Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі «Корпус К3.160.734.26»

Мікалова, Вікторія Валеріївна

Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10277

Назва:	Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі «Корпус К3.160.734.26»
Автори:	Коваленко, Юрій Іванович Мікалова, Вікторія Валеріївна
Ключові слова:	Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі
Дата публікації:	2026
Короткий огляд (реферат):	На кваліфікаційну роботу бакалавра на тему: «Конструкторськотехнологічне забезпечення виготовлення деталі «Корпус К3.160.734.26»» Виконавець: здобувач групи ПМск–21 Мікалова Вікторія Валеріївна Керівник: Коваленко Юрій Іванович Кваліфікаційна робота бакалавра містить 95 сторінку формату А4, 22 рисунків, 17 таблиць, 20 літературних джерел. В кваліфікаційній роботі здійснено аналіз службового призначення деталі, проведено вибір матеріалу для виготовлення деталі, визначено тип виробництва, обґрунтовано вибір виготовлення заготовки, розроблений технологічний процес виготовлення деталі «Корпус К3.160.734.26», здійснено вибір технологічного обладнання, проведено розрахунки, режимів різання та норм часу. Спроєктовано спеціальний верстатний пристрій для базування та закріплення деталі «Корпус К3.160.734.26» під час фрезерної обробки. Крім того, розроблено контрольно-вимірювальний пристрій для перевірки перпендикулярності торцевих поверхонь відносно базової площини. У розділі «Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях» розглянуто заходи щодо збирання, видалення та утилізації стружки.
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу):	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10277
Розташовується у зібраннях:	131 Прикладна механіка (Комп`ютерне конструювання обладнання та розробка технологій машинобудування)

Файли цього матеріалу:

Файл	Опис	Розмір	Формат
Мікалова.pdf Restricted Access		3.43 MB	Adobe PDF	Переглянути/Відкрити Запит копії

Показати повний опис матеріалу Перегляд статистики

Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищено авторським правом, усі права збережено.

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
«Корпус К3.160.734.26»

Виконала: здобувач 4 курсу, групи ПМск-21
Спеціальності 131 – «Прикладна механіка»
Освітня програма – «Комп’ютерне конструювання
обладнання та розробка технологій
машинобудування»
Мікалова Вікторія Валеріївна
Керівник: к.т.н., доцент Коваленко Юрій Іванович
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

__________________Мікалова Вікторія Валеріївна_____________________
(прізвище, ім’я, по батькові)
1. Тема роботи Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення
деталі «Корпус К3.160.734.26»
Керівник роботи: Коваленко Юрій Іванович, 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 «Корпус К3.160.734.26» __________
______________________________________________________________
4. Зміст пояснювальної записки:1. Інженерні розрахунки заданої деталі; 2.
Технологічний розділ; 3. Конструкторський розділ; 4. Охорона праці та безпека
в надзвичайних ситуація__________________________________
5. Перелік графічного матеріал(з точним зазначенням обов’язкових
креслеників, плакатів, презентацій тощо): «Корпус К3.160.734.26»; «Корпус
К3.160.734.26» (заготовка); Маршрут обробки деталі; Пристрій верстатний;
Пристрій контрольний; Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях
(Процес збору стружки на сучасних підприємствах)
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
________________________________________________________
6. Керівники з роботи із зазначенням розділів роботи, що їх стосується
Підпис, дата
Розділ Керівник
завдання видав завдання прийняв
1,2,3 Коваленко Ю.І. 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 та безпека в надзвичайних 19.05.2026 Виконано
ситуаціях
5. Оформлення технічної документації 27.05.2026 Виконано
Захист роботи

Здобувач ___________ Вікторія МІКАЛОВА
Підпис Власне ім’я, ПРІЗВИЩЕ

Керівник ___________ Юрій КОВАЛЕНКО
Підпис Власне ім’я, ПРІЗВИЩЕ

Анотація
На кваліфікаційну роботу бакалавра на тему: «Конструкторсько-
технологічне забезпечення виготовлення деталі «Корпус К3.160.734.26»»
Виконавець: здобувач групи ПМск–21 Мікалова Вікторія Валеріївна
Керівник: Коваленко Юрій Іванович
Кваліфікаційна робота бакалавра містить 95 сторінку формату А4, 22
рисунків, 17 таблиць, 20 літературних джерел.
В кваліфікаційній роботі здійснено аналіз службового призначення
деталі, проведено вибір матеріалу для виготовлення деталі, визначено тип
виробництва, обґрунтовано вибір виготовлення заготовки, розроблений
технологічний процес виготовлення деталі «Корпус К3.160.734.26», здійснено
вибір технологічного обладнання, проведено розрахунки, режимів різання та
норм часу.
Спроєктовано спеціальний верстатний пристрій для базування та
закріплення деталі «Корпус К3.160.734.26» під час фрезерної обробки. Крім
того, розроблено контрольно-вимірювальний пристрій для перевірки
перпендикулярності торцевих поверхонь відносно базової площини.
У розділі «Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях»
розглянуто заходи щодо збирання, видалення та утилізації стружки.

Abstract
For the bachelor's qualification work on the topic: "Design and technological
support for the manufacture of the part "Housing K3.160.734.26""
Performer: applicant of the PMsk-21 group Mikalova Viktoriya Valeriyevna
Supervisor: Kovalenko Yuriy Ivanovich
The bachelor's qualification work contains 95 pages of A4 format, 22 figures,
17 tables, 20 references.
In the qualification work, an analysis of the service purpose of the part was
carried out, the material for the manufacture of the part was selected, the type of
production was determined, the choice of the workpiece was justified, the
technological process for the manufacture of the part "Housing K3.160.734.26" was
developed, the technological equipment was selected, calculations were made, cutting
modes and time standards were made.
A special machine tool device was designed for basing and fixing the part
"Housing К3.160.734.26" during milling. In addition, a control and measuring device
has been developed to check the perpendicularity of the end surfaces relative to the
base plane.
The section "Occupational health and safety in emergency situations" discusses
measures for the collection, removal and disposal of chips.
Ар к.
КРБ.131.160.001 ПЗ

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

ЗМІСТ
Вступ……………………………………………………………………….5
1. Інженерні розрахунки заданої деталі
1.1. Аналіз службового призначення деталі, вибір матеріалу…………6
1.2. Визначення типу виробництва …………………………………….12
1.3. Аналіз технологічності конструкції деталі………………………..18
1.4. Попередній вибір заготовки та методу її одержання……………..22
2. Технологічний розділ
2.1 Виявлення і аналіз розмірних зв'язків поверхонь деталей та
формулювання основних технологічних рішень……………………..………25
2.2 Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь…………...40
2.3. Розробка маршруту обробки деталі………….……………...……..44
2.4 Вибір обладнання, технологічного оснащення.……………………52
2.5 Встановлення режимів різання ………………………………….......59
3. Конструкторський розділ
3.1 Проектування верстатного пристрою..………………………………70
3.2 Розробка спеціального контрольного пристрою………….................79
4. Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях
4.1 Методи прибирання металевої стружки…………………..................83
4.2 Способи утилізації і переробки стружки…………………………….89
Висновки……………………………………………………………………93
Список використаних джерел……………………………………………..94
КРБ.131.160.001 ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розроб. Мікалова Літ. Арк. Аркушів
Перевір. Коваленко 4 95
Т.контр.. ЗМІСТ
Кер.Д П група Пмск-21
Затверд. Канашевич

ВСТУП
Сучасний розвиток промислового виробництва супроводжується
зростанням вимог до якості продукції, економічної ефективності виробничих
процесів і конкурентоспроможності готових виробів. У таких умовах особливу
роль відіграє впровадження прогресивних технологій, спрямованих на
зменшення матеріальних і трудових витрат, підвищення продуктивності праці
та більш раціональне використання виробничих ресурсів. Одним із важливих
шляхів удосконалення процесів механічної обробки є застосування сучасного
високопродуктивного обладнання. Використання багатофункціональних
верстатів дає можливість виконувати декілька технологічних операцій за одне
встановлення заготовки, що сприяє підвищенню точності виготовлення
деталей, скороченню виробничого циклу та забезпеченню стабільності якості
продукції. Підвищення ефективності виробництва також пов’язане з
удосконаленням технологічного оснащення. Застосування спеціального та
комбінованого різального інструменту, багатолезових інструментальних
систем, сучасних затискних пристроїв і високоточних засобів контролю
дозволяє істотно скоротити допоміжний час, покращити точність обробки та
зменшити тривалість контрольних операцій.
Суттєвий вплив на собівартість і якість продукції має правильний вибір
способу отримання заготовки. Раціонально обрана технологія її виготовлення
дає змогу знизити витрати металу, скоротити обсяги подальшої механічної
обробки та забезпечити необхідні експлуатаційні властивості готової деталі.
Метою даної кваліфікаційної роботи є розроблення конструкторсько-
технологічного забезпечення виготовлення деталі «Корпус К3.160.734.26». Для
реалізації поставленої мети необхідно виконати аналіз конструкції деталі та
визначити рівень її технологічності, обґрунтувати вибір способу одержання
заготовки, спроєктувати раціональний технологічний процес механічної
обробки, а також розробити відповідне технологічне оснащення, що
забезпечить досягнення встановлених вимог щодо точності, якості та
продуктивності виготовлення виробу.
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
5
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

1. Інженерні розрахунки заданої деталі

1.1. Аналіз службового призначення деталі, вибір матеріалу

Деталь «Корпус» є конструктивним елементом складального вузла
екструдера і виконує функцію перехідної деталі для кріплення та взаємного
розташування його основних складових частин. За своїм призначенням вона
належить до типових корпусних деталей машинобудування. Основним її
завданням є забезпечення точної фіксації та стабільного взаємного
розташування елементів вузла як у статичному стані, так і під час роботи
механізму. Крім того, корпус забезпечує необхідну жорсткість конструкції та
сприяє плавній і надійній роботі всього агрегату.
Під час експлуатації деталь працює в умовах постійних механічних
навантажень, які виникають у процесі роботи екструдера, а також під дією
власної ваги робочих елементів вузла. Додатковим фактором є коливання
температури навколишнього середовища в межах ±50 °C, що впливає на
напружений стан матеріалу та точність взаємного розташування деталей. У
зв’язку з цим до корпусу висуваються підвищені вимоги щодо механічної
міцності, жорсткості та стабільності геометричних параметрів.
Більшість поверхонь корпусу підлягають механічній обробці із
шорсткістю Ra 3,2 мкм, що забезпечує необхідну якість поверхні для надійного
базування і складання вузла. Підвищені вимоги до якості поверхні встановлені
для ступінчастого центрального отвору, шорсткість якого повинна становити
Ra 1,6 мкм, оскільки ця поверхня є посадковою та забезпечує точне
встановлення спряжених деталей. Найбільш жорсткі вимоги до точності
встановлені для ступенів головного центрального отвору Ø100H7 і Ø75H7, які
визначають точність посадок і центрування елементів механізму.
До основних технічних вимог, що висуваються до деталі, належать:
 відхилення від площинності нижньої базової поверхні корпусу — не
більше 0,12 мм;
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
6
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

 відхилення від перпендикулярності бокових поверхонь корпусу
відносно бази — не більше 0,16 мм;
 відхилення від перпендикулярності ступені центрального отвору Ø75H7
відносно бази — не більше 0,08 мм;
 відхилення від торцевого биття ступені центрального отвору відносно
бази — не більше 0,04 мм.
Для забезпечення нормальної експлуатації деталі технічними вимогами
передбачено нанесення захисного покриття — емалі ПФ-133, яка призначена
для захисту поверхонь від дії вологи, агресивних середовищ та для підвищення
корозійної стійкості. Отвори з різьбою допускається залишати без нанесення
покриття, щоб не погіршувати точність різьбових з’єднань. Інші вимоги до
конструктивних параметрів визначаються робочим кресленням деталі.
Конфігурація корпусу визначається вимогами конструкції виробу та
умовами технологічності механічної обробки. Згідно з робочим кресленням
відомі такі основні характеристики деталі:
назва деталі — Корпус;
маса деталі — 24,7 кг;
габаритні розміри — 494 × 278 × 265 мм;
середня товщина стінки — приблизно 20 мм.
За класифікаційними ознаками виливок відноситься:
 за призначенням — до 2-ї групи (виливки відповідального
призначення);
 за масою — до 2-ї групи (середні виливки);
 за конструктивно-технологічною складністю — до 2-ї групи.
До виливків такого типу висуваються загальні технічні вимоги, що
включають геометричну точність, шорсткість поверхонь, механічні властивості
матеріалу, а також спеціальні вимоги — герметичність, корозійну стійкість,
зносостійкість, термостійкість, стабільність розмірів і довговічність. Усі ці
параметри регламентуються відповідними нормативними документами та
стандартами.
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
7
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Для більшості лінійних розмірів приймається 14-й квалітет точності, що
відповідає класу точності «середній» для литих заготовок. На кресленні деталі
поверхні мають різні показники шорсткості, зокрема Rz 40 для окремих
поверхонь. Поверхні, на яких не зазначено значення шорсткості, повинні мати
шорсткість, що формується безпосередньо в процесі лиття.
Проставлення розмірів на кресленні виконано з урахуванням службового
призначення деталі та вимог до її функціонування у складі вузла. Така схема
розмірних зв’язків забезпечує можливість виготовлення деталі раціональними
технологічними методами та досягнення необхідної точності складання.
Необхідна точність забезпечується правильним вибором допусків на розміри,
що входять до складальних розмірних ланцюгів, а також оптимальним методом
досягнення точності замикальної ланки.
Для поверхонь, які є неробочими або вільними, призначаються розміри за
14-м квалітетом точності, що можуть бути отримані безпосередньо при литті і
не потребують додаткової механічної обробки.
Допуски форми та взаємного розташування поверхонь встановлено таким
чином:
 відхилення від площинності нижньої поверхні — не більше 0,12 мм;
 відхилення від перпендикулярності бокових торців корпусу відносно
нижньої базової поверхні — не більше 0,16 мм.
Параметри якості поверхонь задані на кресленні з урахуванням
службового призначення деталі, функцій окремих поверхонь та можливостей
методів механічної обробки:
 шорсткість наскрізного центрального отвору — Ra 1,6 мкм;
 шорсткість нижньої базової поверхні — Ra 3,2 мкм.
Таким чином, сукупність зазначених вимог забезпечує надійну роботу
корпусу в складі екструдера, точність взаємного розташування деталей вузла та
довговічність експлуатації виробу.
Для виготовлення деталі „Корпус К3.160.734.26‖ використовується
матеріал ВЧ 60 EN-GJS-600-3 ДСТУ EN 1563: 2019[1]
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
8
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Чавун ВЧ60 застосовується для виготовлення відповідальних литих
деталей, що працюють під значними механічними навантаженнями,
підвищеним тиском і температурою. Завдяки високій міцності, достатній
пластичності та зносостійкості цей матеріал широко використовується в
енергетичному, турбінному та загальному машинобудуванні. Відповідно до
вимог стандарту ДСТУ EN 1563:2019 (аналог марки EN-GJS-600-3), чавун
ВЧ60 застосовують для виготовлення виливків різних груп відповідальності[1].
Чавун ВЧ60 використовують для виготовлення виливків 2-ї групи, які
працюють при температурах до 250 °C та зазнають підвищених статичних і
корпусних навантажень. До таких деталей належать корпуси підшипників,
корпуси черв’ячних передач, втулки, кришки підшипників, патрубки
компресорів, діафрагми, фундаментні рами, рами вихлопних частин, зубчасті
колеса та шестерні[1].
Також цей матеріал застосовується для виливків 1-ї групи, що працюють
при температурах до 350 °C і піддаються значним питомим тискам пари, а
також високим статичним, динамічним і фрикційним навантаженням. До таких
виробів належать діафрагми та обойми турбін, деталі компресорів парових
турбін, елементи арматури, патрубки компресорів, дифузори, відсікачі, корпуси
підшипників та інші відповідальні елементи обладнання[1].
Чавун ВЧ60 широко використовується при виготовленні виливків для
парових стаціонарних турбін, турбінного обладнання атомних електростанцій,
елементів парових котлів і трубопроводів, гідравлічних турбін, гідрозатворів та
іншого обладнання енергомашинобудування, де необхідне поєднання високої
міцності, надійності та довговічності роботи деталей[1].

Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
9
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Таблиця 1.1 - Механічні властивості матеріалу деталі в литому стані та
після термічної обробки[1]
Тимчасовий опір Умовна межа Відносне
Марка при розтягуванні плинності σ02, подовження δ Твердість по
чавуну σВ, МПА МПА % Брінеллю НВ
Не менше
ВЧ 50 500 (50) 320 (32) 7 153-245
ВЧ 60 600 (60) 370 (37) 3 192-277

Таблиця 1.2 - Хімічний склад матеріалу деталі[1]
Масовий зміст елементів, %
Марка C Si Mn Cr S P Cu Ni
чавуну
ВЧ 60 3 - 3.6 2.4- 2.8 0.4 - 0.7 до до 0.02 до 0.1 до до 0.4
0.15 0.3
ВЧ 50 2,7- 3,7 0,8- 2,9 0,3- 0,7 до до 0,02 до 0,1 до до 0.4
0,15 0,3

У процесі виготовлення деталі заготовка двічі піддається термічній
обробці, що забезпечує необхідні механічні властивості матеріалу та
стабільність геометричних розмірів виробу. Після виконання заготівельних
операцій заготовку піддають повному відпалу, який проводиться з метою
зниження твердості та міцності матеріалу, зменшення внутрішніх напружень і
покращення оброблюваності різанням. Це сприяє підвищенню продуктивності
механічної обробки та зменшенню зношування різального інструменту[2].
Після виконання перших чорнових операцій механічної обробки
заготовку піддають стабілізуючому старінню. Така термічна обробка
призначена для зняття залишкових внутрішніх напружень, що виникають у
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
10
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

матеріалі під час лиття та чорнової обробки. У результаті підвищується
розмірна стабільність деталі та зменшується ймовірність деформацій під час
подальших технологічних операцій і в процесі експлуатації[2].
Перед виконанням заключних операцій на поверхню деталі наносять
захисне лакофарбове покриття. Емаль ПФ-133 застосовується для формування
захисного шару, який забезпечує надійний захист поверхні від дії вологи,
атмосферних факторів і агресивних середовищ, а також підвищує корозійну
стійкість виробу. Крім того, покриття покращує зовнішній вигляд деталі,
підвищує її довговічність і сприяє збереженню експлуатаційних характеристик
протягом тривалого терміну служби[2].

Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
11
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

1.2. Визначення типу виробництва

Найважливіша характеристика виробничої структури дільниці
механічного цеху - його тип виробництва [3].
Тип виробництва за ДСТУ 2960-94 характеризується коефіцієнтом
закріплення операцій Кз.о, який показує відношення різних технологічних
операцій, що виконуються підрозділом протягом місяця до кількості робочих
місць, і який обчислюється за формулою [3]:
∑
(1.1)
∑
де - ∑ сумарна кількість операцій;
∑ сумарна кількість робочих місць.
Розрахункова кількість верстатів обчислюється за формулою[3]:
∑

(1.2)

де програма запуску, за умовою Nвип. = 1000шт.;
штучно-калькуляційний час по кожній операції базового ТП;
значення Тшт.к. [2]
2014 - дійсний річний фонд часу, для двозмінної роботи
металорізального обладнання [3];
0,75 - нормативний коефіцієнт завантаження обладнання, для
двозмінної роботи FД=2014год. [3].
При проектуванні виробничих процесів основою розрахунку є не річна
програма випуску виробів, а річна програма запуску їх у виробництво[3]:

(
) (1.3)

( ) шт/рік

де - програма випуску;
m - кількість деталей у виробі, шт.; m = 1шт; [3]
β1 - коефіцієнт, що враховує відсоток неминучого браку, %; β1 = 3 %[3]
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
12
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

β2 - коефіцієнт, що враховує відсоток запасних частин та
комплектуючих, % β2 =5%[3]
∑

∑

Після розрахунку кількості верстатів Ср, встановлюємо прийняте число
робочих місць Р, округлюючи до найближчого більшого цілого числа отримане
значення Ср.
Далі по кожній операції розраховуємо значення фактичного коефіцієнта
завантаження робочого місця за формулою[3]:

(1.4)

фз1 = Ср1/Р1 = 0,1/1 = 0,1
фз2 = Ср2/Р2 = 0,29/ 1= 0,29
фз3 = Ср3/Р3 = 0,47/1 = 0,47
фз4 = Ср4/Р4 = 0,17/ 1= 0,17
фз5 = Ср5/Р5 = 0,26/ 1= 0,26
Кількість операцій, необхідних для дозавантаження робочого місця
обчислюється за формулою [3:
(1.5)
Оз1 = зн1/фз1 = 0,75/0,1 =7,5
Оз2 = зн2/фз2 = 0,75/0,29 =2,58
Оз3 = зн3/фз3 = 0,75/0,47 =1,59
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
13
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Оз4 = зн4/фз4 = 0,75/0,17 =4,41
Оз5 = зн5/фз5 = 0,75/0,26 =2,88
Загальна кількість операцій обчислюється за формулою:
О=Р+Оз (1.6)
Отримані значення заносимо до таблиці 1.4. Після заповнення всіх граф
таблиці підраховуємо сумарні значення О і Р, визначаємо Кз.о. і тип
виробництва.
Таблиця 1.3 - Штучно-калькуляційний час по кожній операції
технологічного процесу [3]
Назва операції і зміст переходу Основний φк Тшт хв.
техноло-
гічний
-
1 2ч ас, Т0,10 3 4
3
хв.
Вертикально-фрезерна 6 l 1,85 11,2
Фрезерувати площину в основи начорно витримуючи
розмір 146
Горизонтально-розточна 1,72 25,1
Фрезерувати торець деталі начорно 7l
Розточити отвір Ø171 до Ø210, витримуючи розмір
І=8,4 начорно 0,18 dl
Розточити отвір Ø171 до Ø174,6, витримуючи розмір 0,18 dl
І=143,5 начорно
Розточити отвір Ø101 до Ø103, витримуючи розмір 0,18 dl
І=413 начорно
Розточити отвір Ø103 до Ø104, витримуючи розмір 0,18 dl
І=181,4 начорно 7l
Фрезерувати торець деталі начорно
Розточити отвір Ø87 до Ø92,4, витримуючи розмір 0,18 dl
І=425,4 начорно
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
14
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Продовження таблиці 1.3 - Штучно-калькуляційний час по кожній
операції технологічного процесу
1 2 3 4
Вертикально-фрезерна 1,85 8,3
Фрезерувати площину основи начорно витримуючи 6 l
розмір h=145
Горизонтально-розточна 1,72 39,6
Фрезерувати торець деталі начорно 7l
Розточити отвір Ø174,6 до Ø174,8, витримуючи 0,18 dl
розмір І=65 напівчисто
Розточити отвір Ø174,6 до Ø175Н9, витримуючи 0,18 dl
розмір І=118, 144 напівчисто
Підрізати торець деталі витримуючи розмір І=65 0,1 dl
начисто
Розточити отвір Ø174,6 до Ø175,5, витримуючи 0,18 dl
розмір І=65, 118 начорно
Розточити отвір Ø174,8 до Ø175Н7, витримуючи 0,18 dl
розмір І=65 начисто
Свердлити 8 отв. Ø6,7 витримуючи розмір h=24 0,52dl
Свердлити 8 отв. Ø10,5 напрохід 0,52dl
Свердлити 2 отв. Ø18 напрохід 0,31dl
Розсвердлити 2 отв. Ø18 до Ø25 напрохід 7l
Фрезерувати торець деталі начисто витримуючи
розмір l=500h9 0,18 dl
Розточити отвір Ø92,4 до Ø96,4, витримуючи розмір 0,18 dl
І=424 напівчисто
Розточити отвір Ø96,4 до Ø100Н7, витримуючи 0,18 dl
розмір І=424 начисто
Свердлити 6 отв. Ø6,7 витримуючи розмір h=24 0,52dl

Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
15
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Продовження таблиці 1.3 - Штучно-калькуляційний час по кожній
операції технологічного процесу
1 2 3 4
Свердлити 2 отв. Ø18 напрохід 0,52dl
Розсвердлити 2 отв. Ø18 до Ø25 напрохід 0,31dl
Радіально-свердлильна 2,14 15,1
Свердлити 8 отв. Ø18 напрохід 0,52dl
Свердлити та цекувати 2 отв. Ø12,5/Ø24 витримуючи
розмір h=2 0,52dl
Нарізати нарізку М14х11,5 в 2отв Ø12,5 напрохід 0,4dl

Радіально-свердлильна 2,14 22,3
Нарізати нарізку М8-6Н в 6 отв Ø6,7 витримуючи 0,4dl
розмір h=20
Нарізати нарізку М8 в 8 отв Ø6,7 витримуючи розмір 0,4dl
h=20
Нарізати нарізку М8 в 12 отв Ø10,5 напрохід 0,4dl

Таблиця 1.4 – Розрахунок кількості верстатів по кожній операції
№п /п Операція Тшт СР Р ηфз Офз
1 Вертикально-фрезерна 19,5 0,1 1 0,1 7,5
2 Горизонтально-розточна 25,1 0,29 1 0,29 2,58
3 Горизонтально-розточна 39,6 0,47 1 0,47 1,59
4 Радіально-свердлильна 15,1 0,17 1 0,17 4,41
5 Радіально-свердлильна 22,3 0,26 1 0,26 2,88

Коефіцієнт закріплення операцій[3]
∑

∑
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
16
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Згідно ДСТУ 2960-94, по коефіцієнту закріплення операцій визначаємо,
що виробництво буде середньосерійним.
Величина операційної партії заготовок обчислюється за формулою:

шт (1.7)

де а - кількість робочих днів на які потрібний запас заготівок на складі, а
= 5днів[2];
N – річний обсяг виробництва, N=1080шт.;
F - кількість робочих днів на протязі ріку, F = 254 днів.

Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
17
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

1.3. Аналіз технологічності конструкції деталі

Конструкція корпусної деталі відповідає основним вимогам
технологічності та забезпечує можливість ефективного виготовлення в умовах
серійного або дрібносерійного виробництва. Заготовку доцільно отримувати
прогресивним і економічно обґрунтованим способом — литтям у піщано-
глинисті форми, що є одним із найбільш поширених методів виготовлення
заготовок корпусних деталей зі чавуну. Такий метод дозволяє отримати форму,
максимально наближену до готової деталі, зменшуючи обсяг подальшої
механічної обробки.
Більшість поверхонь деталі є відкритими та доступними для підходу
ріжучого інструменту, що спрощує виконання токарних, фрезерних і
свердлильних операцій. Хоча корпус має складну геометричну форму, вона не
створює суттєвих технологічних труднощів, оскільки основні поверхні можуть
бути оброблені стандартним інструментом на універсальних або верстатах з
числовим програмним керуванням (ЧПК).
Кріпильні отвори виконані за стандартними розмірами, а їх номенклатура
мінімальна, що спрощує вибір інструменту та скорочує кількість технологічних
операцій. Основні лінійні розміри деталі виконуються з точністю 12-го
квалітету, що є типовим для корпусних деталей і забезпечує необхідну точність
при відносно невисокій трудомісткості виготовлення.
Загалом деталь можна вважати достатньо технологічною, оскільки вона
має зручні базові поверхні, які дозволяють поєднувати конструкторські та
технологічні бази під час механічної обробки. Це сприяє підвищенню точності
взаємного розташування поверхонь і спрощує побудову технологічного
процесу. Обробку більшості поверхонь доцільно виконувати на верстатах з
ЧПК, що забезпечує стабільність розмірів, підвищення продуктивності та
зменшення впливу людського фактору.
Отже, конструкція корпусу забезпечує такі технологічні переваги:
1. Заготовка виготовляється методом лиття у піщано-глинисті форми.
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
18
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

2. Базові та технологічні поверхні мають достатню протяжність, що
забезпечує надійне базування та стійкість деталі під час обробки.
3. Оброблювані поверхні відкриті та доступні для підходу ріжучого
інструменту.
4. У конструкції відсутні отвори, розташовані під кутом до поверхонь
корпусу, що полегшує свердлильні операції.
6. Кріпильні отвори стандартизовані, а їх кількість і номенклатура
мінімальні.
7. Основний показник шорсткості поверхонь становить Ra 3,2 мкм, що є
оптимальним для більшості корпусних деталей.
8. У конструкції передбачені глухі різьбові отвори, які за умовами роботи
деталі неможливо замінити наскрізними.
Більшість поверхонь корпусної деталі обробляються з шорсткістю Ra 3,2
мкм, що забезпечує необхідну якість поверхні для нормальної роботи вузла та
достатню точність при збереженні економічності механічної обробки.
Підвищені вимоги до якості поверхні висуваються до ступінчастого
центрального отвору, для якого встановлена шорсткість Ra 1,6 мкм, оскільки ця
поверхня є функціональною і бере участь у точному встановленні або роботі
спряжених деталей.
Найбільш жорсткі вимоги до точності пред’являються до ступенів
головного центрального отвору Ø100H7 та Ø75H7, які визначають точність
посадки та взаємне розташування основних елементів вузла. Відповідність цим
допускам забезпечує правильне центрування деталей, зменшення вібрацій та
рівномірний розподіл навантаження під час роботи механізму.
До основних технічних вимог, що висуваються до деталі, належать:
 відхилення від площинності нижньої базової поверхні корпусу —
не більше 0,12 мм;
 відхилення від перпендикулярності бокових поверхонь корпусу
відносно базової площини — не більше 0,16 мм;
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
19
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

 відхилення від перпендикулярності ступені головного центрального
отвору Ø75H7 відносно бази — не більше 0,08 мм;
 торцеве биття ступені головного центрального отвору відносно
базової поверхні — не більше 0,04 мм.
До допусків форми та взаємного розташування поверхонь також належать
такі вимоги:
 відхилення від площинності нижньої поверхні корпусу не повинно
перевищувати 0,12 мм;
 відхилення від перпендикулярності бокових торців корпусу
відносно нижньої базової поверхні — не більше 0,16 мм;
 шорсткість поверхні наскрізного центрального отвору повинна
становити Ra 1,6 мкм;
 шорсткість нижньої базової поверхні — Ra 3,2 мкм.
Дотримання зазначених параметрів точності, шорсткості та геометричних
допусків забезпечує правильне базування корпусу під час складання, надійну
роботу підшипникових та спряжених вузлів, а також підвищує довговічність і
експлуатаційну надійність виробу.
Коефіцієнт точності обчислюється, за формулою[3]:
Кт =1-1./Тср. (1.8)
де Тср. - середній квалітет точності.
Досягнутий середній квалітет точності обчислюється за формулою[3] :
Тср =(Σni·Тi)/Σni (1.9)
де Ті - і-ий квалітет;
nі – кількість поверхонь і-того квалітету[3].
Значення Ті та nі беремо з таблиці 1.5.
Таблиця 1.5 - Квалітети точності поверхонь

Ti 7 9 11 14

ni 2 3 1 29

За формулами (1.8), (1.9) отримуємо значення:
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
20
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Кт= 1-1/13.4= 0,925,
Тср=(7·2+9·3+11·1+14·29)/32=13,4
Коефіцієнт шорсткості обчислюється за формулою[3]:
Кш = 1./Шср (1.10)
де Шср.- середня шорсткість поверхонь, обчислюється за формулою:
Шср = (Σni·Raі)/Σni (1.11)
де Raі - шорсткість поверхні.
Значення nі, Raі беремо з таблиці 1.6
Таблиця 1.6 - Шорсткість поверхонь[
Rai, мкм 0,8 2,5 6,3
ni 3 3 21

За формулами (1.10), (1.11) отримуємо значення:
Шш= 1/8,27=0,08;
Шср= (1,6 3+2,5·1+6,3 1+12,5ˑ10)/18=8,27
Коефіцієнт використання деталей обчислюється за формулою[3]:
Квм=Мд/Мз (1.12)
де Мд=24,7 кг - вага деталі,
Мз=31,2 кг. - вага заготовки.
Тоді за формулою (1.12) коефіцієнт використання матеріалу:
Квм=24,7/28,2=0,88
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
21
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

1.4. Попередній вибір заготовки та методу її одержання

Для вибору найбільш доцільного способу отримання заготовки необхідно
провести порівняльний аналіз можливих методів лиття за основними
технологічними та економічними параметрами. Такий аналіз дозволяє
визначити спосіб виготовлення, який забезпечує необхідну якість заготовки,
відповідну точність, раціональне використання матеріалу та ефективність
виробництва [2,4].
Для виготовлення литої заготовки деталі «Корпус» можуть бути
використані такі основні методи лиття: лиття у піщано-глинисті форми, лиття
за виплавлюваними моделями та лиття у кокіль. Кожен із цих способів має свої
технологічні особливості, які необхідно враховувати під час вибору
оптимального варіанта[2,4].
Характеристика за формою та розмірами заготовки
Лиття у піщані форми дозволяє отримувати виливки масою приблизно
10–1000 кг із товщиною стінок не менше 3 мм. Цей метод добре підходить для
виготовлення великогабаритних корпусних деталей складної конфігурації.
Лиття за виплавлюваними моделями забезпечує отримання більш точних
виливків масою 0,01–136 кг із мінімальною товщиною стінок близько 0,7 мм.
Цей спосіб дає змогу виготовляти деталі складної форми з високою точністю та
мінімальними припусками на механічну обробку[2,4].
Лиття у кокіль використовується для отримання виливків масою 0,1–50 кг
із товщиною стінок від 3 мм. Даний метод забезпечує підвищену щільність
металу та кращі механічні властивості порівняно з литтям у піщані форми,
однак має певні обмеження щодо складності конфігурації деталі[2,4].
Лиття у піщані форми дає можливість отримувати чавунні виливки
практично будь-якої конфігурації, включаючи великогабаритні корпусні деталі.
Коефіцієнт використання матеріалу заготовки при цьому становить приблизно
0,55–0,70[2,4].
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
22
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Лиття за виплавлюваними моделями забезпечує виготовлення невеликих і
середніх за розмірами виливків складної конфігурації з високою точністю.
Коефіцієнт використання матеріалу в цьому випадку становить 0,85–0,95, що є
найкращим показником серед розглянутих методів[2,4].
Лиття у кокіль використовується переважно для виготовлення
товстостінних чавунних виливків простої або середньої складності, при цьому
коефіцієнт використання матеріалу складає приблизно 0,71–0,75[2,4].
Результати порівняльної характеристики представляю у вигляді матриці
впливу факторів (таблиця 1.7).
Таблиця 1.7 - Матриця впливу факторів[2,4]
Фактори
Спосіб Точність Річна
Форма і Технологіч Виробничі
виготовлення і якість прог
розміри ні власти- можливості Сума
заготовки поверхне- рама
заготов вості підприємст
методом лиття вого
ки матеріалу ва
шару
У піщаній
+ - + + + 5
форми
По
виплавлюваль + - + + + 3
ним моделям
У кокіль + + + + + 3

Для остаточного вибору способу одержання заготовки, беремо два
варіанти, що набрали більшу кількість коефіцієнтів і проводимо техніко-
економічне порівняння. Вартість заготовки визначаємо за формулою[2]:
Sзаг = (Сі/1000) ·Q·Кт·Кс·Кв·Км·Кп) – (Q-q) · Sвідх/1000), у.о (1.13)
де Сі - базова вартість 1 т заготовок, у.о.;
Q - маса заготовки, кг;
q - маса готової деталі, кг;
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
23
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Кт, Кс, Кв, Км, Кп - коефіцієнти, які залежать від класу точності, групи
складності, маси, матеріалу та об'єму виготовлення виробництва[2];
Sвідх – вартість однієї тони відходів, у.о./т.
Собівартість заготовки, яка отримана литтям у піщано-глинисті форми,
у.о.:

( ) ( )

Собівартість заготовки, що отримується литтям по випляємим моделям:

( ) ( )

Порівняльний аналіз показує, що для виготовлення заготовки деталі
«Корпус», яка має складну форму, значні габарити та виготовляється з чавуну,
найбільш доцільним є лиття у піщано-глинисті форми. Цей метод забезпечує
необхідну технологічну гнучкість, дозволяє виготовляти великі корпусні
виливки складної конфігурації та є економічно вигідним для умов серійного
виробництва.

Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
24
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

2. Технологічний розділ

2.1 Виявлення і аналіз розмірних зв'язків поверхонь деталей та
формулювання основних технологічних рішень

Виявлення та аналіз розмірних зв’язків виконується на основі робочого
креслення деталі з урахуванням функціонального призначення кожної поверхні
у складі складальної одиниці. Такий підхід дозволяє визначити, які поверхні є
базовими, які — посадочними, а які виконують допоміжні функції, і відповідно
встановити для них необхідні вимоги точності та якості.
Службове призначення корпусу визначається сукупністю геометричних і
якісних параметрів, серед яких основними є розміри та шорсткість отворів під
установку підшипників кочення, допуски форми і розмірів цих отворів,
точність обробки торцевих поверхонь, а також габаритні розміри корпусу
(довжина, ширина та висота). Саме ці параметри забезпечують правильне
складання вузла та стабільність його роботи в експлуатації.
Нижня площина корпусу використовується як основна база для кріплення
деталі до рами екструдера, тому до неї висуваються підвищені вимоги щодо
геометричної точності. Зокрема, допустиме відхилення від площинності
поверхні Ж не повинно перевищувати 0,12 мм, що забезпечує надійне
базування та рівномірний розподіл навантажень у вузлі.
Бокові поверхні корпусу визначають його положення у складі виробу,
тому до них встановлюються вимоги щодо взаємної орієнтації. Відхилення від
перпендикулярності бокових торців відносно базової поверхні Ж не повинно
перевищувати 0,16 мм, що гарантує правильну геометрію складання та
відсутність перекосів у вузлі.
Центральний наскрізний отвір є однією з найвідповідальніших поверхонь
деталі, оскільки саме він забезпечує базування та взаємне розташування
основних елементів конструкції. Від точності цієї поверхні залежить
правильність роботи всього механізму. У зв’язку з цим встановлюються
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
25
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

жорсткі вимоги до розмірів і якості обробки: діаметри Ø100H7 та Ø75H7, а
також шорсткість поверхні Ra 1,6 мкм. Досягнення такого рівня шорсткості при
обробці різальним інструментом є технологічно складним, однак
обґрунтованим з точки зору експлуатаційних вимог і забезпечується
відповідними методами механічної обробки.
Для забезпечення надійного базування та стабільності роботи деталі до
нижньої поверхні також висуваються вимоги щодо якості поверхні —
шорсткість повинна становити Ra 2,5 мкм, що сприяє кращому приляганню до
опорної рами та зменшенню локальних напружень.
Параметри якості інших поверхонь визначені на кресленні з урахуванням
їх функціонального призначення, умов роботи та можливостей технологічної
обробки. Для більшості допоміжних поверхонь встановлено шорсткість на рівні
Ra 6,3 мкм, що є достатнім для неробочих та другорядних елементів
конструкції.
Таким чином, система розмірних зв’язків і вимог до точності та
шорсткості поверхонь корпусу забезпечує його правильне функціонування у
складі екструдера, стабільність складання та необхідну експлуатаційну
надійність.
Службове призначення деталі «Корпус» забезпечується не лише
основними, а й низкою допоміжних параметрів, які прямо не визначають
функцію деталі, однак істотно впливають на її надійність, довговічність та
технологічність виготовлення. До таких другорядних параметрів належать,
зокрема, допуски на міжосьові відстані отворів, точність їх взаємного
розташування, а також вимоги до базових і допоміжних поверхонь.
На основі проведеного аналізу до основних конструктивно-технологічних
задач деталі «Корпус» можна віднести такі:
1. Забезпечення точності розмірів і взаємного розташування оброблених
поверхонь:
 торцеве биття ступені центрального отвору Ø210 відносно ступені
Ø175H7 — не більше 0,04 мм;
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
26
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

 відхилення від перпендикулярності ступені центрального отвору
Ø175H7 відносно торця К — не більше 0,08 мм;
 відхилення від перпендикулярності торців корпусу відносно
нижньої базової поверхні Ж — не більше 0,16 мм;
 відхилення від площинності поверхні Ж — не більше 0,12 мм;
 забезпечення точності форми і розмірів отворів Ø100H7, Ø175H7,
Ø175H9.
2. Забезпечення необхідної якості оброблених поверхонь:
 шорсткість наскрізного центрального отвору — Ra 1,6 мкм;
 шорсткість нижньої базової поверхні — Ra 2,5 мкм.
Окрім зазначених вимог, залежно від функціонального призначення
деталі та умов технологічного процесу, можуть додатково висуватися інші
задачі. Серед них — забезпечення рівномірності припусків на механічну
обробку, забезпечення перпендикулярності кріпильних отворів до базових
площин, а також стабільності геометричних параметрів у процесі експлуатації.
До загальних вимог, що також враховуються при проектуванні та
виготовленні корпусу, належать:
 забезпечення достатньої механічної міцності та жорсткості
конструкції;
 формування однорідної мікроструктури матеріалу після лиття та
термічної обробки;
 забезпечення необхідної герметичності корпусних з’єднань (за
наявності відповідних робочих середовищ).
Таким чином, сукупність основних і допоміжних вимог забезпечує
правильне функціонування корпусу у складі вузла, його технологічність у
виробництві та стабільність експлуатаційних характеристик.
Вибір принципової схеми маршруту обробки деталі
Маршрут обробки деталі являє собою узагальнену схему технологічного
процесу виготовлення, яка визначає послідовність виконання операцій
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
27
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

механічної обробки заготовки різанням. Крім того, у такому маршруті
встановлюється порядок проведення допоміжних технологічних заходів,
зокрема термічної, гальванічної, слюсарної обробки та контрольних перевірок.
Під час розроблення маршруту за основу приймається типова укрупнена схема
раціонального технологічного процесу, яка забезпечує оптимальну
послідовність виконання операцій і відповідає рекомендаціям, наведеним у
нормативно-технічній літературі [3,5].
Деталь із позначенням номерів поверхонь представлена на рисунку 2.1.

Рисунок 2.1 - Ескіз деталі із умовним позначенням основних поверхонь

Принциповий маршрут обробки деталі представлений у вигляді таблиці
2.1.

Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
28
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Таблиця 2.1 - Маршрутна схема поетапної механічної обробки
поверхонь[3,5]
Квалітет
Точності 5,11 2,3,7 9 1,4,6,7,9,10,12,13,18,19, 14,15, Етап обробки
поверхні 20,21,22,23,24,25,26,27,28 16,17 поверхні
15 Х Х Х Х Заготівельний
14 Х Х Х Х
13 Х Х Х Чорновий
12 Х Х Х
11 Х Х Х Напівчистовий
10 Х Х
9 Х Х
8 Х Чистовий
7 Х
7Н Х Нарізання
нарізок

Слід також враховувати, що після завершення заготівельного етапу і
перед виконанням напівчистової обробки необхідно передбачити термічну
обробку деталі, яка виконується відповідно до вимог технології виготовлення.
Вона спрямована на зняття внутрішніх напружень, стабілізацію структури
матеріалу та підвищення оброблюваності заготовки на наступних етапах. Перед
виконанням остаточних операцій, зокрема різьбонарізання та фінішної обробки,
доцільно передбачити також нанесення захисного покриття, що забезпечує
підвищення корозійної стійкості та довговічності поверхонь.
Розробка теоретичних схем базування та схем встановлення
заготовки
Аналізуючи функціональне призначення поверхонь деталі та систему
розмірних зв’язків між ними, визначаю оптимальні технологічні бази для
виконання першої та наступних операцій механічної обробки. Правильний
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
29
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

вибір базування є одним із ключових факторів, що забезпечує необхідну
точність виготовлення та стабільність геометричних параметрів деталі на всіх
етапах технологічного процесу.
При виборі базування на першій (чорновій) операції керуюся
загальноприйнятими правилами призначення чорнових баз, а також такими
основними вимогами [2]:
 забезпечення необхідної точності взаємного розташування
оброблюваних поверхонь відносно тих поверхонь заготовки, які залишаються
необробленими в готовій деталі;
 рівномірний розподіл припусків на механічну обробку між
окремими поверхнями, що дозволяє уникнути перекосів та нерівномірного
зняття матеріалу;
 формування надійних та стабільних чистових баз, які будуть
використані на наступних етапах обробки для забезпечення точного базування
деталі.
Деталь із позначенням базування зображена на наступних рисунках:

Рисунок 2.2 - Ескіз деталі із позначенням схеми базування на
вертикально-фрезерній операції (перший варіант)
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
30
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Рисунок 2.3 - Ескіз деталі із позначенням схеми базування на
вертикально-фрезерній операції (другий варіант)

На кресленні представлена деталь типу «корпус», для якої під час
виконання вертикально-фрезерної операції необхідно забезпечити високу
точність взаємного розташування оброблюваної площини відносно базових
поверхонь та отворів. Для досягнення заданих вимог щодо точності
застосовується раціональна схема базування, побудована відповідно до
принципу повного усунення шести ступенів вільності заготовки.
Базування заготовки здійснюється за схемою 3–2–1, що забезпечує її
надійне орієнтування та фіксацію в пристрої.
Основна установча база – торцева поверхня фланця або нижня опорна
площина деталі (база 6). Дана поверхня встановлюється на три опорні елементи
пристрою, які утворюють установчу площину. Таке базування усуває три
ступені вільності: переміщення вздовж осі Z та обертання навколо осей X і Y.
Основна база визначає просторове положення заготовки відносно робочого
інструмента.
Напрямна база – зовнішня або внутрішня циліндрична поверхня деталі
(бази 3–4). Орієнтування здійснюється за допомогою центрувального елемента
пристрою, яким може бути оправка, палець або призматична опора.
Використання цієї бази усуває два ступені вільності, а саме переміщення
вздовж осей X та Y, забезпечуючи точне взаємне розташування оброблюваних
поверхонь.
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
31
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Упорна база – торцева поверхня, паз або спеціально передбачений отвір
(база 1 або 2). Контакт із торцевим упором ліквідує останній ступінь вільності –
обертання деталі навколо осі Z, що гарантує стабільність її положення під час
обробки.
Закріплення заготовки здійснюється за допомогою механічних
притискачів або прихватів, розташованих у верхній частині пристрою. Затискні

сили спрямовані до установчої бази, що забезпечує щільне прилягання деталі
до опорних елементів і виключає можливість її зміщення під дією сил різання.
Таким чином, прийнята схема базування повністю усуває всі шість
ступенів вільності заготовки, забезпечує її надійне закріплення та створює
необхідні умови для отримання заданої точності розташування оброблюваної
площини й отворів під час виконання вертикально-фрезерної операції.
Застосування схеми 3–2–1 дозволяє підвищити стабільність технологічного
процесу, зменшити похибки базування та забезпечити відповідність деталі
вимогам конструкторської документації.

Рисунок 2.4 - Ескіз деталі із позначенням схеми базування на
горизонтально-розточній операції (перший варіант)

Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
32
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Рисунок 2.5 - Ескіз деталі із позначенням схеми базування на
горизонтально-розточній операції (другий варіант)

Під час виконання горизонтально-розточної операції заготовка
встановлюється за попередньо обробленими базовими поверхнями відповідно
до класичної схеми базування 3–2–1, що забезпечує повне усунення шести
ступенів вільності та створює необхідні умови для високоточної обробки
отворів і взаємопов’язаних поверхонь.
Основною установчою базою прийнято площину 5. Дана поверхня
спирається на три опорні елементи пристрою, які формують надійну базову
площину. Таке встановлення виключає переміщення деталі вздовж осі Z, а
також її повороти навколо осей X і Y. У результаті усуваються три ступені
вільності, що визначають основне просторове положення заготовки відносно
інструмента та осі шпинделя верстата.
Напрямною базою служить вертикальна поверхня 6, яка контактує з
двома напрямними опорами пристрою. Використання цієї поверхні забезпечує
усунення переміщення вздовж осі Y та повороту навколо осі Z. Таким чином,
додатково ліквідуються два ступені вільності, що гарантує правильне
орієнтування деталі відносно координатних осей верстата.
Упорною базою є торцева поверхня 1, яка взаємодіє з торцевим упором
пристрою в одній точці. Вона запобігає переміщенню заготовки вздовж осі X і
усуває останній, шостий ступінь вільності. Завдяки цьому забезпечується
остаточне фіксоване положення деталі в робочій зоні верстата.
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
33
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Закріплення заготовки виконується за допомогою механічних
притискачів, які діють через поверхні 4 та 5. Сили затиску спрямовані до
основної установчої бази, що забезпечує щільне прилягання деталі до опорних
елементів пристрою та виключає можливість її зміщення або вібрацій під
впливом сил різання. Конструкція затискного механізму забезпечує
рівномірний розподіл навантаження та збереження стабільності положення
заготовки протягом усього процесу обробки.
Прийнята схема базування дозволяє досягти високої точності взаємного
розташування центрального отвору Ø134, а також інших координатно
пов’язаних поверхонь деталі. Використання попередньо оброблених баз
забезпечує мінімізацію похибок базування, підвищення жорсткості
технологічної системи та стабільність розмірних параметрів під час
розточування.
Разом з тим, при застосуванні запропонованого варіанта базування
безпосередньо не забезпечується точне витримування розмірів глибини
ступенів центрального отвору, оскільки вони задаються від торцевої поверхні.
У цьому випадку виникає похибка базування, величина якої визначається
допуском на розмір, що одночасно пов’язує технологічну та вимірювальну бази
у напрямку витримуваного параметра.
Для даної деталі це допуск розміру між торцями 500h11 (−0,4 мм).
За таких умов необхідно забезпечити виконання основної технологічної
вимоги: похибка базування повинна бути меншою за допуск розміру, що
визначає положення оброблюваної поверхні на кресленні, як мінімум на
величину похибки методу обробки [3].
Дотримання цієї умови гарантує необхідну точність виготовлення,
стабільність геометрії деталі та правильне взаємне розташування всіх
функціональних поверхонь у складі вузла[3].
Тр≥ωб+ωм (2.1)
де Тр - допуску розміру, що визначає на кресленні положення
оброблюваної поверхні; за кресленням деталі Тр =0,74 мм
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
34
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

ωб - похибка базування; за кресленням деталі ωб =0,4 мм. (500(-0,4));
ωм - похибка методу обробки, ωм =0,01мм.;
Перевірка умови за формулою:
Тр≥ωб+ωм <=>0,74≥0,4+0,01<=>0,74≥0,41 – умова виконується.
Ця умова також виконується для всіх інших розмірів, окрім глибини
ступені центрального отвору Ø210:
Тр≥ωб+ωм
де Тр - допуску розміру, що визначає на кресленні положення
(+0,36)
оброблюваної поверхні; за кресленням деталі Тр=0,74 мм. (7 );
ωб- похибка базування, за кресленням деталі ωб=0,4 мм. (500(-0,4));
ωм- похибка методу обробки, ωм=0,01мм.;
Перевірка умови: Тр≥ωб+ωм <=>0,36≥0,4+0,01<=>0,36≥0,41
Умова не виконується, в результаті цього переходу мають бути отримані
значення номіналу та допуску нового розміру, який дасть можливість
забезпечити принцип суміщення баз.

Рисунок 2.6 - Перехід від КРЛ до ТРЛ

Потрібно знайти номінальне значення розміру С та його граничні
відхилення. Виявивши технологічний розмірний ланцюг бачимо, що розмір А -
збільшуючий, розмір С - зменшуючий, а розмір В є замикальною ланкою.
Номінальне значення технологічного розміру С.
С=А-В=500-7=493 мм,
де А - номінальне значення розміру ланки А;
В - номінальне значення розміру ланки В.
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
35
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Значення допуску ланки С:
ТС= -ТА=0,36-0,4=0,04 мм.
де ТВ- допуск розміру зам. ланки В; ТА - допуск розміру складової ланки
А.
Оскільки величина допуску завжди має додатне значення, за раніше
прийнятих допусків складових ланок забезпечити необхідну точність
замикальної ланки розмірного ланцюга неможливо. Це свідчить про те, що
сумарна похибка окремих елементів перевищує допустиме значення, а отже,
вимоги до точності розмірного ланцюга не виконуються.
Для забезпечення необхідної точності необхідно зменшити допуск одного
із складових розмірів, зокрема розміру А, шляхом підвищення точності обробки
торцевих поверхонь корпусної деталі. Досягти цього можна за рахунок
призначення більш точного поля допуску, а саме 9-го квалітету, який
забезпечує необхідний рівень точності та водночас є технологічно й економічно
обґрунтованим для даних умов виробництва. Після переходу на 9-й квалітет
величина допуску розміру А становитиме: Tₐ = 0,155 мм
Після уточнення точності торців виконуємо перерахунок допуску
замикальної ланки С[3]:
Tс = Tв∑ − Tа = 0,36 − 0,155 = 0,205 мм (2.2)
Далі визначаємо положення поля допуску ланки С. Середина поля
допуску розраховується як різниця між сумою середин полів допусків
збільшуючих та зменшуючих ланок:
Δ₀с = Δ₀в = −0,0775 − (−0,18) = 0,1 мм
де: Δ₀с — середина поля допуску ланки С;
Δ₀в — середина поля допуску відповідних складових ланок.
Верхнє та нижнє граничні відхилення ланки С визначаються за
стандартними залежностями:
ESc = Δ₀с + 1/2 · Tс = 0,1 + 1/2 · 0,205 = +0,2 мм (2.3)
EІc = Δ₀с − 1/2 · Tс = 0,1 − 1/2 · 0,205 = 0 мм (2.4)
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
36
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

За результатами розрахунку ланка С матиме номінальне значення з
+0,2
наступними граничними відхиленнями: 493 , при цьому розмір 500h11
зміниться на 500h9.

Рисунок 2.7 - Ескіз деталі із позначенням схеми базування на радіально-
свердлильній операції (другий варіант)

Рисунок 2.8 - Ескіз деталі із позначенням схеми базування на радіально-
свердлильній операції (перший варіант)
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
37
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Рисунок 2.9 - Ескіз деталі із позначенням схеми базування на радіально-
свердлильній операції (другий варіант)

Під час виконання радіально-свердлильної операції, призначеної для
обробки кріпильних отворів на фланці корпусної деталі, базування заготовки
здійснюється за попередньо обробленими поверхнями. Такий підхід забезпечує
необхідну точність розташування осей отворів відносно центрального базового
отвору та торцевої поверхні фланця.
Базування деталі виконується відповідно до принципу 3–2–1, який
гарантує повне усунення шести ступенів вільності заготовки.
Основною установчою базою є торцева поверхня фланця 1. Під час
встановлення деталь спира ється на три опорні елементи пристрою, які
формують базову площину. Таке розташування виключає переміщення вздовж
осі Z та обертання навколо осей X і Y, тобто усуває три ступені вільності.
Основна база визначає положен ня деталі відносно робочого інструмента та
забезпечує стабільність її встановлення.
Напрямною базою служить центральний отвір Ø134 (база 6).
Центрування деталі здійснюєт ься за допомогою точної оправки або
центрувального пальця, встановленого в отворі. Завдяки цьому усуваються
переміщення вздовж осей X та Y, що відповідає двом ступеням вільності. Така
схема базування забезпечує співвісність розташування свердлильних отворів
відносно центрального отвору деталі.
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
38
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Для остаточного орієнтування заготовки та запобігання її провороту
навколо осі застосовується упорна база, утворена боковою поверхнею 3 або
спеціальним фіксувальним елементом (пальцем, штифтом чи упором). Даний
елемент усуває останній ступінь вільності — обертання навколо осі Z,
забезпечуючи точне кутове положення деталі.
Після базування заготовка надійно закріплюється за допомогою
механічних прихватів або гвинтових затискачів. Сили затиску спрямовані до
опорної базової поверхні, що гарантує щільний контакт деталі з опорами
пристрою та виключає можливість її зміщення під дією сил різання під час
свердління.
Прийнята схема базування забезпечує високу точність координатного
розташування кріпильних отворів відносно осі центрального отвору Ø134 та
торцевої поверхні фланця. Крім того, вона підвищує жорсткість технологічної
системи, зменшує похибки базування та сприяє отриманню стабільних
результатів обробки в умовах серійного виробництва.

Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
39
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

2.2 Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь

Окремі поверхні деталі мають різне функціональне призначення, тому до
них ставляться неоднакові вимоги щодо точності розмірів, геометричної форми,
шорсткості поверхні, взаємного розташування та експлуатаційних
характеристик. Для забезпечення цих вимог необхідно правильно обрати
способи механічної обробки, які здатні гарантувати отримання заданих
параметрів якості при мінімальних витратах часу та ресурсів[3,5].
Варто враховувати, що досягнення однакових показників точності та
якості поверхонь може бути забезпечене різними варіантами технологічних
маршрутів, які відрізняються набором операцій, переходів, застосованим
обладнанням, ріжучим інструментом і технологічним оснащенням. Тому вибір
оптимального способу обробки потребує комплексного аналізу технічних,
економічних та виробничих факторів[5].
Розроблення методів механічної обробки та формування раціональної
послідовності технологічних операцій належить до найбільш важливих і
відповідальних етапів проектування технологічного процесу. На цьому етапі
визначаються способи досягнення необхідної якості виробу, забезпечення
продуктивності виробництва, раціонального використання обладнання та
зниження собівартості виготовлення деталі. Правильно сформований маршрут
обробки сприяє підвищенню стабільності технологічного процесу, зменшенню
похибок виготовлення та забезпеченню відповідності готового виробу вимогам
конструкторської документації[5].
Визначаємо число ступенів обробки для головного центрального отвору
Ø100Н7 за наступною формулою:

∏ (2.5)

де Тз- допуск розміру заготовки[5];
Тд - допуск розміру деталі;
Ті - допуск розміру і-того ступеня обробки деталі;
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
40
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Ер - загальне розрахункове уточнення;
Еі- окреме розрахункове уточнення і-того ступеня обробки деталі;
n - число ступенів обробки.
Загальне розрахункове уточнення:

(2.6)

де Тз - допуск розміру заготовки прийнятий по 14-тому квалітету
точності [5.], Тз=0,87 мм;
Тд - допуск розміру деталі прийнятий по 7-му квалітету точності згідно з
робочим кресленням деталі, Тд=0,035мм.
Рекомендована послідовність обробки [5]:
- розточування чорнове;
- розточування напівчистове;
- розточування чистове.
Точність та технологічні допуски для прийнятої послідовності обробки
[5]:
- розточування чорнове: ІТ12, Ті=0,35 мм;
- розточування напівчистове: ІТ9, Т2=0,087 мм;
- розточування чистове: ІТ7, Тд=0,035 мм.
Точність за прийнятими операціями:

- розточування чорнове:
;

- розточування чистове:
;

- розточування тонке:

Точність всього процесу обробки отвору:
Е1ˑЕ2ˑЕ3=2,5ˑ4ˑ2,5=25≥ЕР=24
Таким чином, прийнятий комплекс методів обробки забезпечить
необхідну точність. Загальне число ступенів обробки іноді можна визначати за
наступною формулою [5]:

(2.7)

Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
41
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Таблиця 2.2 - Варіанти методів обробки поверхонь [5]
№ Вид поверхні Розмір Варіанти методів обробки поверхонь
повер поверхні 1 2
-хні
1 2 3 4 5
1 Плоска 145 1 Фрезерування 1 Стругання
чорнове чорнове
2 Фрезерування 2 Стругання
чистове чистове
2,3 Плоска 500h11 1 Фрезерування 1 Підрізання торця
чорнове чорнове
2 Фрезерування 2 Підрізання торця
чистове чистове
4 Внутрішня Ø210 1 Розточування 1 Розточування
циліндрична чорнове чорнове
5 Внутрішня Ø175H7 1 Розточування 1 Розточування
циліндрична чорнове чорнове
2 Розточування 2 Розточування
напівчистове напівчистове
3 Розточування 3 Розточування
чистове чистове
6 Внутрішня Ø175.5 1 Розточування 1 Розточування
циліндрична чорнове чорнове
7 Внутрішня Ø175H9 1Розточування 1 Розточування
циліндрична чорнове чорнове
2 Розточування 2 Розточування
напівчистове напівчистове
8 Плоска 145.3 1 Підрізання торця 1 Підрізання торця
чорнове чорнове

Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
42
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Продовження таблиці 2.2 - Варіанти методів обробки поверхонь
1 2 3 4 5
2 Підрізання торця 2 Підрізання торця
чистове чистове
9 Внутрішня Ø104 1 Розточування 1 Розточування
циліндрична чорнове чорнове
10 Внутрішня Ø103 1 Розточування 1 Розточування
циліндрична чорнове чорнове
11 Внутрішня Ø100H7 1 Свердління 1 Свердління
циліндрична 2 Розсвердлювання 2 Розсвердлювання
12 Внутрішня Ø18 1 Свердління 1 Свердління
циліндрична 2 Розсвердлювання 2 Розсвердлювання
13 Внутрішня Ø25 1 Свердління 1 Свердління
циліндрична 2 Нарізання нарізки 2 Нарізання
нарізки
14 Внутрішня M8-7H 1 Свердління 1 Свердління
різьбова 2 Нарізання нарізки 2 Нарізання
нарізки
15 Внутрішня M12-7H 1 Свердління та 1 Свердління
різьбова ценкування 2 Ценкування
2 Нарізання нарізки 3 Нарізання
нарізки
16 Ступінчастий Ø24/M14 1 Фрезерування 1 Стругання
отвір з Х1,5-7Н чорнове чорнове
нарізкою 2 Фрезерування 2 Стругання
чистове чистове

Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
43
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

2.3. Розробка маршруту обробки деталі

Остаточне формування маршруту обробки деталі (МОД) виконується на
основі попередньо розробленої принципової схеми технологічного маршруту, а
також відібраних маршрутів обробки окремих поверхонь (МОП). Ці маршрути
об’єднуються в єдину систему з урахуванням їх технологічної сумісності,
взаємного впливу та послідовності виконання операцій. При цьому загальна
структура технологічного процесу повинна забезпечувати раціональне
поєднання операцій та стабільність отримуваних результатів[6,7].
Варіант 1 технологічного маршруту
005 – Ливарна операція
Отримання заготовки деталі «Корпус» методом лиття. Формування
початкової геометрії з припусками на механічну обробку.
010 – Термічна обробка. Проведення первинної термічної обробки
(відпал) з метою зняття внутрішніх напружень, покращення структури
матеріалу та підвищення оброблюваності.
015 – Транспортна операція. Переміщення заготовки до механічної
дільниці.
020 – Вертикально-фрезерна операція. Чорнова обробка базової поверхні
1 з метою формування технологічної бази для подальших операцій.
025 – Горизонтально-розточна операція. Чорнове розточування
центрального отвору 4 та обробка торцевих поверхонь 2, 3, формування
основних базових поверхонь деталі.
030 – Термічна обробка. Стабілізуюче старіння або додатковий відпал для
зняття залишкових напружень після чорнової обробки.
035 – Вертикально-фрезерна операція. Чистовa обробка базової поверхні
1 з досягненням заданої точності та шорсткості.
040 – Горизонтально-розточна з ЧПК. Чистове розточування отвору 4 і
торцевих поверхонь 2, 3 з досягненням остаточних розмірів і точності.
Додатково виконується свердління отворів 5, 6, 7.
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
44
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

045 – Радіально-свердлильна операція. Свердління отворів 8, що
виконують допоміжну кріпильну функцію.
050 – Радіально-свердлильна операція. Свердління, зенкування
(цекування) та нарізання різьби в отворах 9, призначених для масляних пробок
та обслуговування.
055 – Радіально-свердлильна операція. Нарізання різьби в отворах 5, 6,
що забезпечують основні кріпильні з’єднання.
060 – Радіально-свердлильна операція. Додаткове нарізання різьби в
отворах 5 (за технологічною необхідністю або для дублюючих кріплень).
065 – Контрольна операція. Фінальний контроль геометричних
параметрів, розмірів, взаємного розташування поверхонь, шорсткості та
відповідності кресленню.
Такий маршрут забезпечує послідовний перехід від чорнової до чистової
обробки, раціональне використання баз та стабільну якість виготовлення
корпусної деталі.
Варіант 2 технологічного маршруту обробки
005 – Ливарна операція
Отримання заготовки деталі «Корпус» методом лиття у піщано-глинисті
форми з формуванням припусків під подальшу механічну обробку.
010 – Термічна обробка
Початкова термічна обробка заготовки (відпал) для зняття внутрішніх
напружень, стабілізації структури матеріалу та підвищення оброблюваності.
015 – Транспортна операція
Переміщення заготовки на дільницю механічної обробки та підготовка до
виконання першої операції.
020 – Вертикально-фрезерна операція
Чорнова фрезерна обробка базової поверхні 1 з метою створення
технологічної бази для подальших операцій та забезпечення необхідного
припуску під чистову обробку.
025 – Горизонтально-розточна операція
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
45
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Чорнове розточування центрального отвору 4 та обробка торцевих
поверхонь 2, 3 для формування основних базових поверхонь деталі.
030 – Термічна обробка
Стабілізуюче старіння або додатковий термічний відпал для зменшення
залишкових напружень після чорнової механічної обробки.
035 – Вертикально-фрезерна операція
Чистова обробка базової поверхні 1 з доведенням розмірів та
забезпеченням заданої шорсткості і точності.
040 – Горизонтально-розточна операція
Чистове розточування центрального отвору 4 та торцевих поверхонь 2, 3 з
досягненням остаточних розмірів, точності форми та взаємного розташування
поверхонь.
045 – Радіально-свердлильна операція
Свердління отворів 8, що виконують допоміжну або кріпильну функцію у
конструкції корпусу.
050 – Радіально-свердлильна операція
Виконання свердління, зенкування (цекування) та нарізання різьби в
отворах 9, які використовуються для масляних пробок та забезпечення
експлуатаційного обслуговування.
055 – Радіально-свердлильна операція
Свердління та нарізання різьби в отворах 5, 6, призначених для основних
кріпильних з’єднань деталей вузла.
060 – Радіально-свердлильна операція
Додаткове свердління та нарізання різьби в отворах 5, що можуть
виконувати дублюючу або посилену кріпильну функцію.
065 – Контрольна операція
Завершальним етапом технологічного процесу є комплексний контроль
якості виготовленої деталі. На цій стадії здійснюється перевірка основних
геометричних параметрів, відповідності лінійних і діаметральних розмірів
установленим допускам, точності взаємного розташування поверхонь та осей, а
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
46
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

також оцінка шорсткості оброблених поверхонь. Додатково контролюється
відповідність готового виробу вимогам робочого креслення, технічних умов та
нормативної документації. Для проведення контролю використовують
універсальні та спеціальні вимірювальні засоби, калібри, індикаторні прилади,
штангенінструменти, мікрометри та інші контрольно-вимірювальні пристрої
залежно від необхідної точності вимірювань.
Запропонований маршрут механічної обробки забезпечує раціональну та
технологічно обґрунтовану послідовність виконання операцій. Побудова
маршруту здійснюється за принципом поступового переходу від чорнових
операцій, призначених для видалення основного припуску, до напівчистових і
чистових операцій, які забезпечують досягнення заданих показників точності та
якості поверхонь. Такий підхід дозволяє рівномірно розподілити припуски між
окремими стадіями обробки, зменшити вплив внутрішніх напружень матеріалу
та підвищити стабільність технологічного процесу.
Особлива увага приділяється забезпеченню сталості технологічних баз
протягом усього циклу виготовлення, що сприяє зниженню похибок базування
та підвищенню точності взаємного розташування поверхонь. Виконання
найбільш відповідальних операцій на завершальних етапах маршруту дозволяє
отримати необхідну точність розмірів, форму та шорсткість поверхонь,
гарантуючи відповідність деталі вимогам конструкторської документації та
забезпечуючи її надійну роботу в складі виробу.

Таблиця 2.3 — Послідовність і структура операцій обробки основи
№ Назва операції Зміст операції
опера та обладнання
ції
1 2 3
005 Ливарна Отримання заготовки деталі «Корпус» методом
лиття у піщано-глинисті форми з формуванням
припусків під подальшу механічну обробку.
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
47
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Продовження таблиці 2.3 — Послідовність і структура операцій обробки
основи
1 2 3
010 Термічна Початкова термічна обробка заготовки (відпал) для
зняття внутрішніх напружень, стабілізації
структури матеріалу та підвищення
оброблюваності.
015 Транспортна Переміщення заготовки на дільницю механічної
обробки та підготовка до виконання першої
операції.
020 Вертикально-
фрезерна
операція

Чорнова фрезерна обробка базової поверхні 1 з
метою створення технологічної бази для подальших
операцій та забезпечення необхідного припуску під
чистову обробку.
025 Горизонтально-
розточна
операція

Чорнове розточування центрального отвору 4 та
обробка торцевих поверхонь 2, 3 для формування
основних базових поверхонь деталі.
030 Термічна Стабілізуюче старіння або додатковий термічний
відпал для зменшення залишкових напружень після
чорнової механічної обробки
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
48
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Продовження таблиці 2.3 — Послідовність і структура операцій обробки
основи
1 2 3
035 Вертикально-
фрезерна
операція
Чистова обробка базової поверхні 1 з доведенням
розмірів та забезпеченням заданої шорсткості і
точності.
040 Горизонтально-
розточна
операція

Чистове розточування центрального отвору 4 та
торцевих поверхонь 2, 3 з досягненням остаточних
розмірів, точності форми та взаємного
розташування поверхонь.
045 Радіально-
свердлильна
операція
Свердління отворів 8, що виконують допоміжну або
кріпильну функцію у конструкції корпусу

Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
49
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Продовження таблиці 2.3 — Послідовність і структура операцій обробки
основи
1 2 3
050 Радіально-
свердлильна
операція

Виконання свердління, зенкування (цекування) та
нарізання різьби в отворах 9, які використовуються
для масляних пробок та забезпечення
експлуатаційного обслуговування.
055 Радіально-
свердлильна
операція

Свердління та нарізання різьби в отворах 5, 6,
призначених для основних кріпильних з’єднань
деталей вузла.

Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
50
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Продовження таблиці 2.3 — Послідовність і структура операцій обробки
основи
1 2 3
060 Радіально-
свердлильна
операція

Додаткове свердління та нарізання різьби в отворах
5, що можуть виконувати дублюючу або посилену
кріпильну функцію.

065 Контрольна
операція

Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
51
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

2.4 Вибір обладнання, технологічного оснащення

Підбір технологічного обладнання виконується на основі комплексного
аналізу умов виробництва та особливостей виготовлення деталі. При цьому
враховуються тип виробництва, зміст і послідовність технологічних операцій,
обрані методи механічної обробки, а також конструкція, маса та габаритні
розміри заготовки. Правильний вибір верстатного обладнання має
забезпечувати необхідну точність обробки, задану продуктивність
технологічного процесу та економічну ефективність виготовлення виробу [6].
Для виконання фрезерної операції прийнято вертикальний
оброблювальний центр DNM 5700 з числовим програмним керуванням. Верстат
оснащений столом розміром 1300×570 мм і забезпечує переміщення по
координатах X = 1050 мм, Y = 570 мм, Z = 510 мм. Максимальна частота
обертання шпинделя становить 12000 об/хв, потужність приводу шпинделя —
18,5 кВт. Магазин інструментів місткістю 30 позицій забезпечує автоматичну
зміну інструменту. Висока точність позиціювання та автоматизація процесу
обробки дозволяють значно підвищити продуктивність і якість виготовлення
деталей порівняно з універсальними фрезерними верстатами[7]
DNM 5700 — сучасний вертикальний оброблювальний центр з ЧПК
виробництва DN Solutions (раніше Doosan Machine Tools). Верстат призначений
для високоточної фрезерної обробки, свердління, розточування та нарізання
різьби деталей середніх і великих габаритів у серійному та масовому
виробництві. Завдяки високій жорсткості конструкції, автоматичній зміні
інструменту та системі ЧПК FANUC забезпечується висока продуктивність і
точність обробки[7].

Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
52
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Таблиця 2.4 - Основні технічні характеристики[7]
Параметр Значення
Тип верстата Вертикальний оброблювальний центр з
ЧПК
Розмір столу 1300 × 570 мм
Максимальне навантаження на стіл 1000 кг
Переміщення по осі X 1050 мм
Переміщення по осі Y 570 мм
Переміщення по осі Z 510 мм
Відстань від шпинделя до столу 150–660 мм
Конус шпинделя BIG-PLUS CAT40 / BT40
Частота обертання шпинделя 8000–12000 об/хв (опція до 15000
об/хв)
Потужність шпинделя 18,5 кВт
Крутний момент шпинделя до 118 Н·м
Ємність магазину інструментів 30 інструментів (опція 40 або 60)
Швидкість швидких переміщень X/Y 36 м/хв
Швидкість швидких переміщень Z 30 м/хв
Точність позиціювання ±0,005 мм
Повторюваність позиціювання ±0,003 мм
Маса верстата близько 6500 кг
Система ЧПК FANUC 0i-MF Plus або Siemens 828D

Для виконання горизонтально-розточної операції прийнято верстат HBM-
110. Верстат призначений для обробки корпусних деталей значних габаритів і
маси. Діаметр шпинделя становить 110 мм, частота його обертання регулюється
в межах 20–1000 об/хв. Робочий стіл розміром 1000×800 мм допускає
встановлення заготовок масою до 2500 кг. Переміщення по координатах
складають: X = 1600 мм, Y = 1000 мм, W = 1250 мм, Z = 400 мм. Висока
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
53
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

жорсткість конструкції та точність позиціювання забезпечують якісне
виконання операцій свердління, розточування та фрезерування корпусних
деталей.
HBM-110 — сучасний горизонтально-розточний верстат (Horizontal
Boring Mill), призначений для свердління, розточування, фрезерування,
зенкерування та нарізання різьби у великогабаритних корпусних деталях.
Верстат характеризується високою жорсткістю конструкції, значною
вантажопідйомністю столу та можливістю обробки деталей за кількома
координатами без переустановлення[8].
Таблиця 2.5 - Основні технічні характеристики[8]
Параметр Значення
Тип верстата Горизонтально-розточний
Діаметр шпинделя 110 мм
Конус шпинделя ISO 50
Частота обертання шпинделя 20–1000 об/хв
Потужність головного приводу 15 кВт
Переміщення столу (X) 1600 мм
Вертикальне переміщення шпиндельної 1000 мм
бабки (Y)
Поздовжнє переміщення столу (W) 1250 мм
Осьове переміщення шпинделя (Z) 400 мм
Розмір столу 1000 × 800 мм
Максимальне навантаження на стіл 2500 кг
Швидкі переміщення X, Y, W 2800 мм/хв
Швидке переміщення Z 1200 мм/хв
Подачі безступінчасте регулювання
Маса верстата близько 12,5 т

Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
54
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Для виконання свердлильної операції прийнято радіально-свердлильний
верстат Z3063×20A. Верстат забезпечує свердління отворів діаметром до 63 мм,
розгортання, зенкерування та нарізання різьби. Виліт шпинделя становить від
400 до 2000 мм, що дозволяє обробляти великогабаритні корпусні деталі без
перестановки заготовки. Частота обертання шпинделя регулюється в межах 20–
1600 об/хв, а потужність головного приводу становить 5,5 кВт. Завдяки
гідравлічному керуванню та високій жорсткості конструкції верстат забезпечує
високу продуктивність і точність обробки.
Z3063×20A — сучасний радіально-свердлильний верстат з гідравлічним
керуванням, призначений для свердління, зенкерування, розгортання,
розточування та нарізання різьби в деталях середніх і великих габаритів.
Верстат широко застосовується в машинобудуванні, ремонтних та
інструментальних виробництвах[9].
Таблиця 2.6 - Основні технічні характеристики[9]
Параметр Значення
Тип верстата Радіально-свердлильний
Максимальний діаметр свердління в сталі 63 мм
Відстань від осі шпинделя до колони 400–2000 мм
Відстань від торця шпинделя до поверхні столу 500–1600 мм
Хід шпинделя 400 мм
Конус шпинделя Морзе №5 (MT5)
Частота обертання шпинделя 20–1600 об/хв
Кількість швидкостей шпинделя 16
Подачі шпинделя 0,04–3,2 мм/об
Кількість подач 16
Кут повороту рукава 360°
Потужність головного електродвигуна 5,5 кВт
Потужність двигуна переміщення рукава 1,5 кВт

Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
55
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Продовження таблиці 2.6 - Основні технічні характеристики
Параметр Значення
Тип верстата Радіально-свердлильний
Розмір коробчастого столу 950 × 630 × 500 мм
Маса верстата 6500–7000 кг
Габаритні розміри 3000 × 1250 × 3300 мм

Вибір пристроїв
Для умов середньосерійного виробництва найбільш раціональним є
використання комбінованого технологічного оснащення, яке включає як
універсальні, так і спеціалізовані пристрої. Такий підхід забезпечує ефективне
поєднання технологічної гнучкості з високою продуктивністю обробки, а також
створює необхідні умови для стабільного забезпечення заданої точності та
якості виготовлення деталі. Крім того, застосування комбінованого оснащення
сприяє скороченню часу на переналагодження обладнання, підвищенню
ефективності виробничого процесу та зниженню витрат на виготовлення
продукції[10].
Таблиця 2.7 - Вибір пристроїв
назва операції Назва пристрою
Вертикально-фрезерна Пристрій спеціальний
Горизонтально-розточна Пристрій спеціальний цеховий
Вертикально-фрезерна Пристрій спеціальний
Горизонтально-розточна з ЧПК Пристрій спеціальний цеховий
Радіально-свердлильна Пристрій (при верстатів)
Радіально-свердлильна Пристрій (при верстатів)
Радіально-свердлильна Пристрій (при верстатів)

Вибір різального та допоміжного інструментів
Раціональний вибір різального інструменту є одним із ключових факторів
забезпечення ефективності технологічного процесу. Комплексний підхід до
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
56
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

підбору інструментального оснащення дає можливість підвищити
продуктивність механічної обробки, забезпечити необхідну точність розмірів і
геометричної форми поверхонь, а також досягти встановлених показників
шорсткості. Крім того, правильно підібраний інструмент сприяє зменшенню
часу обробки, підвищенню стійкості інструменту та зниженню виробничих
витрат під час виготовлення деталі «Корпус» [3].
Для виконання операції фрезерування плоскої базової поверхні доцільно
застосувати торцеву фрезу зі змінними твердосплавними пластинами. Така
конструкція інструменту забезпечує високу жорсткість процесу різання,
стабільність геометричних параметрів оброблюваної поверхні та дозволяє
ефективно працювати в умовах середньосерійного виробництва. Використання
змінних твердосплавних пластин також спрощує обслуговування інструменту
та скорочує витрати на його експлуатацію[10-12].
Фреза 2214 - 0335 ВК8 (Ø160) ДСТУ EN ISO 1641-2011
Для кріплення фрези застосовуємо оправку з базовим конусом 7:24:
Оправка 6232-0138 ISO 7388-1:2007
Торцювання торців основних отворів корпусу виконуємо торцеву фрезу:
Фреза 2214-0157 ВК8 (Ø160) ДСТУ EN ISO 1641-2011
Розточування основних отворів здійснюємо за допомогою розточних
різців:
Різець 2141-0553 ДСТУ ISO 5608:2016,
Різець 2140-0502 ДСТУ ISO 5608:2016,
Для кріплення різців застосовуємо оправки з базовим конусом 7:24:
Оправка 6300-0876 ДСТУ EN ISO 1641-2011
Оправка 6300-0878 ДСТУ EN ISO 1641-2011
Отвори для кріплення та під внутрішні різьбові поверхні виконуються
спіральним свердлом з циліндричним хвостовиком, матеріал різальної частини
Р6М5 ГОСТ 886-80:
Свердло 2300-0046 (Ø6,7мм.) ДСТУ ISO 494-2006
Свердло 2300-7022 (Ø10,5мм.) ДСТУ ISO 494-2006
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
57
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Свердло 2300-7082 (Ø18мм.) ДСТУ ISO 494-2006
Свердло 2300-9085 (Ø25мм.) ДСТУ ISO 494-2006
Для кріплення свердел застосовуємо патрон цанговий:
Патрон цанговий 1-40-3-90 ISO 15488:2008
Для свердління та цекування 2 отворів Ø12,5/Ø24 використовуємо
спеціальний комбінований інструмент - свердло.
Для виконання слюсарної операції використовуємо терпуг:
Терпуг 2820-0026
Для нарізання нарізки в отворах застосовуємо мітчики машинні:
Мітчик 2620-1205(М8) ДСТУ ISO 529:2017.
Мітчик 2620-1511(М 12) ДСТУ ISO 529:2017.
Мітчик 2620-1553(М14х1,5) ДСТУ ISO 529:2017.
Вибір методів і засобів технічного контролю якості деталі[10-12]
Для контроля якості деталі застосовуємо такі методи і засоби:
- для контроля лінійних та діаметральних розмірів застосовуємо:
Штангенциркуль ШЦ-ІІ-500-0,05 ДСТУ EN ISO 13385-1;
Штангенциркуль ШЦ-І-125-0,1 ДСТУ EN ISO 13385-1;
- для контроля розмірів отвору Ø100Н7 та Ø175Н7 застосовуємо
калібр - пробки:
Калібр-пробка 8133-0092 ДСТУ EN ISO 1938-1:2022;
Калібр-пробка 8133-1092 ДСТУ EN ISO 1938-1:2022
- для контроля різьби застосовуємо:
Калібр-пробка різьбова М6 ДСТУ ISO 1502:2006
Калібр-пробка різьбова М12 ДСТУ ISO 1502:2006
Калібр-пробка різьбова М14 ДСТУ ISO 1502:2006
- Контроль допуску перпендикулярності торців корпусу та бази Ж
(площини основи) використовуємо пристрій контрольний
- для контроля параметрів шорсткості застосовуємо набір зразків
шорсткості по ДСТУ EN ISO 1302:2019.

Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
58
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

2.5 Встановлення режимів різання

Призначення і розрахунок припусків та операційних розмірів
Розрахунково-аналітичним методом розраховуємо припуски на одну
поверхню Ø175Н7.. Технологічний маршрут обробки внутрішньої циліндричної
поверхні складається з трьох переходів: чорнового, чистового та тонкого
розточування.
Мінімальне значення припуску[3]
(

√ ) (2.8)
Максимальне значення припуску[3]:
(2.9)
Найбільший та найменший розмір отвору:
(2.10)
(2.11)
Результати розрахунків зведені в таблиці 2.8.

Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
59
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Таблиця 2.8 – Розрахунок припусків і операційних розмірів розміру
175Н7
Елементи Розра- Граничний Граничні
Технологічні припуску, мкм хун. Допус розмір, мм значення
Розрахунков
переходи При- к Т, припусків,
ий розмір, мм
пуск, мкм мкм,
мкм
Rz h   2zmin dmin d пр
max 2z прmin 2zmax

Заготовка 600 852 - - 171,618 1000 170,618 171,618 - -
Розточування
50 50 43 200 2ˑ1475 174,568 250 174,318 174,568 2950 3700
чорнове
Розточування
30 35 26 12 2ˑ144 174,856 100 174,756 174,856 288 438
напівчистове
Розточування
20 25 - 8 2ˑ92 175,04 40 175 175,04 184 244
чистове
Всього 3422 4382

Мінімальні припуски на переходи визначаю за формулою[3]:
(2.12)
*( ) √

+
Rzi-1 - висота нерівностей профілю на попередньому переході;
hi-1 - глибина дефектного шару на попередньому переході.
Визначаємо ці величини:
- для чорнового розточування Rz=50мкм[3],
- для чистового розточування Rz=20мкм[3].
і-1 - сумарні відхилення розташування поверхні[3]:
√

(2.13)
кор- відхилення при коробленні[3]:
 2
kop.  (k d)  (k  l)
2
(2.14)
де k - питоме короблення відливок k =0,7;
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
60
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

√( )
( ) =88мкм.
ст.– відхилення при зміщенні,

 б. 2  г. 2
cm.  ( )  ( ) (2.15)
2 2
де б та г - допуски на розміри (Б) та (Г) по класу точності, відповідному
даній відливці [3]
√ 848мкм;
Тоді: √
мкм.
Залишкова просторове відхилення після чорнового розточування ρ1=0,05
ρ3=0,05·ρ=0,05·852=43
1 - похибка встановлення при чорновому розточуванні[3]
√
(2.16)
б=0- похибка базування; з=200мкм, 1=150мкм - похибка закріплення
Залишкова похибка встановлення при чистовому розточуванні
2=0,051 (2.17)
інд=0, тому що чорнове та чистове розточування проводиться в одному
установі 2=0,06200=12 мкм
Мінімальні припуск на розточування:
чорнове ( √
) мкм,
чистове ( √
) мкм.
тонке
( √ ) мкм.
Маючи останній розмір після останнього переходу (чистове розточування
175,04мм), для інших переходів dр4=175,04
- для напівчистового розточування
dр3= dp4+2zmin3=175,04-2·0.092= 174,856 мм, (2.18)
-для чорнового розточування
dр2= dp3+2zmin2=174,856-2·0,144= 174,568 мм. (2.19)
- для заготовки
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
61
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

dр1= dp2+2zmin1=174,568-2·1.475=171,618 мм, (2.20)
Значення допусків:
- для чистового розточування складає δ=40 мкм,
- для напівчистового розточування складає δ=100 мкм,
- для чорнового розточування δ=250 мкм,
- для заготовки δ=1000 мкм.
Граничні розміри:
- для чистового розточування: найбільший dmin1=175,04 мм;
найменьший dmax1=175,00 мм;
- для напівчистового розточування: найбільший dmax2 = 174,856 мм;
найменьший dmin2=174,856-0,1=174,756 мм;
- для чорнового розточування:
найбільший dmax3 = 174,568 мм
найменьший dmin3=174,68-0,25=174,318 мм
- для заготовки
найбільший dmax4 = 171,618 мм
найменьший dmin4=171,618-1=170,618 мм
Мінімальні граничні значення припусків:

( ) ( ) (2.21)

( ) ( ) (2.22)
- для чистовго розточування
пр
2Z min3=175,04-174,856 =0,184мм=184 мкм
пр
2Z mах3=175-174,756 =0,244мм=244 мкм
- для напівчистового розточування
пр
2Z min2=174,856-174,568=0,288мм=288 мкм
пр
2Z mах2=174,756-174,318 =0,438мм=438 мкм
- для чорнового розточування
пр
2Z min1=174,568-171,618=2,95мм=2950 мкм
пр
2Z mах1=174,318-170,618 =3,7мм=3700 мкм
Загальний припуск отримуємо додаючи проміжні припуски:
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
62
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

2Z0min=2950+288+184=3422мкм=3,4мм
2Z0max=3700+438+244=4382мкм=4,4мм
Загальний номінальний припуск
2Z0ном.=2Z0min+Тз.-Тд.=3422+1000-40=4382 мкм (2.23)
dзном.=ddном.-2Z0ном.=175-4,382= 170,618 мм (2.24)
Проводимо перевірку правильності виконання розрахунків:
пр пр
2Z mах3 - 2Z min3 = 244-184=60мкм (2.25)
δ1-δ2=100-40=60 мкм (2.26
60 мкм = 60 мкм
пр пр
2Z mах2 - 2Z min2 = 438-288=150мкм
δ1-δ2=250-100=150 мкм
пр пр
2Z mах1 - 2Z min1 = 3700-2950=750мкм
δ1-δ2=1000-250=750 мкм
Розрахунки проведені правильно.
Основуючись на розрахунках будую схему розміщення припусків та
допусків на механічну обробку отвору Ø175Н7, яка показана на рисунку 2.10.
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
63
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Рисунок 2.10 — Схема розміщення припусків та допусків на механічну
обробку отвору Ø175Н7

Таблиця 2.9 — Значення припусків та операційних розмірів
Розмір Квалітет Шорсткість, Ra Припуск, мм Розмір
заготовки
Ø100Н7 7 1.6 6.5 Ø87-2.8
424 14 12.5 6 418±2,2
500h10 10 3.2 6 512-4.4
145.3 14 6.3 5.5 139.8±1.6
145 14 2.5 5.5 150.5±1.6

Під час проектування литої заготовки одним із важливих етапів є
визначення мінімально допустимої товщини стінок. Її значення повинно
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
64
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

забезпечувати достатню міцність виливка під час транспортування та
механічної обробки, а також відповідати технологічним можливостям обраного
способу лиття. Мінімальну товщину стінок встановлюють залежно від
приведеного габаритного розміру заготовки, який визначають за формулою[2]:
N=(2l+b+h)/3=(2х0,500+0,265+0,281)/3=0,515м
Для отриманого значення приведеного габариту мінімальна товщина
стінки приймається рівною: S=7,5 , мм
Наступним етапом є визначення мінімального діаметра отворів, які
можуть бути сформовані безпосередньо під час лиття. Цей параметр обирають з
урахуванням запобігання перегріванню стрижня та прилипанню стрижневої
суміші до поверхні отвору. Розрахунок проводять за залежністю:
dmin=d0+0,1хS=7+0,1 х22=9,2 мм.
де d0- вихідний діаметр (для чавуну d0=7 мм);
S - товщина стінки, мм.
. Значення допусків залежать від номінального розміру та класу точності
лиття. Для виливків, отриманих у піщаних формах, клас точності може
перебувати в межах 7Т–13Т. Для даної заготовки прийнято 10-й клас точності.
Відповідно до нормативних рекомендацій встановлено такі допуски:
для розмірів 500 мм та 424 мм — ±4,4 мм;
для розміру 175 мм — ±3,6 мм;
для розмірів 145,3 мм та 145 мм — ±3,2 мм;
для розміру 100 мм — ±2,8 мм.
Для забезпечення необхідної точності готової деталі на оброблюваних
поверхнях передбачають припуски на механічну обробку. Їх величина
визначається залежно від точності лиття та прийнятого ряду припусків. Для
заготовок, виготовлених у піщаних формах, рекомендований ряд припусків
становить від 2 до 5. У даному випадку прийнято четвертий ряд припусків.
Основні значення припусків складають:
для розміру 500 мм — 12 мм;
для розміру 424 мм — 6 мм;
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
65
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

для розміру 175 мм — 14 мм;
для розмірів 145,3 мм та 145 мм — 5,5 мм;
для розміру 100 мм — 13 мм.
Для полегшення виймання моделі з форми та запобігання руйнуванню
формувальної суміші на вертикальних поверхнях виливка передбачають
формувальні ухили. Їх величину призначають згідно з вимогами ГОСТ 3212-80
з урахуванням способу формування, висоти поверхні та конструктивних
особливостей модельного комплекту. На поверхнях, що підлягають подальшій
механічній обробці, ухил додають понад величину припуску.
Призначаємо ухил на висоту виливка h=265 мм. то α=0°54'.
Важливим конструктивним елементом литої заготовки є радіуси
заокруглень у місцях сполучення стінок. Наявність плавних переходів сприяє
рівномірному охолодженню металу, знижує внутрішні напруження та зменшує
ймовірність утворення ливарних дефектів. Значення радіусів вибирають
залежно від марки матеріалу, товщини спряжених елементів та кута між ними.
При подальшій механічній обробці як технологічні бази
використовуються внутрішня поверхня верхньої основи та бічні торцеві
поверхні деталі. Таке базування забезпечує стабільне положення заготовки під
час виконання операцій та дозволяє отримати необхідну точність взаємного
розташування оброблюваних поверхонь.
Розрахункова маса литої заготовки становить 33,1 кг, що враховується
при виборі технологічного обладнання, вантажопідіймальних засобів і
пристроїв для транспортування та встановлення деталі в процесі виробництва.
Призначення і розрахунок режимів обробки
Аналітичним шляхом розраховуємо режими різання для обробки
(+0,04)
внутрішньої циліндричної поверхні Ø140Н7 мм.
Призначаємо подачу S, мм/об.: Sчорн = 016, Sчист = 015, Sтонк = 006 [13]
Знаходимо швидкість різання обмежену стійкістю інструмента за
формулою[13]
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
66
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

C
v  v K
m y x v (2.27)
T  S  t
де KV - коефіцієнт впливу параметрів обробки[13],
KV = Kнv ˑ Kмv ˑ Kиv=1ˑ1ˑ1=1 (2.28)
де Kмv = 1 - поправочний коефіцієнт фізико-механічних властивостей
оброблюваного матеріала [13]
Knv=l - коефіцієнт впливу стану поверхні заготовки [13];
Kuv=l - коефіцієнт впливу інструментального матеріалу [13];
Квн=0,9 - коефіцієнт впливу параметру обробки внутрішніх поверхонь;
Т=45 хв. - значення стійкості інструменту [13].
Інші коефіцієнти режимів обробки зводимо у табл.2.14.
Таблиця 2.10- Параметри обробки.
Перехід Глибина Подача Коефіцієнти та
різання t, мм S, мм/об показники степенів
Cv x y m
Розточування чистове 0,1 0,1 292 0,15 0,2 0,2

Остаточно розраховуємо швидкість різання для переходу чистового
розточування отвору Ø175Н7:

м/хв

Визначаємо частоту обертання шпинделю за формулою:

об./хв. (2.29)

Якщо значення частоти обертання шпінделя виходить з ряду частот
технічних характеристик верстата, то потрібно вибрати найближче значення і
відкоректувати значення швидкості різання виходячи з прийнятих значень
частоти обертання шпинделя за формулою[13]:
x y n
Pz чорн = 10 ˑ Cp ˑ t ˑ S ˑ V ˑKp (2.30)
Для визначення потужності обробки розраховуємо силу різання, яка при
розточуванні визначається за формулою:
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
67
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

де Kp=Kмpˑ Kn ˑ Kр ˑ Kp (2.31)
Kмp =1 - коефіцієнт якості оброблюваного матеріалу
Kn – коефіцієнт від кута  Kn =1;
Kр – коефіцієнт від кута  Kр =1,1;
Kp– коефіцієнт від кута  Kp =1;
Ср=92, х=1,0, у=0,75, п=0 - коефіцієнти та показники степенів , що
залежать від конкретних умов обробки [13]
Тоді остаточно тангенціальна сила різання:
1.0 075 0
Pz чорн =10ˑ92ˑ0.1 ˑ01 ˑ274 ˑ1.21=20Н.
Визначимо потужність різання за формулою[13]:

N= кВт. (2.32)

Розрахована потужність різання значно менша за номінальну потужність
верстата, а тому обробка за даними режимами є допустимою. Інші режими
розраховую табличним способом і результати заношу до таблиці 2.11.
Таблиця 2.11 —Режими різання оброблюваних поверхонь
Перехід n,
t,мм L, мм So, м/об V, м/хв -1
хв То, хв
Фрезерувати площину 494х265
(начорно) 3,5 638 0,2 155,5 315 8,11
Фрезерувати площину 494х265 (начисто) 1,0 638 0,05 180 400 6,35
Підрізати торець Ø265 2,0 351 0,08 76,5 250 7,5
Підрізати торець 160х160 2,0 288 0,08 76,5 250 7,26
Розточити отвір (начорно) Ø100 1 75 0,3 50,6 125 7,5
Розточити отвір (напівчисто) Ø100 0,5 75 0,1 94,8 320 9,6
Розточити отвір (начисто) Ø100 0,1 75 0,1 173,5 500 11,5
Розточити отвір (начорно) Ø175,5 1 53 0,39 55 125 2,3
Розточити отвір (начорно) Ø103 1 275 0,39 73,6 180 3,2
Розточити отвір (начорно) Ø175 1 58 0,33 62,4 125 4,5
Розточити отвір (напівчисто) Ø175 0,6 58 0,1 79,9 160 5,71
Розточити отвір (начисто) Ø175 0,1 58 0,1 80,4 160 6,23
Розточити отвір (начорно) Ø175 1 27 0,33 262,4 500 2,4

Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
68
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Продовження таблиці 2.11 —Режими різання оброблюваних поверхонь
Перехід n,
t,мм L, мм S , м/об V, м/хв -1
o хв То, хв
Розточити отвір (напівчисто) Ø175 0,6 27 0,1 79,9 160 2,51
Свердлити 14 отворів Ø6,7 3,35 20 0,15 25,4 80 5,8
Свердлити 8 отворів Ø10,5 5,25 20 0,15 20,4 650 4,56
Свердлити 8 отворів Ø18 9 20 0,1 20,5 500 6,3
Свердлити 2 отвори Ø25 12,5 22 0,1 19,8 315 2,6
Свердлити та цекувати 2отвори
Ø12,5/ Ø24 6,25 15 0,1 20,4 650 3,59
Нарізати різьбу мітчиком М8-6Н 1,25 20 1,25 1,3 35 13,36
Нарізати різьбу мітчиком М12-6Н 1,25 20 1,25 1,3 35 7,5
Нарізати різьбу мітчиком М14х1,5 1,5 15 1,25 1,3 35 1,67
Всього по операціям 121,6

Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
69
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

3. Конструкторський розділ

3.1 Проектування верстатного пристрою
Таблиця 3.1 - Технічне завдання на проектування спеціального
пристрою[14-16]
Розділ Зміст розділу
Назва та область Пристрій для встановлення деталі ―Корпус‖. Пристрій
використання встановлюється на верстаті моделі DNM 5700
Основа для розробки Операційна карта технологічного процесу механічної
обробки деталі «Корпус»
Ціль та призначення Під час проектування пристрою необхідно забезпечити
розробки виконання низки основних вимог. Насамперед конструкція
повинна гарантувати точне базування деталі та її надійну
фіксацію в процесі обробки. Закріплення заготовки має
виключати можливість її зміщення під дією сил різання,
забезпечуючи незмінне положення відносно робочого
столу верстата та різального інструмента протягом усього
технологічного циклу. Це є необхідною умовою для
отримання заданої точності обробки, витримування
розмірів паза та забезпечення правильного взаємного
розташування оброблюваної поверхні відносно інших
елементів деталі.
Крім того, конструкція пристрою повинна бути зручною в
експлуатації та забезпечувати швидке виконання
допоміжних операцій. Процес установлення заготовки, її
закріплення та подальшого зняття має здійснюватися без
значних витрат часу й фізичних зусиль оператора, що
сприятиме підвищенню продуктивності праці та
ефективності виробничого процесу.

Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
70
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Продовження таблиці 3.1 - Технічне завдання на проектування
спеціального пристрою
Розділ Зміст розділу
Технічні(тактико- Тип виробництва - середньосерійне, річна програма
технічні вимоги) випуску деталей складає N=1000 шт. на рік.
Регулювання конструкції пристрою не допускається.
Вхідні дані про заготовку, що поступає на операцію
Маса заготовки, кг - 33,1;
- габаритні розміри, мм - 512x265x285
дані:
- шорсткість оброблюваних поверхонь, Rа2,5 мкм.
- точність обробки 11-14 квалітети
- допуск форми - площинність 0,12 мм;
- Пристрій обслуговується оператором 3-го розряду
Документація, що креслення загального виду пристрою встановлення
розроблюється пристрою, специфікація пристрою, що проектується.

Проектування спеціального верстатного пристрою
Розроблений верстатний пристрій призначений для базування та надійної
фіксації заготовки під час фрезерування плоскої поверхні. Установлення
пристрою на робочому столі верстата здійснюється за допомогою напрямної
шпонки, яка забезпечує правильне позиціонування оснащення відносно Т-
подібних пазів. Після орієнтування пристрій жорстко закріплюється
кріпильними болтами, що виключає його зміщення в процесі обробки та
підвищує стійкість усієї технологічної системи.
Технологічна операція виконується на вертикальному обробному центрі
DNM 5700. Вибір цього обладнання обумовлений його високою точністю,
жорсткістю конструкції та можливістю забезпечення необхідних режимів
різання. Для виконання фрезерної операції прийнято швидкість різання 15,7
м/хв, подачу 0,2 мм/об та глибину різання 3,5 мм. Розрахункове значення
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
71
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

головної складової сили різання становить 3000 Н, осьової — 1050 Н, а
радіальної — 1500 Н. Вказані навантаження враховані при визначенні
параметрів затискного механізму та розрахунку елементів конструкції
пристрою на міцність і жорсткість.
Закріплення заготовки здійснюється за допомогою механізованого
гідравлічного приводу. Використання такого способу затиску дозволяє
отримати стабільне та достатнє зусилля фіксації незалежно від кваліфікації
оператора. Крім того, гідравлічна система забезпечує скорочення допоміжного
часу на встановлення деталі та сприяє підвищенню продуктивності обробки.
Під час розроблення конструкції максимально використовувалися
стандартні та нормалізовані елементи. Частка уніфікованих деталей становить
приблизно 60 %, що позитивно впливає на технологічність виготовлення
пристрою, спрощує його складання та обслуговування, а також знижує витрати
на виготовлення оснащенн[14-].
В основу схеми базування покладено встановлення заготовки на V-
подібну призму. Таке конструктивне рішення забезпечує самоустановлення
деталі та її симетричне розташування відносно базових елементів пристрою.
Завдяки контакту циліндричної поверхні заготовки з робочими гранями призми
досягається надійне орієнтування деталі перед початком механічної обробки.
Для забезпечення визначеного положення заготовки необхідно обмежити
п’ять із шести можливих ступенів свободи. Призма усуває можливість
переміщення деталі у вертикальному напрямку та обмежує її поворот відносно
двох координатних осей. Додаткові опорні й затискні елементи ліквідують
решту небажаних переміщень і забезпечують стабільне положення заготовки в
процесі фрезерування. Оскільки кутове положення деталі відносно власної осі
не є визначальним для формування оброблюваної площини, для запобігання
провертанню використовується двосторонній затиск. Така схема дозволяє
рівномірно розподілити затискні зусилля та підвищити надійність утримання
заготовки під дією сил різання[14].
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
72
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Запропоноване оснащення забезпечує точне базування деталі, необхідну
жорсткість кріплення та стійкість технологічної системи під час роботи. Це
створює умови для отримання заданої точності обробки, дотримання вимог до
якості поверхні та підвищення ефективності виробничого процесу.

Рисунок 3.1 - Схема базування заготовки.

Одним із найважливіших етапів проектування верстатного пристрою є
обґрунтований вибір базувальних і затискних елементів, які забезпечують
необхідну точність установлення деталі та її надійну фіксацію в процесі
механічної обробки. Від правильності вибору схеми базування значною мірою
залежать точність виготовлення деталі, стійкість технологічної системи та
якість оброблених поверхонь[14-16].
Під час установлення заготовки необхідно забезпечити її надійний
контакт з опорними елементами пристрою, жорстко закріпленими в корпусі.
Для підвищення стійкості положення деталі та зменшення впливу деформацій
від сил різання опори розташовують на максимально можливій відстані одна
від одної. Таке конструктивне рішення дозволяє збільшити опорний контур,
підвищити жорсткість системи базування та зменшити ймовірність виникнення
коливань під час обробки.
Оскільки базування виконується по необробленій зовнішній циліндричній
поверхні заготовки, як установчі елементи доцільно використовувати V-подібні
призми. Застосування призм забезпечує надійне центрування деталі та створює
умови для її правильного орієнтування відносно різального інструмента. Крім
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
73
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

того, така схема базування є простою у виконанні, технологічною та широко
використовується при обробці деталей, що мають циліндричні поверхні.
Для запобігання зміщенню заготовки під впливом сил різання та
виникненню вібрацій під час роботи необхідно передбачити ефективну систему
закріплення. З цією метою конструкцією пристрою передбачається
застосування додаткового затискного механізму, який забезпечує постійний

контакт деталі з базувальними елементами протягом усього циклу обробки.
Наявність такого затискача сприяє підвищенню жорсткості технологічної
системи, зменшенню похибок обробки та покращенню якості отриманої
поверхні[14-16].
Для створення затискного зусилля обрано двосторонній затискач, що
забезпечує рівномірний розподіл навантаження на заготовку та виключає її
перекіс під час фрезерування. Робота затискного механізму здійснюється від
гідравлічного приводу, який дозволяє отримати стабільне зусилля закріплення
незалежно від умов експлуатації. Використання гідроприводу також скорочує
допоміжний час на встановлення та зняття заготовки, полегшує роботу
оператора і підвищує продуктивність технологічного процесу.
Запропонована схема базування та закріплення забезпечує надійне
утримання деталі в заданому положенні, необхідну жорсткість технологічної
системи та створює сприятливі умови для досягнення встановлених вимог щодо
точності, якості обробленої поверхні та продуктивності виконання операції.

Рисунок 3.2 - Схема важільного механізму.

Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
74
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Тоді : (3.1)

де Q - початкова сила, яка розвивається приводом, Н;
W - сила закріплення, Н.
На рисунку 3.3 представлена схема затиску заготовки.

Рисунок 3.3 - Схема затиску

Силовий розрахунок пристрою: силу закріплення визначимо з умови
рівноваги заготовки при її зсуванні за формулою[13]:
√
= W ( ) (3.2)
де Рz=3000 Н, Ру=1050 Н, Рх=1500 Н - сили різання, f=0,18 - коефіцієнт
тертя між заготовкою і призмою; α=90° - кут призми ГОСТ 12196-66; К -
коефіцієнт запасу запасу:
К = K0ˑК1ˑК2ˑК3ˑК4ˑК5=1,5ˑ1,2ˑ1,3ˑ1,0ˑ1,0ˑ1,0 = 2,34 (3.3)
де Ко=1,5 - гарантований коефіцієнт запасу для всіх видів обробки;
К1=1,2 - заготовка необроблена; К2=1,3 - коефіцієнт, що враховує
збільшення сили різання внаслідок затуплення інструменту; К3=1,0 - обробка
суцільної поверхні; К4=1,0 - автоматизований затискач; К5=1,0 - положення
пристрою зручне. Звідси маємо, що:

( ) √

(3.4)

√ =32302 H

а зусилля, яке розвивається на гідроприводі:

(3.5)

Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
75
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

виходячи з того, що сила на штоці гідроциліндра відома, знайдемо його
діаметр:

√ =√ (3.6)

де р=6,3 МПа - тиск мастила в гідроциліндрі.
Хід поршня під час його робочого ходу для затиску заготовки дорівнює
16 мм.
Розрахунок пристрою на точність[14-16]
Точність пристрою повинна забезпечувати умові:
де Тз=0,155 мм. - допуск на витримуваний розмір ;
- дійсна сумарна похибка.

√

(3.7)

ɷб=0 - похибка базування деталі на призмі[16];
ɷ3 =0 - похибка закріплення[16];
ɷn =0,05- похибка пристрою: найбільший зазор у з’єднанні паз стола -
шпонка пристрою[16];
ɷн.і.. =0,05 - похибка налагодження положення пристрою за допомогою
шаблона[14];
Кс=0,7 - коефіцієнт, що враховує частку статичної складової з загальній
похибці.

√

Звідси видно, що сумарна похибка ɷΣ =0,049<0,155=ТЗ, тобто пристрій
задовольняє умові точності.
Опис конструкції та принципу роботи спеціального пристрою
Спеціальний верстатний пристрій призначений для встановлення та
надійного закріплення однієї заготовки деталі типу «Корпус» під час виконання
механічної обробки. Конструкція пристрою забезпечує точне базування деталі,
її стійке положення відносно різального інструмента та виключає можливість
зміщення під дією сил різання в процесі роботи.
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
76
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Базування заготовки здійснюється по зовнішній циліндричній поверхні,
яка використовується як технологічна база. Таке рішення дозволяє забезпечити
правильне орієнтування деталі в робочій зоні верстата та створює необхідні
умови для отримання заданої точності обробки. Після встановлення на
базувальні елементи заготовка фіксується за допомогою спеціального
затискного механізму з гідравлічним приводом.
Основним виконавчим елементом затискної системи є гідроциліндр (поз.
3), робота якого ґрунтується на використанні енергії стиснутого мастила. При
подачі робочої рідини під тиском поршень гідроциліндра здійснює
поступальний рух і через штифт (поз. 10) передає зусилля на прихват (поз. 5).
Під дією цього зусилля прихват повертається навколо шпильки (поз. 11), з якою
він з’єднаний за допомогою рухомої посадки із зазором. У результаті
обертального руху прихват притискає заготовку до базувальних поверхонь
пристрою, забезпечуючи її жорстке та надійне закріплення.
Застосована схема затиску дозволяє рівномірно передавати затискне
зусилля на деталь, запобігаючи її зміщенню, перекосу або виникненню вібрацій
під час обробки. Надійна фіксація заготовки сприяє підвищенню точності
виконання технологічної операції, покращенню якості оброблених поверхонь та
збільшенню стійкості різального інструмента.
Після завершення обробки або припинення подачі робочої рідини тиск у
гідросистемі знижується, і під дією вбудованої пружини поршень повертається
у вихідне положення. Разом із поршнем у початкове положення повертається і
прихват, звільняючи заготовку та забезпечуючи можливість її швидкого зняття
з пристрою. Така схема роботи дозволяє значно скоротити допоміжний час на
встановлення та демонтаж деталей, що позитивно впливає на продуктивність
технологічного процесу.
Усі елементи затискного механізму та базувальні вузли змонтовані на
плиті-основі (поз. 1), яка є несучою частиною конструкції. Основа сприймає
навантаження, що виникають під час обробки, та забезпечує необхідну
жорсткість пристрою. Монтаж пристрою на верстаті здійснюється
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
77
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

безпосередньо на робочому столі. Для точного орієнтування відносно осей
верстата використовується напрямна шпонка, яка встановлюється в Т-подібний
паз столу. Остаточне закріплення пристрою виконується за допомогою гвинтів,
що проходять через монтажні отвори або пази основи.
Запропонована конструкція пристрою відзначається простотою,
надійністю та зручністю експлуатації. Використання гідравлічного приводу
забезпечує стабільне затискне зусилля, підвищує рівень механізації допоміжних
операцій та створює умови для досягнення високої точності й продуктивності
механічної обробки деталі «Корпус» [14].

Рисунок 3.4 - Проектування спеціального верстатного пристрою

Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
78
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

3.2 Розробка спеціального контрольного пристрою

Таблиця 3.2 - Технічне завдання на проектування контрольного
пристрою[14-16]
Розділ Зміст розділу
Назва і область Пристрій для вимірювання перпендикулярності
застосування торців до площини бази Ж.
Основа для розробки Основа для розробки. Операційна карта контролю
деталі «Корпус»
Мета і Спеціальний контрольний пристрій призначений для
призначення вимірювання перпендикулярності торців однієї
розробки деталі «Корпус» виготовленої з високоміцного
чавуну марки ВЧ60 яка встановлюється на повірочну
плиту на площину основи.
Технічні вимоги Тип виробництва — середньосерійний.
Габаритні розміри заготовки 512х265х285 мм, торці
оброблені з шорсткістю Rа3,2 мкм, а базова поверхня
по Rа 2,5.
Документація, яка Креслення загального виду.
підлягає розробці

Для здійснення контролю розмірних параметрів деталей корпусного типу,
габаритні розміри яких знаходяться в межах від 130 до 320 мм, розроблено
спеціальний контрольний пристрій. Його використання дозволяє підвищити
достовірність результатів вимірювань, скоротити тривалість контрольних
операцій та забезпечити стабільність оцінювання якості виготовлених виробів.
Особливо ефективним застосування такого оснащення є в умовах серійного та
масового виробництва, де велике значення мають продуктивність контролю та
повторюваність результатів[14].
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
79
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Базовим елементом пристрою виступає повірочна плита (поз. 1), яка
слугує опорною поверхнею для встановлення контрольованої деталі. Завдяки
високій жорсткості та точності виготовлення плита забезпечує надійне
базування виробу й створює необхідні умови для виконання вимірювань з
мінімальними похибками.
Універсальність пристрою досягається за рахунок використання
регульованих опор (поз. 7). Змінюючи їх положення відносно плити, можна
налаштовувати оснащення під деталі різної висоти. Після встановлення
необхідного положення опори фіксуються гайками (поз. 9), що запобігає їх
зміщенню під час роботи та забезпечує стабільність налаштування.
Контроль розмірів виконується за допомогою індикатора годинникового
типу (поз. 11). Вимірювальний прилад установлюється в спеціальному прижимі
(поз. 4) та закріплюється гвинтом (поз. 8). Таке конструктивне рішення
гарантує надійну фіксацію індикатора та виключає його випадкове
переміщення під час проведення вимірювань. Використання індикаторного
контролю дає змогу визначати навіть незначні відхилення фактичних розмірів
від установлених значень.
Для встановлення вимірювального вузла на необхідній висоті
передбачено напрямну (поз. 3), по якій переміщується прижим з індикатором.
Напрямна монтується в корпусі пристрою (поз. 2) та закріплюється гвинтом
(поз. 10). Після досягнення потрібного положення прижим фіксується
затискним гвинтом, що забезпечує незмінність налаштування протягом усього
процесу контролю.
Перед початком вимірювань пристрій проходить процедуру попереднього
настроювання. Для цього використовують еталонну деталь або спеціальний
зразок, параметри якого відповідають номінальним значенням контрольованого
виробу. Орієнтуючись на упор (поз. 6), вимірювальний вузол встановлюють у
необхідне положення шляхом переміщення прижиму по напрямній. Після
фіксації вузла показання індикатора приводять до нульового значення,
створюючи таким чином базову точку відліку для подальших вимірювань.
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
80
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Під час контролю деталь встановлюється на повірочну плиту та базується
відповідно до прийнятої схеми. Вимірювальний наконечник індикатора
контактує з перевірюваною поверхнею, а зміна положення стрілки відносно
нульової позначки свідчить про наявність і величину відхилення
контрольованого параметра. Отримані результати дозволяють швидко
визначити відповідність виробу вимогам конструкторської документації та
прийняти рішення щодо його придатності.
Розроблений пристрій характеризується простою конструкцією,
достатньою жорсткістю та зручністю експлуатації. Наявність регулювальних
елементів забезпечує можливість його використання для контролю деталей
різних типорозмірів без суттєвих змін конструкції. Завдяки цьому досягається
підвищення продуктивності контрольних операцій, зменшення часу на
переналагодження та забезпечення необхідної точності вимірювань у
виробничих умовах.

Рисунок 3.5 - Схема контрольного пристрою

Розрахунок контрольного пристрою на точність[14-16]
Для того щоб даним пристроєм можливо було контролювати вимірювані
параметри потрібно щоб виконувалась умова[16]:

√

(3.8)
де Т3-допуск на вигримуваний параметр, Тз=0,16 мм
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
81
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

ΔΣ - сумарна похибка контрольного пристрою;
ΔБ - похибка базування деталі, ΔБ =0мм[16];
Δі - похибка вимірювання індикатором, Δі =0,001 мм[16];
Δп - похибка пристрою, Δп =0,005 мм[16];
Δн - похибка налагодження пристрою, Δн =0,005 мм.

√

Умова виконується значить пристрій забезпечує задану точність
вимірювання.

Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
82
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

4 Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях

4.1 Методи прибирання металевої стружки

На підприємствах при обробці різанням металева стружка може складати
біля 10% від маси оброблюваної деталі. При цьому за зміну біля кожного
верстата збирається велика кількість стружки. Для нормального
функціонування виробництва потрібно своєчасно прибирати стружку біля
верстатів і вивозити її з цеху.
Ручне прибирання стружки і транспортування стружки являється
найбільш тяжкою і трудомісткою роботою над якою працює найбільша
кількість робочих. Найбільш високий рівень механізації в основному на
великих підприємствах, де механічним шляхом видаляють і переробляють до
30 – 35% стружки.
Для кожного виду металевої стружки і конкретних умов підприємства
можна рекомендувати типові схеми по механізації її збору і переробки в
2
залежності від кількості стружки, яка збирається з 1 м площі цеха в рік.
Використання типових схем розміщення транспортних засобів для комплексної
механізації збору і переробки металевої стружки дає можливість забезпечити
підприємства однотипними одиницями механізації. Широке введення типових
конструкцій дозволить значно зменшити затрати на проектування і введення
цього обладнання в виробництво. Комплексна механізація збору,
транспортування і переробки стружки забезпечує економію робочої сили, а
також зниження травм серед робочих.
Характеристика стружки має дуже багато різних показників, які залежать
від типу верстата, обробляючого інструменту, кваліфікації робітника, хімічного
складу оброблюємого металу. При обробці матеріалів різанням частина
матеріалу заготовки перетворюється в стружку: ця частина складає в
середньому 15-25% загальної ваги металу. Стружку, яка накопичується у
верстатів, в звичайних умовах прибирають вручну за допомогою лопати і тачки.
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
83
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Такий метод прибирання стружки неприпустимий в автоматичних лініях, де
повинні бути передбачені пристрої як для стружки закручування або дроблення
стружки, так і автоматично діючі конвеєри для її прибирання.
Залишаючись в отворах після свердління, при нарізанні різьби стружка
викликає поломку мітчиків і т. д. Для запобігання поломки інструментів
стружку видувають з отворів стисненим повітрям або висипають за допомогою
спеціальних струшуючих пристроїв. Для полегшення відводу стружки з робочої
зони супортам надають вертикальне чи похиле положення, а в станинах
роблять вікна і канали для зручного відведення її.
Застосовуються такі способи збирання стружки з робочої зони верстатів:
- механічний за допомогою транспортерів, скребків, щіток;
- гравітаційний, при якому стружка падає на похилі поверхні
пристосувань і верстатів і потім звалюється на транспортер під верстатами;
- змивання стружки струменем емульсії; відсмоктування стружки
стисненим повітрям; видалення стружки електромагнітом;

Рисунок 4.1 – Транспортер

Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
84
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Рисунок 4.2 – Пилосос для металевої стружки

Рисунок 4.3 – Електромагніт для стружки
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
85
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Рисунок 4.4 – Магнітна швабра

Для полегшення видалення стружки із зони різання та подальшого її
транспортування необхідно, щоб довжина стружки була не більше 200 мм, а
діаметр її спірального витка становив не більше 25-30 мм.
Існує три системи прибирання стружки від верстатів:
- автоматизована із застосуванням засобів безперервного транспорту -
лінійних і магістральних конвеєрів;
- механізована з використанням ручної праці, засобів малої механізації та
колісного транспорту, що доставляє стружку в конвеєрах у відділення
переробки;
- комбінована, коли лінійні конвеєри доставляють стружку в тару, а потім
колісний транспорт - у відділення збору і переробки.

Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
86
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Рисунок 4.5 – Конвеєр пластинчасто - ігловий

Велику небезпеку являє собою зливна (стрічкова) стружка при точінні
в'язких металів. Всі відомі засоби управління стружкою діляться на дві групи:
пристрої, що відводять зливну стружку без зміни її форми, і пристрої, що
змінюють форму стружки в процесі різання на більш безпечну і
транспортабельну.
Організований відвід зливної стружки без зміни її форми досягається
головним чином відповідної компонуванням вузлів верстата, що забезпечує
схід стружки на задню сторону верстата в спеціальні стружкозбирачі. У зв'язку
з великою пружністю, зливна стружка часто знаходить вихід в сторону
робочого місця, і потрібне додаткове управління її допомогою ручних
інструментів. Крім того, у зв'язку з великим обсягом, займаним зливною
стружкою, доводиться часто звільняти від неї стружкозбирачі. Не вирішує
задачу і вбудовані в нижню частину верстата шнекові транспортери.
Найкращий вихід в управлінні зливний стружкою - зміна форми стружки
в процесі точіння: завивання і дроблення стружки. Для безперервного
видалення стружки і пилу із зони різання при обробці крихких матеріалів
застосовують різні стружковідводчики.
Час організаційного обслуговування верстатів можна зменшити при
створенні в пристосуваннях вікон і лотків для відведення стружки, пристроїв
для автоматичного очищення від стружки і її транспортування.
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
87
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Проведені раніше дослідження показали, що неорганізоване надходження
матеріалу приводить до істотного розкиду траєкторій його польоту, навіть за
межі зони, в яку необхідно остаточно привести стружку. Якість розподілу в
основному залежить від параметрів подавальних пристроїв, величини подачі і
кількості стружки.
Якість стружковідведеня залежить від багатьох факторів, один з основних
- ступінь рівномірності розподілу елементів по ширині скатних лотка. У зв'язку
з цим було запропоновано такий напрямок вдосконалення стужковідводів, при
якому рівні елементарні площі подачі відповідають рівним площам
поперечного перерізу. Ця умова виконується, якщо кожен сектор подачі
розподільника подає стружку за напрямками безлічі променів, що поділяють
ширину на рівні ділянки. За рівняння безлічі променів була описана
ортогональна крива, що визначає форму контуру горизонтального перерізу
розподільника, що забезпечує рівномірний розподіл стружки.

Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
88
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

4.2 Способи утилізації і переробки стружки

Найбільш поширеним (45% від загальної маси відходів) і найважче
переробляється видом відходів є стружка. Складнощі, що виникають при її
підготовці до застосування, обумовлені тим, що вона займає великий обсяг,
міцна, забруднена маслами і емульсіями.

Рисунок 4.6 – Стружкодробилка
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
89
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Відомі способи утилізації відходів металів шляхом подрібнення в
дробилках і переробки їх у брикети на спеціальних станках, наприклад брикети
для модифікування чавуну, брикети для виробництва металів.

Рисунок 4.7 – Прес брикетировочний

Найбільш близьким до нового є спосіб утилізації тютюнових відходів за
допомогою холодного брикетування фігурним пуансоном при питомій зусиллі
пресування 450-600 МПа. Отримані брикети потім можна використовувати у
вигляді електрода при виплавці злитків. Цей спосіб дозволяє вводити в
електрод до 70% стружки. Отримувані брикети мають вигин ізг. 4МПа,
щільність 0,6-0,7 від теоретичної.
Істотним недоліком аналогів і прототипу є обмеження за обсягом
вводяться відходів (до 70%), мала щільність електрода (0,6-0,7), що помітно
знижує міцнісні властивості брикету і продуктивність процесу при плавці;
викликає необхідність проведення окремої операції вакуумного відпалу
стружки, без якого плавку практично вести неможливо через сильний
газовиділення.
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
90
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Метою винаходу є створення способу утилізації металевих відходів, що
забезпечує здобуття продукту з 100% вмістом відходів, підвищення міцності
властивостей і щільності.
Мета досягається тим, що шихту, що складається виключно з металевих
відходів, пресують при температурі, складовою 0,6-0,8 Тпл металу відходів,
питомій зусиллі пресування, складовим 1-3 від межі текучості металу при
температурі пресування, при залишковому тиску в камері 1,33 (10-1-10-3) Па
протягом 30-60 хв, одночасно в процесі нагрівання під пресування проводиться
вакуумний відпал стружки для видалення газів.
Спосіб здійснюють наступним чином.
Металеву стружку, наприклад дроблять в молотковій дробарці типу 188
ДР до розмірів окремих частинок (5-10) х (5-15) мм. Розмолоту стружку
піддають магнітної сепарації на установці типу ПБСУ-40 для видалення
залізних часток, потім промивають у знежирюємо розчині, наприклад, що
містить 20 г/л кальцинованої соди і 30 г/л тринатрій фосфату, після чого
промивають у воді і сушать. Підготовлену таким чином стружку брикетують на
пресі зусиллям 6300 кН з вакуумуванням зони пресування до тиску 1,33 (10-1-
10-3) Па, протягом 30-60 хв. Температуру брикетування для сплавів вибирають
в інтервалі 1000-1150 С, при цьому питоме зусилля пресування складає від 10
до 30 МПа. У процесі пресування до щільності брикету 0,8-0,9 від теоретичної
відбувається дифузійна зварювання частинок.
При дотриманні заявлених параметрів по мінімуму, середньому
значенню, максимуму в брикеті забезпечується, в порівнянні з прототипом,
підвищення щільності на 30-50% і міцності на вигин в 5-6 разів. У разі, коли
параметри техпроцесу виходять за нижню межу, брикет за властивостями в
порівнянні з прототипом переваг не має. При виході параметрів за верхню межу
властивості брикету відбиваються на рівні матеріалу, одержуваного по
заявляється параметрам. Забезпечення ж цих параметрів пов'язано з
ускладненням техпроцесу (зокрема, вакуумного обладнання) і помітним
підвищенням енерговитрат, які не компенсуються одержуваним ефектом.
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
91
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Пропонований спосіб дозволяє використовувати металеві відходи на
100% в порівнянні з прототипом.
Отримані брикети придатні для виплавки вторинних зливків, при цьому
виплавка злитків проводиться в стандартних вакуумно-дугових печах, в яких
виплавляються практично всі сплави.
При реалізації запропонованого способу немає необхідності в створенні
нових дорогих металургійних печей з електронно-променевим або плазмовим
джерелом тепла.
Вторинні сплави, виплавлені на базі стружки, мають підвищений в
порівнянні з серійним сплавом на 0,05-0,1% вміст домішок впровадження,
таких як кисень, азот і вуглець, що знижує їх пластичні характеристики. Однак
застосовувати такі матеріали для потреб народного господарства доцільно і
економічно виправдано.
Зазначені брикети з успіхом можуть використовуватися в чорній
металургії для легування і розкислення сталей.

Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
92
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Висновки
В кваліфікаційній бакалаврській роботі виконано комплекс інженерно-
технологічних досліджень і розрахунків, спрямованих на розробку ефективного
технологічного процесу виготовлення деталі «Корпус К3.160.734.26».
Проведений аналіз технологічності конструкції деталі дав можливість оцінити
доцільність її виготовлення в заданих виробничих умовах та визначити можливі
труднощі під час механічної обробки окремих поверхонь.
На підставі аналізу експлуатаційних характеристик, вимог до міцності,
зносостійкості та оброблюваності здійснено вибір конструкційного матеріалу.
Відповідно до виробничої програми встановлено тип виробництва, що
дозволило обґрунтувати рівень механізації та автоматизації технологічних
операцій. Визначено найбільш доцільні способи обробки та необхідну кількість
технологічних переходів для забезпечення заданих показників точності й якості
поверхонь.
Розроблено маршрутний технологічний процес виготовлення деталі,
оформлено маршрутно-операційні карти та визначено послідовність виконання
технологічних операцій. Проведено вибір сучасного металорізального
обладнання, технологічного оснащення й інструменту, а також виконано
розрахунок режимів різання для основних операцій обробки.
В рамках проєктної частини спроєктовано спеціальний верстатний
пристрій для базування та закріплення деталі «Корпус» під час фрезерної
обробки. Крім того, розроблено контрольно-вимірювальний пристрій для
перевірки перпендикулярності торцевих поверхонь відносно базової площини.
В розділі «Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях»
розглянуто заходи щодо збирання, видалення та утилізації стружки, спрямовані
на забезпечення безпечних умов праці та дотримання вимог виробничої
безпеки.

Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
93
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. ДСТУ EN 1563:2019. Литво. Чавун з кулястим графітом (EN
1563:2018, IDT). Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2019
2. Мельничук П.П., Боровик А.І., Лінчевський П.А., Петраков Ю.В.
Технологія машинобудування. – Житомир: ЖДТУ, 2005 – 882 с.
3. Поліщук В. А Проектування заготовок у машинобудуванні :
навчальний посