,кВт
1020 60
372.2 235.5
N = =1.43кВт
1020 60
Процес різання виконується при виконанні умови Nкт>Nріз (7,5 кВт>1,43кВт),
тобто умова виконується.
Таким чином обробка на вибраних режимах можлива.
6. Визначаємо основний час обробки:
l
t = 1 i, хв
0
S n
де: І – довжина обробки, мм (див. креслення)
І1 - величина врізання інструменту, мм І1=10 мм
І2 – величина перебігу інструмента, мм І2=0 (обробка ведеться в упор)
S, n – режими обробки (див. вище)
і – кількість проходів
50 3
а) розточити начорно, начисто і тонко отвір Ø160Js7 t = = 2.4õâ
0
0.125 500
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 49
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2.9. Визначення режимів різання табличним методом
Режими різання визначались по нормативам із корегуванням по паспортним
даним вибраних верстатів результати зведені в таблиці №1.5.8.2.1-1.5.8.2.2
Таблиця 1.5.8.2.1 Визначення режимів обробки на інші операції табличним
способом із корегуванням їх по паспортним даним вибраних верстатів
Де № Назва операції Табличні Прийняті
таль опе- Короткий зміст переходів ST, мм/об VT, nT, Sn, VT, nT,
рації м/хв хв-1 мм/о м/хв хв-1
б
Вертикально-фрезерна
1. Фрезерувати в розмір 109h14-0.87 начорно 0,32-0,32 25,0 758,3 0,35 25,0 800
040 2. Фрезерувати в розмір 109h14-0.87 начисто 0,32-0,32 24,0 727,9 0,35 24,0 800
3. Фрезерувати в розмір 12h14-0.43 начорно 0,32-0,32 24,0 730,2 0,35 24,0 800
4. Фрезерувати в розмір 11h14-0.43 начисто 0,32-0,32 24,0 720,0 0,35 24,0 800
Вертикально-фрезерна
1. Фрезерувати в розмір
050
108,5h14-0.87 начорно 0,32-0,32 25,0 758,3 0,125 25,0 800
2. Фрезерувати в розмір 108h14-0.87 начисто 0,32-0,32 24,0 727,9 0,35 24,0 800
Токарна з ЧПК
Установ А
1. Розточити отвір начорно Ø156Н10+0,16
І=50±0,1 0,32-0,32 24,0 758,3 0,35 23,6 800
2. Розточити отвір начисто Ø158Н8+0,063
І=50±0,1 0,32-0,32 24,0 727,9 0,35 23,4 710
3. Розточити отвір тонко Ø160Н7+0,04
І=50±0,1 0,32-0,32 24,0 730,2 0,35 23,4 710
4. Розточити фаску Ø160 Н7+0,04 2х450 0,32-0,32 24,0 955,4 0,35 25,12 1000
5. Розточити отвір начорно Ø144Н14+1,0
І=14±0,1 0,32-0,32 24,0 758,3 0,35 27,3 800
6. Розточити отвір начисто Ø145Н14+1,0
І=14±0,1 0,32-0,32 24,0 727,9 0,35 27,5 710
060
Установ Б
7. Розточити отвір начорно Ø170Н14+1,0 0,32-0,32 24,0 758,3 0,35 27,3 800
І=44±0,1
8. Розточити отвір начисто Ø170Н14+1,0 0,32-0,32 24,0 727,9 0,35 27,5 710
І=44±0,1
Установ Б
1. Обточити начорно Ø191h12-0.046 І=97±0,1 0,32-0,32 24,0 758,3 0,35 23,6 800
2. Обточити начисто Ø190h10-0.185 І=97±0,1 0,32-0,32 24,0 727,9 0,35 23,4 710
3. Обточити тонко Ø190h7-0.046 І=58±0,1 0,32-0,32 24,0 730,2 0,35 23,4 710
4. Обточити начорно Ø189h14+1,15 І=62±0,1 0,32-0,32 24,0 758,3 0,35 25,12 800
5. Обточити начисто Ø188h14+1,15 І=4±0,1 0,32-0,32 24,0 727,9 0,35 27,3 710
6. Обточити фаску Ø189h14+1,0 2x45 0,32-0,32 24,0 955,4 0,35 27,5 1000
7. Обточити начорно Ø236h14-1,15 І=11±0,1 0,32-0,32 24,0 758,3 0,35 27,3 800
2.10. Нормування операцій
Для операції “Токарна з ЧПК” розрахунки норм часу навожу в
пояснювальній записці. Штучно-калькуляційний час виготовлення однієї деталі
:
Т
Тшт.к =
пз +Т
шт
n
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 50
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Втулка установча
де Тпз.— підготовчо-заключний час для партії заготовок;
n — величина операційної партії заготовок, n=120шт.;
Тшт — штучний час обробки деталей.
Тпз.=Твп.+Тві.+Тоі.
де Твп.— час на встановлення і закріплення пристрою двома болтами, Твп=12
хв.;
Тві.— час на встановлення інструментів, Тві=10 хв.;
Тоі. — час на отримання інструментів, Тоі=7 хв.
Тоді підготовчо-заключний час для партії заготовок буде дорівнювати :
Тпз=12+10+7=29 хв.
Штучний час обробки деталей :
Тшт=То.+Тв.+Тоб.от.
де То — основний час операції, То=1,8 хв.(розраховано в автоматизованому
режимі з використанням системи „Компас-Автопроект”);
Тв — допоміжний час ;
Тоб.от. — загальний час на обслуговування робочого місця.
Тв.=К(Ту.с.+Тз.о.+Тупр.+Тизм.)
де Ту.с. — час на закріплення затискачем, Ту.с.=0.036 хв.;
ТЗ.О. — час на закріплення - откріплення затискачем, Тз.о.=0.085 хв.;
Тупр. — час на вкл./викл. верстата, Тупр.=0.01 хв.;
Тизм. —час на вимірювання деталі, Тизм.=0.19 хв.;
К — коефіцієнт, який враховує тип виробництва, К=1,3 для односерійного
типу виробництва.
Тоді допоміжний час: Тв.=1,8(0,036+0,085+0,01+0,19.)=0,416 хв.
Загальний час на обслуговування робочого місця і відпочинок :
Топ +ПТ об.от
об.от =
100
де Поб.от. — затрати часу на обслуговування робочого місця і відпочинок в
відсотковому відношенні до оперативного часу, Поб.от.=6% ;
Топ. — оперативний час.
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 51
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Топ.=То.+Тв.=1,8+0,416=2,12 хв.
1,516+6
Тоді :Т %
об.от. = = 0,07
100
Штучний час обробки деталей буде дорівнювати :
Тшт.=1,8+0,416+0,07=2,3 хв.
Штучно-калькуляційний час виготовлення однієї деталі :
29
Ò = + 2,3 = 2,44
øò .ê .
120
Результати розрахунків норм часу для токарної операції механічної обробки
деталі «Втулка установча» наведені в таблиці 1.5.9.1.
Таблиця 1.5.9.1 — Зведення норм часу на вертикально-фрезерну операцію
Тв.
Назва операції То. Топ. Тоб.от Тшт. Тпз. n Тшт.к.
Туст. Тз.о. Тупр. Тизм.
Токарна з ЧПК 1,8 0,036 0,085 0,01 0,19 2,12 0,18 2,3 29 120 2,44
Для інших операцій значення основного, підготовчо-заключного та
штучного часу зводимо до таблиці 1.5.9.2.
Таблиця 1.5.9.1 - Результати розрахунків зводим в таблицю норм часу
№ Назва операції короткий е е1 е2 і S n t
0 t
в t t а Т
1 в в3 tв абсл авідн t пз
зміст переходів 2 шт
4
Вертикально-фрезерна
1. Фрезерувати в розмір
109h14-0.87 начорно 20 2 2 2 0,125 800 0,48 0,8 0,25 0,24 0,1 3,5 4,0 1,56 14
2. Фрезерувати в розмір 20 2 2 2 0.125 800 0,77 0.8 0.25 0.24 0.1 3.5 4.0 1.56 14
040 109h14-0.87 начисто
3. Фрезерувати в розмір 20 2 2 2 0,125 800 0,48 0,8 0,25 0,24 0,1 3,5 4,0 1,56 14
12h14-0.43 начорно
4. Фрезерувати в розмір 20 2 2 2 0,125 800 0,77 0,8 0,25 0,24 0,1 3,5 4,0 1,56 14
11h14-0.43 начисто
Вертикально-фрезерна
1. Фрезерувати в розмір
050 108,5h14-0.87 начорно 20 2 2 2 0,125 800 0,48 0,8 0,25 0,24 0,1 3,5 4,0 1,56 14
2. Фрезерувати в розмір
108h14-0.87 начисто 20 2 2 2 0.125 800 0,77 0.8 0.25 0.24 0.1 3.5 4.0 1.56 14
Токарна з ЧПК
Установ А
1. Розточити отвір
начорно Ø156Н10+0,16 54 2 2 2 0,125 800 0,58 0,8 0,25 0,18 0,16 3,5 4,0 4,19 14
І=50±0,1
2. Розточити отвір
начисто Ø158Н8+0,063 16 2 2 2 0.125 800 0,6 0.8 0.25 0.16 0.1 3.5 4.0 4,19 14
І=50±0,1
060 3. Розточити отвір тонко
Ø160Н7+0,04 І=50±0,1 16 2 2 2 0,125 600 0,58 0,8 0,25 0,27 0,1 3,5 4,0 4,19 14
4. Розточити фаску
Ø160Js7±0.02 2х450 54 2 2 2 0,125 800 0,6 0,8 0,25 0,18 0,16 3,5 4,0 4.19 14
5. Розточити отвір
начорно Ø144Н14+1,0 54 2 2 2 0,125 800 0.6 0,8 0,25 0,18 0,16 3,5 4,0 4,19 14
І=14±0,1
16 2 2 2 0.125 600 0,6 0.8 0,25 0.16 0.1 3.5 4.0 4.19 14
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 52
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
6. Розточити отвір
начисто Ø145Н14+1,0
І=14±0,1
Установ Б 54 2 2 2 0,125 800 0,58 0,8 0.25 0,18 0,16 3,5 4,0 4,19 14
7. Розточити отвір
начорно Ø170Н14+1,0
І=44±0,1 16 2 2 2 0,125 600 0,6 0,8 0,25 0.16 0,1 3,5 4,0 4,19 14
8. Розточити отвір
начисто Ø170Н14+1,0
І=44±0,1
Установ Б
1. Обточити начорно
Ø191h12-0.046 І=97±0,1 54 2 2 2 0,125 800 0,58 0,8 0,25 0,18 0,16 3,5 4,0 4,19 14
2. Обточити начисто
Ø190h10-0.185 І=97±0,1 16 2 2 2 0.125 800 0,6 0.8 0.25 0.16 0.1 3.5 4.0 4,19 14
3. Обточити тонко
Ø190h7-0.046 І=58±0,1 16 2 2 2 0,125 600 0,58 0,8 0,25 0,27 0,1 3,5 4,0 4,19 14
4. Обточити начорно
Ø189h14+1,15 І=62±0,1 54 2 2 2 0,125 800 0,6 0,8 0,25 0,18 0,16 3,5 4,0 4.19 14
5. Обточити начисто
Ø188h14+1,15 І=4±0,1 54 2 2 2 0,125 800 0.6 0,8 0,25 0,18 0,16 3,5 4,0 4,19 14
6. Обточити фаску
Ø189h14+1,0 2x45 54 2 2 2 0.125 600 0,6 0.8 0,25 0.16 0.1 3.5 4.0 4.19 14
7. Обточити начорно
Ø236h14-1,15 І=11±0,1 54 2 2 2 0,125 800 0,58 0,8 0.25 0,18 0,16 3,5 4,0 4,19 14
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 53
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розділ 3. Конструкторський розділ
Розробка технічного завдання на проектування спеціального
верстатного та контрольного пристроїв.
Технічне завдання на проектування спеціального пристрою
Розділ Зміст розділу
Назва і область Пристрій для встановлення та закріплення однієї деталі
застосування для обробки на верстаті 16К20Ф3
Основа для розробки Операційна карта «Втулка установча».
Мета і призначення Пристрій, який проектується повинен забезпечити:
розробки — точне встановлення і надійне закріплення деталі, а
також постійне у часі положення заготовки відносно столу
верстата і різального інструменту з метою отримання
точності розмірів і їх положення відносно інших
поверхонь заготовки,
— зручність встановлення і зняття заготовки.
Технічні вимоги Тип виробництва — середньосерійний.
Програма запуску – 2542шт/рік
Матеріал заготовки — СЧ250 згідно з ДСТУ 8833:2019.
Шорсткість — 12,5.
Документація, яка Вимоги чинних вимог системи технологічної підготовки
використовується при виробництва.
розробці Правила вибору технологічного оснащення
Документація, яка - Креслення загального вигляду;
підлягає розробці - Опис роботи пристрою;
- Розрахунок на точність;
- Специфікація на контрольний пристрій
Економічні показники Орієнтовний економічний ефект від використання
спроектованого пристрою - 800 грн.
Строк окупності – 3 місяці.
3.1 Проектування верстатного пристрою
В якості пристрою для токарно-гвинторізної операції розрахуємо консольну
оправку з кільцевими мембранами. Кільцеві мембрани (тарільчаті пружини)
застосовують в різних пристроях (оправках), як елемент центрування та
затиснення деталей. На відміну від стандартних мембран, які застосовуються в
пристроях, виготовляють товщиною S=0,5...1,25 мм та мають два ряди
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
(зовнішній та внутрішній) прорізей, що підвищує їх еластичність та зменшує
необхідні осьові сили затиску.
Пакет мембран має отвір та циліндричну установчу поверхню, оброблені
шліфуванням до 8-го класу точності. Спряження пакету з корпусом оправки
здійснюється по посадці А/Д або А/С. При обертанні гвинта мембрани
деформуються, їх зовнішній діаметр збільшується, а внутрішній зменшується, за
рахунок цього відбувається центрування та затиск оброблюваної деталі.
Одночасно деталь щільно притискається лівим торцем до упора.
Розглядаючи кільцеву мембрану з прорізями як сукупність дволанкових
важільно-шарнірних механізма двосторонньої дії, необхідну осьову силу можна
визначити з залежності [10].
W
P
Рисунок 1.6 – Схема для розрахунку пристрою
W=0,75 (f/tg1)Q ; Q=1,33tg1 W,
Так, як WfR=KMріз , то W= KMріз /fR
Отже, Q=1,33Ktg1 (Mріз /fR), H
де W – радіальна сила затиску, Н;
Mріз – крутний момент сили різання, Нм (визначено в автоматизованому
режимі з використанням пакету «INFOS» , Mріз = 67,38Нм);
R – радіус посадочного отвору заготовки, м;
f – коефіцієнт тертя між пружинами та заготовкою, f=0,1 [7];
K – коефіцієнт запасу, К=1,5 [7];
1 – кут нахилу тарільчатих пружин в робочому стані, визначається за
формулою [10].
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 55
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
1 =таб -2,
де таб = 9-10 - для вузьких мембран [10].
Отже, 1 =9-2=7
Отже, осьова сила різання дорівнює:
Q=1,331,5tg7(67,38 /0,10,022)=1141H
Визначаємо необхідну кількість мембран в пакеті за формулою [10]:
n= KMріз /Mтабл = 1,567,38/17= 6,
де Мтабл - найбільший крутний момент, який передається мембраною в Нм
за табличними даними, Мтабл = 8...18 Нм [10].
Запишемо необхідні розміри кільцевих мембран [10]:
№ мембрани – 3.
d=10 мм, = 20, r1 =0,2 мм,
D= 44 мм, А=19 мм, а= 1 мм.
d1 =15 мм, В=18 мм,
D1 = 42 мм, S=0,6 мм,
Найбільший допуск на діаметр базової поверхні деталі 0,12...0,18 мм.
Розрахунок похибки пристрою виконуємо за формулою [12]:
2 2 2 2 2 2
ΔΣ =Δуе+Δр+Δум+ б + вс + п + ус.м + м + з ,мм
де Δуе – похибка розмірів установчих елементів, мм, Δуе=0,003мм [12] ;
Δр – похибка передаючих пристроїв, мм, Δр=0 [12] ;
Δум – систематична похибка виготовлення установчих мір, мм, Δум= 0 [12];
Δб – похибка базування, мм, Δб = 0 [12];
Δвс – похибка встановлення заготовки, мм, Δвс =0,006 мм [12];
Δп – випадкова похибка, яка виникає за рахунок зазору, мм, Δп =0 [12];
Δус.м – випадкова похибка виготовлення установчих мір, мм, Δус.м=0,003мм
[12];
Δм – похибка метода вимірювання, мм, Δм = 0,002 мм, [12];
Δз – похибка закріплення, мм, Δз = 0 [12].
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 56
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
0,0062 + 0,0032 2
Отже, ΔΣ =0,003+ + 0,002 =0,0093 мм.
Похибка пристрою повинна складати не більше 30...35 від параметру, що
вимірюється [12].
1
= 0,03=0,01мм
3
ΔΣ =0,0093=0,01
Отже, пристрій забезпечує необхідну точність обробки.
3.2 Опис конструкції та роботи верстатного пристрою
Пристрій призначений для обробки зовнішніх поверхонь на токарному
верстаті.
Гайкою, через зажимну шайбу, проміжні шайби притискають деталь до
опорної шайби. Товщину проміжних кілець вибираємо з таким розрахунком, щоб
забезпечити прилягання деталі.
Основним критерієм продуктивності пристрою є зносостійкість різі, яка
оцінюється за величиною середнього питомого тиску. За цим критерієм виконую
проектний розрахунок.
Перевірку гвинта виконуємо на міцність та стійкість.
1. Матеріал гвинта приймаємо сталь 45 ДСТУ 7809:2015, т =360 МПа [8],
матеріал шайби Бр.ОФ10-1.
2. Допустимі напруження визначаються за формулою [6]:
[]=т /3=360/3=120 МПа – для матеріала гвинта.
[р]= 40 МПа; [зм] = 45 МПа – для матеріала гайки [8].
Допустимий тиск для пари сталь-бронза [T] = 9 МПа [8].
3. Оскільки навантаження в передачі одностороннє, приймаємо упорну різь з
h = 0,75 [14].
4. Конструкцію гайки прймаємо цільну з н = 1,5 [14].
5. Визначаємо середній діаметр різі за формулою [7].
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 57
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
d = Q 2000
2 = = 7,93мм
н h [T ] 3,141,50,759
де Q – сила різання, Н.
За чинною нормативно-технічною документацією приймаємо однозаходну
різь Zр =1, d = 12 мм, d2 =10,5 мм, р=2мм, d3=8,5 мм.
6. Кут підйому різі визначаємо за формулою [7].
tg = рZp /d2 = 21/3,1410,5=0,0606, = 3,857
Наведений кут тертя визначаємо за формулою [7].
= arctg(f/cos/2) = arctg(0,1/cos3)=544/,
де f=0,1, /2==3 - кут нахилу робочої грані витка [7].
Так як / , то гвинтова пара самогальмівна [7], відповідно умова виконується.
7. Визначаємо висоту гайки за формулою [7].
Нr = н d2 = 1,5·10,5=15,75 мм.
Приймаємо Нr = 16мм [7].
8. Визначаємо число витків різьби у гайці за формулою [7].
Z= Нr /p = 16/2=8 Z=10…12
де р – крок різьби, мм (див. вище).
9. Визначаємо зовнішній діаметр гайки за формулою [7].
5 Q 2 5 2000
D= + d = +122 =14,95мм
[ p ] 3,14 40
Приймаємо D=16 мм [7].
10. Визначаємо висоту фланця гайки за формулою [7].
а=(0,25…0,30) Нr =0,2516=4 мм
Приймаємо а=6 мм [7].
11. Перевіряємо висоту фланця на зріз за формулою [7].
τзр =Q/Da= 2000/3,14166=6,63[τзр]=20…25 МПа.
12. З умови зносостійкості зовнішній діаметр опорної поверхні кришки
визначається за формулою [7].
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 58
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
4 Q 2 4 2000
D0 = + d2 = +10,52 =19,57мм
[д] 3,14 15
де [д] – допустимий питомий тиск, МПа, [д] = 15 МПа [7].
Приймаємо D0 = 20 мм [7].
Внутрішній діаметр кришки приймаємо з співвідношення [7]:
d0 =0,7D0 =0,720=14 мм.
13. Перевіряємо гвинт на стійкість.
Визначаємо довжину стиснутої частини гвинта за формулою [7].
H
l=l +h + r 16
0 2 =28+15+ =51 мм
2 2
Визначаємо гнучкість гвинта за формулою [7].
=μl/[min]=251/2,125=47,84
де μ – поправочний коефіцієнт, μ=2 [7];
[min] = d3 /4 = 8,5/4=2,125 мм [7];
Отже, визначаємо допустиме осьове навантаження за формулою [7].
d 2
3,14 8,52
Q=[] 3 = 120 0.87=5960 Н > Q= 2000Н.
4 4
де - поправочний коефіцієнт, =0,87 [7].
14. Визначаємо еквівалентне напруження в найбільш небезпечному перерізі
гвинта за формулою [7].
4Q 2 T 2 4 2000 2 758,4 2
екв = ( ) + 3( ) = ( ) + 3( ) =
d 2 3
3 0,2d3 3,14 8,52 0,2 8,53
= 35,56 МПа [] = 120 МПа.
де Т – момент тертя в різі, Нмм, визначається за формулою [7].
d2 10,5
Т= Q tg(+φ/) = 2000 tg(3,857+544/) = 758,4 Нмм
2 2
Отже, стійкість та міцність розрахованого гвинта забезпечується.
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 59
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розрахунок похибки пристрою виконуємо за формулою [12]:
2 2 2 2 2 2
ΔΣ =Δуе+Δр+Δум+ б + вс + п + ус.м + м + з ,мм
де Δуе – похибка розмірів установчих елементів, мм, Δуе=0,003мм [12] ;
Δр – похибка передаючих пристроїв, мм, Δр=0 [12] ;
Δум – систематична похибка виготовлення установчих мір, мм, Δум= 0 [12];
Δб – похибка базування, мм, Δб = 0 [12];
Δвс – похибка встановлення заготовки, мм, Δвс =0,008 мм [12];
Δп – випадкова похибка, яка виникає за рахунок зазору, мм, Δп =0 [12];
Δус.м – випадкова похибка виготовлення установчих мір, мм, Δус.м=0,004мм
[12];
Δм – похибка метода вимірювання, мм, Δм = 0,002 мм, [12];
Δз – похибка закріплення, мм, Δз = 0 [12].
2 2 2
Отже, ΔΣ =0,003+ 0,008 + 0,004 + 0,002 =0,0124 мм.
Похибка пристрою повинна складати не більше 30...35 від параметру, що
вимірюється [12].
1
= 0,063=0,021мм
3
ΔΣ =0,0124=0,021
Отже, пристрій забезпечує необхідну точність обробки.
3.3 Проєктування контрольного пристрою
Технічне завдання на проектування спеціального вимірювального пристрою
Розділ Зміст розділу
Найменування Пристрій вимірювальний для встановлення похибки
пристрою та галузь і контролю співвісності вісі отвору 160Н7+0,04
його застосування
Онова для розробки Маршрутна карта технологічного процесу механічної
обробки деталі «Втулка установча»
Службове Спеціальний вимірювальний пристрій, призначений для
призначення та схема контролю паралельності площин деталі «Втулка
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 60
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
встановлення і у с т а н овча». Матеріал деталі – СЧ25 ДСТУ 8833:2019.
закріплення деталі Пристрій встановлюється на перевірочну плиту
контрольного столу.
Технічні вимоги 1 . Тип виробництва - середньосерійний.
2. Обсяг випуску деталей за незмінним кресленням -
2542 штук на рік.
3. Операція виконується на перевірочній плиті ПП-
600x800 класу 0. Контроль здійснюється індикаторними
головками МИГ-1.
4. Вибраний тип затискного механізму - ручний.
5. Термін служби пристрою - пристрій має забезпечити
точний контроль розмірів менш ніж 0,5 років
експлуатації.
6. Умови роботи пристрою -нормальні.
Документація, яка Вимоги чинних вимог системи технологічної підготовки
використовується при виробництва.
розробці Правила вибору технологічного оснащення
Документація, яка - Креслення загального вигляду;
підлягає розробці - Опис роботи пристрою;
- Розрахунок на точність;
- Специфікація на контрольний пристрій
Економічні показники Орієнтовний економічний ефект від використання
спроектованого пристрою - 800 грн.
Строк окупності – 3 місяці.
Опис конструкції та роботи спеціального контрольного пристрою
Контрольний пристрій служить для контролю допуску відхилення від
перпендикулярності вісі отвору 160Н7мм відносно торця. Деталь встановлюється
на стіл контролера та подається вручну до упорного буртика. Вимірювання
здійснюється індикатором МИГ-1 технічними умовами виробника з ціною поділки
0.001мм. Індикатор закріплений в установчій планці корпусу пристрою 1 за
допомогою прижимного гвинта 4. Пристрій за допомогою рукоятки 3 можна
повертати навколо вісі отвору в деталі. В пристрої використовується
диференційний метод контролю. В основний отвір деталі встановлюємо пристрій
установчим пальцем 2. З одного боку пристрій упирається упором 6, а з другого
боку в торець упирається ніжка індикатора. При опусканні пристрою до упору на
деталь, в положення контролю, стрілка індикатора вкаже відхилення.
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 61
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Перед вимірюванням стрілку індикатора обов’язково встановити на нульову
позначку відносно упора 6 .
Розробку технічного завдання виконуємо у відповідності з чинними
нормативними документами щодо розроблення технічного завдання.
4 5 3 1
п. 4
H 7
8p 6
А А
2
Рисунок 1.6.3.1-Загальний вигляд контрольного пристрою
Розрахунок контрольного пристрою на точність
Для того щоб даним пристроєм можливо було контролювати вимірювані
параметри потрібно щоб виконувалась умовюа:[12]
1
T = 2 + 2 + 2 + 2
з Б I П H (1.6.3.1.1)
3
де Тз - допуск на витримуваний параметр, Тз=0.03 мм
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 62
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
1188 00 **
- сумарна похибка контрольного пристрою;
Б - похибка базування деталі в розтискній цанзі , Б =0.005 мм;
П - похибка вимірювання індикатором, П=0.003 мм;[12]
Н - похибка пристрою, П=0.005 мм;
Н - похибка налагодження пристрою, Н=0.005 мм.[12]
1
0.03 0.0052 + 0.0032 + 0.0052 + 0.0052 = 0.009““
3
тобто 0.01> 0.009““
Отже умова виконується, а це означає, що пристрій забезпечує задану точність
вимірювання.
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 63
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розділ 4. Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях
4.1 Сучасні звукопоглинаючі матеріали для цехів
Завдання звукопоглинання - поглинути шум, не дати йому відбитися від
перепони назад у цех. Звукопоглинальні матеріали мають волокнисту, зернисте або
пористу будову. Характеристика поглинання звуку оцінюється коефіцієнтом
звукопоглинання. Коефіцієнт звукопоглинання змінюється в межах від 0 до 1 . При
нульовому значенні коефіцієнта звукопоглинання звук повністю відбивається, при
повному звукопоглинання коефіцієнт дорівнює одиниці. До звукопоглинальним
матеріалів відносять ті, які мають коефіцієнт звукопоглинання не менше 0,4.
За ступенем жорсткості звукопоглинальні матеріали бувають: тверді, м'які,
напівтверді .
- Тверді матеріали виробляються на основі гранульованої або суспендованих
мінеральної вати; матеріали, до складу яких входять пористі заповнювачі такі як
пемза, спучений перліт, вермикуліт. Коефіцієнт звукопоглинання: 0,5. Об'ємна
маса: 300-400 кг/м3.
- М'які звукопоглинальні матеріали виготовляються на основі мінеральної
вати або скловолокна; а також ват , повсті і пр. Коефіцієнт звукопоглинання:
от 0,7 до 0,95. Об'ємна маса: до 70 кг/м3.
- Напівжорсткі матеріали - це мінераловатні або скловолокнисті плити,
матеріали з ніздрюватим будовою - пінополіуретан і т. п. Коефіцієнт
звукопоглинання: від 0,5 до 0,75 . Об'ємна маса : від 80 до 130 кг/м3
Види та характеристики сучасних звукопоглинаючих матеріалів
Acusticab - це звукопоглинаючий матеріал на основі пінополіуретану з
пористою структурою. Верхній шар, що представляє собою високотехнологічну
мембрану Tecnocell, стійкий до впливу води, масла, палива, а також багатьох
розчинників і миючих засобів. Таким чином матеріал легко очищається від
забруднень. Покриття має бульбашкову структуру, яка збільшить площу поверхні,
що покращує звукопоглинальні властивості матеріалу.
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Acusticab ідеально підходить для звукоізоляції (шумоізоляції) дизельних
генераторів, кабін водіїв, корпусів обладнання і моторних відсіків на морських і
річкових суднах, що підтверджено свідоцтвом ради Європи CE.
Піна є стійкою до води, нафти, палив, багатьом розчинників і миючим агентам.
Якщо піна, насичується одним з вищезазначених речовин тривалий період,
клейовий шар може послабитися. Однак після висихання властивості
відновлюються.
Рисунок 4.1 - Acusticab звукопоглинаючий матеріал
Характеристики матеріала
Звукове поглинання 13 мм: NRC = 0,40; αw = 0,45
51 мм: NRC = 0,85; αw = 0,85
Щільність 25 кг/м2
Температурний опір піна протистоїть температур від -40 °C до 110 °C
самоклеючий шар стійкий приблизно до 70 °C.
Теплова ізоляція Коефіцієнт провідності високої температури
130 J/mh °C.
Товщина 13, 19, 25, 38, 51 мм.
K-FONIK OPEN CELLS- акустичний теплоізоляційний матеріал, ідеально
підходить для поглинання звуку. Він поєднує в собі відмінні акустичні
властивості та ізоляційні характеристики. Поставляється в різних форматах і
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 65
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
товщині, згідно вимоги клієнта. Широко використовується в звукопоглинанні,
промислові труби.
Основні переваги:
Завдяки одночасному звукопоглинальному і звукоізолюючому ефекту,
матеріал знайшов широке застосування в якості:
- звукопоглинальне посиленого шару при звукоізоляції вентиляційних
установок
- звукопоглинальне шару при звукоізоляції стель, стін, підлог.
При надмірному рівні звуку в діапазоні середніх частот:
- звукопоглинальне корпусів обладнання;
- при виготовленні звукопоглинальних кожухів і вигородок , екранів;
- у конструкціях звукоізоляції промислових трубопроводів4
При монтажі рекомендується механічне кріплення дюбелями або точкове
приклеювання. Утворює покриття володіє зниженням рівня шуму в широкому
спектрі частот.
Рисунок 4.2 - K-FONIK OPEN CELLS звукопоглинаючий матеріал
Характеристики матеріала
Тип матеріалу Еластичний синтетичний каучук спінений з
відкритими комірками
Щільність 160-240 кг/м3
Звукове поглинання NRC = 0,25 - 0,55
Товщина від 10 до 350 мм
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 66
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Відносне подовження 14 ± 33 % - 140 ± 47 %
при розриві
Межа міцності на розрив 22 ± 3,7 МПа – 57,7 ± 8,0 МПа
Звукопоглинаюча панель Акустов - Баффл
Панель Акустов - Баффл застосовується в якості додаткового звукопоглинання
в приміщеннях з великим повітряним об'ємом, де потрібно зниження загального
рівня звукового тиску, а також для забезпечення необхідного часу реверберації
згідно СНиП 23-03-2003. Прикладом таких приміщень можуть бути криті плавальні
басейни, виробничі цехи промислових підприємств і т.д. Як правило, в таких
приміщеннях панелі розміщуються секціями (до 15 панелей) перпендикулярно
базовим поверхням: підлозі, стелі, стінам. Також, варіантом розміщення панелей
Акустов - Баффл є їх монтаж в стельовому відкритому просторі коробчастих
звукопоглинальних кожухів над концентрованим джерелом шуму. Акустов - Баффл
змонтовані в єдиний блок , кожен з яких може бути прикріплений як до стіни , так
і підвішений до стелі , утворюючи секцію або можуть бути змонтовані в огороджує
джерелі шуму кожусі.
Рисунок 4.3 - Звукопоглинаюча панель Акустов - Баффл
Показані варіанти розміщення панелей Акустов-Баффл. На фрагменті а) панелі
Акустов-Баффл змонтовані в єдиний блок, кожен з яких може бути прикріплений
як до стіни, так і підвішений до стелі, утворюючи секцію або можуть бути
змонтовані в огороджує джерелі шуму кожусі. На фрагментах б) і в) панелі
повішені до стелі розрізнено або набрані в секцію. На фрагменті г ) панелі
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 67
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
покладені в короб з відстанню 100 мм один від одного і встановлені на підлозі
приміщення.
Рисунок 4.4 - Варіанти розміщення панелей Акустов-Баффл
Характеристики матеріала
Тип матеріалу Штательне стікловолокно або мінеральне волокно на
базальтової основі
Щільність 35-200 кг/м2
Звукове поглинання NRC до 0,95
Розміри панелі 500-1500х300-600х50-100 мм
4.2 Розрахунок системи звукопоглинання
Для безпечної роботи працівників необхідно знизити рівень шуму в
приміщенні за допомогою звукопоглинаючого обличкування стелі і трьох стін
приміщення. Для цього визначити тип звукопоглинаючого матеріалу, необхідну
площу обличкування і довести, що дана конструкція забезпечить зниження рівня
шуму в приміщенні до нормативного рівня.
Таблиця 4.3- Фактичні рівні звукового тиску.
Фактичні рівні звукового
тиску, дБ, в октавних смугах
Вид середньогеометричних Розміри
приміщення приміщення
частот, Гц
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Цех
96 94 92 82 78 74 73 72 12*12*8
механообробки
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 68
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
1. Визначаємо об'єм приміщення V.
2
V =18186 =1152м (4.1)
2. Визначаємо постійну приміщення в м2 на середньогеометричній
частоті 1000 Гц - B1000.
Таблиця 4.4- Опис приміщення.
Тип
Опис приміщення B1000
приміщення
З невеликою кількістю людей (металообробні
1 цехи, вентиляційні камери, генераторні,
V/20
машинні зали, випробувальні стенди).
B = 1152 = 57,6
1000 20 (4.2)
3. Визначити постійну приміщення B в октавних смугах частот.
Bi = B1000 i (4.3)
μ – частотний множник.
Таблиця 4.5- значення для розрахунку.
Частотний множник μ на середньо геометричних
Значення частотах октавних смуг в Гц
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
при V, м2
0,5 0,5 0,55 0,7 1 1,6 3 6
>1000
В1000 57,6 57,6 57,6 57,6 57,6 57,6 57,6 57,6
В=В1000·µ 28,8 28,8 31,68 40,32 57,6 92,16 172,8 345,6
4. Для заданого виду приміщення знаходимо нормативні значення рівнів
звукового тиску Lнорм.i
Допустимі рівні звукового тиску і еквівалентні рівні звуку на робочих місцях
у виробничих приміщеннях і на території підприємств.
Таблиця 4.5- Рівень звукового тиску дБА.
Рівні звукового тиску, дБА
Вид трудової діяльності Еквівалент
в октавних смугах
робоче місце, приміщення і ні рівні
середньогеометричних частот, Гц
території звуку, дБА
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 69
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
5. Виконання всіх видів
робіт (за винятком
перерахованих в п. 1-4) на
95 87 82 78 75 73 71 69 80
постійних робочих місцях у
виробничих приміщеннях і
на території підприємств.
5. Визначаємо необхідний рівень зниження рівня звукового тиску по кожній
октавній смузі:
L = L − L
необ.i факт.i норм.i (4.4)
Таблиця 4.6 – Різниця фактичних та нормативних рівнів звукового тиску дБА.
Lнеоб.i на середньо геометричних
Значення частотах октавних смуг в Гц
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
L 1 7 10 4 3 1 2 3
необ.i
6. Залежно від частотного спектру необхідного зниження рівня звукового
тиску з таблиці 4 вибираємо звукопоглинальний матеріал для обличкування стін і
стелі з більшими ревербераційними коефіцієнтами звукопоглинання αобл для частот
де найбільше перевищення фактичного рівня звукового тиску над нормативним.
Таблиця 4.7
Ревербераційний коефіцієнт
Матеріал звукопоглинання αобл
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
άобл(AKUSTO
0,48 0,52 0,6 0,68 0,84 0,98 0,94 0,91
TAL-AL)
7. Визначаємо величину звукопоглинання звукопоглинальними
конструкціями:
A = S
i обл.i обл. (4.5)
де обл - ревербераційний коефіцієнт звукопоглинання вибраної конструкції
облицьовування в октавній смузі частот;
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 70
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Sобл =l*b+l*h+2*b*h - площа звукопоглинального обличкування (загальна
площа стелі і трьох стін), м2;
Sобл =12 12 +12 8+ 2 12 8 = 336 м2
(4.6)
Таблиця 4.8
Величина звукопоглинання звукопоглинальними
конструкціями, A
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
311,04 336,96 388,8 440,64 544,32 635,04 609,12 589,68
8. Визначаємо величину відношення Bi/Sогр. в кожній октавній смузі.
Таблиця 4.9
Величина відношення Bi/Sогр
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
0,064 0,064 0,071 0,09 0129 0,206 0,386 0,771
Sогр = Sобл + l*h - загальна площа огороджуючих конструкцій приміщення
(загальна площа стелі та чотирьох стін), м2.
S = 336 +12 8 = 432 м2
орг (4.7)
9. Визначаємо середній коефіцієнт звукопоглинання до влаштування
звукопоглинального облицьовування:
Bi / Sогр
i = ,
B / S +1 (4.8)
i огр
B1 / Sогр 48,6 / 432
1 = = = 0,10
B1 / Sогр +1 48,6 / 432 +1
Таблиця 4.10
Середній коефіцієнт звукопоглинання до влаштування
звукопоглинального облицьовування ά
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
0,06 0,06 0,066 0,083 0,114 0,171 0,278 0,435
10. Визначаємо величину звукопоглинання огороджуючих конструкцій
приміщення А (м2
1 ), на яких немає звукопоглинального облицювання:
A1i = i (Sогр − Sобл),
(4.9)
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 71
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
A11 =1 (Sогр − Sобл)= 0,48 (432 −336) = 46,08.
Таблиця 4.11
Величина звукопоглинання огороджуючих конструкцій
приміщення, без звукопоглинального облицювання A1i
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
6,523 6,523 7,133 8,917 12,304 18,427 30,062 47,032
11. Визначаємо середній коефіцієнт звукопоглинання приміщення із
звукопоглинальною конструкцією:
A + A
1i i
1i = .
S (4.10)
огр
А11 + А1 6,523 +311,04
11 = = = 0,42 .
Sогр 756
Таблиця 4.12
Середній коефіцієнт звукопоглинання приміщення із
звукопоглинальною конструкцією
1i
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
0,42 0,454 0,524 0,595 0,736 0,864 0,845 0,842
12. Визначаємо постійну приміщення В1:
A +A
B1i =
1i i . (4.11)
1−
1i
А11+А1 6,523 +311,04
В11 = = = 547,6.
1−11 1−0,42
Таблиця 4.13
Постійну приміщення В1
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
547,6 629,5 831,3 1109 2111 4818 4137 4035
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 72
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
13. Визначаємо величину відношення B/Sогр та B1i/Sогр. в кожній октавній
смузі.
Таблиця 4.14
Величина відношення Bi/Sогр
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
0,064 0,064 0,071 0,09 0,129 0,206 0,386 0,771
Величина відношення B1i/Sогр
0,724 0,833 1,1 1,467 2,792 6,373 5,472 5,338
14. Визначаємо і 1 - коефіцієнти, відповідно до і після влаштування
звукопоглинальних конструкцій (Рисунок 4.5).
Таблиця 4.15
Значення та 1 в залежносты від
B/Sогр та B1/Sогр відповідно
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
0,98 0,98 0,95 0,91 0,87 0,83 0,72 0,51
1 0,58 0,54 0,47 0,41 0,35 0,31 0,31 0,32
B/Sогр або B1/Sогр
Рисунок 4.5. Графік для визначення коефіцієнтів і 1 залежно від
відношення постійної приміщення В і В1 до площі огороджуючих поверхонь Sогр.
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 73
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
15. Визначаємо величину максимального зниження рівня звукового тиску L
(дБА) в кожній октавній смузі при використанні звукопоглинальних
B
Li =10 log( 1i i ) ,
Bi 1i
конструкцій в розрахунковій точці, розташованої в зоні відбитого звуку,
визначається за формулою:
ΔL1=10·log((547,578·0,98)/(48·0,58))=12,788. (4.12)
Таблиця 4.16
Величина максимального зниження рівня звукового тиску L
(дБА) в кожній октавній смузі
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
12,8 13,6 14,9 15,6 17,3 19,2 15,1 11,7
16. Порівнюємо Lнеоб.i і ΔLi і зробити висновок про ефективність виконаних
заходів щодо захисту від шуму.
Таблиця 4.17
Порівняння Lнеоб.i і ΔLi
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
83 80 77 66 61 55 58 60
13 14 15 16 17 19 15 12
17. Розрахунки заносімо до таблиці.
Таблиця 4.18 Результати розрахунків
Розрахункова таблиця
Розрахунковий Значення параметру
параметр
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Початкові відомості
Lфактичке
96 94 92 82 78 74 73 72
Цех
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 74
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Lнормат 95 87 82 78 75 73 71 69
Lнеобх=Lфактичне- 1 7 10 4 3 1 2 3
Lнормат
Результати розрахунків
µ 0,5 0,5 0,55 0,7 1 1,6 3 6
В=В1000·µ
48,6 48,6 53,46 68,04 97,2 155,5 291,6 583
άобл(AKUSTO
0,48 0,52 0,6 0,68 0,84 0,98 0,94 0,91
TAL-AL)
ΔA 311,04 336,96 388,8 440,64 544,3 635,04 609,12 589,68
В/ Sогор 0,064 0,064 0,071 0,09 0,129 0,206 0,386 0,771
ά 0,06 0,06 0,066 0,083 0,114 0,171 0,278 0,435
A
1i 6,523 6,523 7,133 8,917 12,30 18,427 30,062 47,032
ά 1 0,42 0,454 0,524 0,595 0,736 0,864 0,845 0,842
В1 547,6 629,5 831,3 1109 2111 4818 4137 4035
B1/Sогр 0,724 0,833 1,1 1,467 2,792 6,373 5,472 5,338
0,98 0,98 0,95 0,91 0,87 0,83 0,72 0,51
1 0,58 0,54 0,47 0,41 0,35 0,31 0,31 0,32
Lрозрах.i 83 80 77 66 61 55 58 60
ΔL 13 14 15 16 17 19 15 12
i
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 75
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Висновки
У кваліфікаційній роботі бакалавра було розглянуто питання
конструкторсько-технологічного забезпечення виготовлення деталі «Втулка
установча». 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 «Втулка установча» належить до деталей типу тіл
обертання та призначена для встановлення, центрування, фіксації або напрямлення
інших деталей у складальних одиницях, пристроях чи механізмах. У процесі
роботи втулка забезпечує точне взаємне розташування елементів конструкції,
сприймає радіальні та осьові навантаження, а також може працювати в умовах
тертя і зношування. Тому до деталі висуваються підвищені вимоги щодо точності
внутрішніх і зовнішніх циліндричних поверхонь, співвісності, перпендикулярності
торців, шорсткості та стабільності геометричних параметрів.
У роботі виконано вибір та обґрунтування матеріалу деталі. Для виготовлення
втулки прийнято сірий чавун СЧ25, який має добрі ливарні властивості, достатню
міцність, задовільну оброблюваність різанням і здатність працювати в умовах
тертя. Як матеріал-замінник розглянуто сірий чавун СЧ30. Наведено хімічний
склад, механічні, фізичні та технологічні властивості матеріалів. Для зняття
внутрішніх напружень, стабілізації розмірів і покращення структури матеріалу
передбачено стабілізуючий відпал після отримання заготовки.
Проведено аналіз параметрів і норм точності деталі. Особливу увагу приділено
відповідальним поверхням Ø160Н7, Ø190h7, Ø189h14, торцевим поверхням, а
також вимогам до співвісності, циліндричності, перпендикулярності та
паралельності. Встановлено, що задані вимоги до точності, шорсткості та
взаємного розташування поверхонь можуть бути забезпечені раціональним
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 76
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
вибором технологічних баз, послідовності операцій, обладнання, пристроїв та
засобів контролю.
Виконано аналіз виробничої програми, визначено тип виробництва та
організаційну форму технологічного процесу. За результатами розрахунків
прийнято середньосерійний тип виробництва та групову форму організації робіт.
Така форма організації передбачає виготовлення деталей партіями з певною
періодичністю, використання універсального, частково спеціалізованого
обладнання, спеціальних пристроїв, різального та вимірювального інструменту.
Проведено аналіз технологічності конструкції деталі «Втулка установча».
Встановлено, що конструкція деталі є достатньо технологічною: оброблювані
поверхні відкриті й доступні для підходу різального інструменту, отвори мають
просту геометричну форму, базові та технологічні поверхні мають достатню
протяжність, а жорсткість деталі дозволяє застосовувати раціональні методи
механічної обробки. Кількісна оцінка технологічності підтвердила доцільність
прийнятих конструктивно-технологічних рішень.
Обґрунтовано вибір заготовки та методу її одержання. Розглянуто можливі
способи виготовлення заготовки, зокрема лиття в піщано-глинисті форми з ручною
та машинною формовкою, а також лиття в кокіль. На основі технологічного й
економічного порівняння встановлено доцільність використання лиття в піщано-
глинисті форми з машинною формовкою. Цей спосіб забезпечує необхідну якість
заготовки, прийнятну точність, раціональне використання матеріалу та економічну
ефективність для заданої програми випуску.
У технологічному розділі виконано аналіз розмірних зв’язків поверхонь деталі
та сформульовано основні технологічні задачі. Визначено необхідність
забезпечення точності розташування оброблених і необроблених поверхонь,
рівномірності припусків, точності розмірів і форми поверхонь Ø160Н7 та Ø190h7,
а також точності лінійних розмірів і взаємного розташування поверхонь.
Розроблено принципову схему маршруту обробки деталі та обґрунтовано
вибір технологічних баз. Для виготовлення втулки як технологічні бази прийнято
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 77
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
посадковий отвір та опорний торець. Таке базування дозволяє забезпечити
необхідну точність обробки, безпосереднє отримання розмірів, спростити
конструкцію пристроїв і забезпечити можливість використання універсального та
спеціального технологічного оснащення.
Проведено вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь. Для
забезпечення необхідної точності та шорсткості передбачено виконання
вертикально-фрезерних, токарно-гвинторізних, розточувальних, контрольних і
допоміжних операцій. Прийнятий комплекс методів обробки дозволяє забезпечити
задану точність відповідальних внутрішніх і зовнішніх поверхонь втулки.
Розроблено маршрут механічної обробки деталі «Втулка установча». У
технологічному процесі передбачено виконання заготівельних, термічних,
фрезерних, токарно-гвинторізних, контрольних та допоміжних операцій.
Запропонована послідовність операцій забезпечує раціональне формування
поверхонь деталі, досягнення необхідної точності, якості поверхонь і стабільності
технологічного процесу.
Виконано розмірний аналіз технологічного процесу, розрахунок припусків і
операційних розмірів на обробку відповідального отвору Ø160Н7. Для інших
поверхонь припуски та допуски призначено нормативним методом. Це дозволило
обґрунтовано розподілити припуски між переходами, забезпечити точність готової
деталі та зменшити надлишкові витрати матеріалу.
У роботі виконано вибір обладнання, технологічного оснащення, різального,
допоміжного та вимірювального інструменту. Для реалізації технологічного
процесу передбачено використання вертикально-фрезерного, токарно-
гвинторізного та програмно-комбінованого обладнання. Обрані верстати й
інструменти відповідають характеру оброблюваних поверхонь, габаритам деталі,
вимогам до точності та умовам середньосерійного виробництва.
Розраховано режими різання та норми часу на виконання технологічних
операцій. Призначені режими обробки забезпечують раціональне використання
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 78
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
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 програмно-комбінованому верстаті моделі ИР320ПМФ4.
Запропонований пристрій забезпечує правильне базування та надійне закріплення
заготовки, підвищує точність оброблення, скорочує допоміжний час і полегшує
роботу оператора. Також спроєктовано контрольний пристрій для контролю та
встановлення похибки перпендикулярності отвору відносно площини Ø160Н7, що
має важливе значення для забезпечення відповідності готової деталі технічним
вимогам.
У розділі охорони праці та безпеки в надзвичайних ситуаціях розглянуто
сучасні звукопоглинаючі матеріали для цехів і виконано розрахунок системи
звукопоглинання. Проаналізовано призначення звукопоглинання, основні
властивості звукопоглинальних матеріалів, їх класифікацію за ступенем
жорсткості, а також приклади сучасних матеріалів і конструкцій, зокрема
Acusticab, K-FONIK OPEN CELLS та панелі Акустов-Баффл.
У розрахунковій частині розділу ОП визначено необхідність зниження рівня
шуму в цеху механообробки за допомогою звукопоглинального облицювання стелі
та трьох стін приміщення. Для приміщення розмірами 12 × 12 × 8 м визначено
об’єм, постійну приміщення, нормативні та фактичні рівні звукового тиску в
октавних смугах частот, необхідне зниження шуму, площу облицювання, середні
коефіцієнти звукопоглинання до і після влаштування звукопоглинальної
конструкції, а також очікуване зниження рівня звукового тиску.
За результатами розрахунку встановлено, що використання
звукопоглинального матеріалу AKUSTO TAL-AL забезпечує необхідне зниження
шуму в усьому частотному діапазоні. Розраховані значення зниження рівня
звукового тиску перевищують необхідні значення для окремих октавних смуг, що
підтверджує ефективність запропонованих заходів. Застосування
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 79
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
звукопоглинального облицювання сприяє покращенню умов праці, зменшенню
шкідливого впливу шуму на працівників і підвищенню рівня виробничої безпеки.
Таким чином, у кваліфікаційній роботі розроблено раціональне
конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі «Втулка
установча». 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 сучасних звукопоглинаючих матеріалів і
розрахунок системи звукопоглинання доповнюють роботу заходами з охорони
праці та сприяють створенню безпечніших умов машинобудівного виробництва.
Арк.
КРБ 26.131.164.001 ПЗ 80
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 26.131.164.001 ПЗ 81
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 26.131.164.001 ПЗ 82
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата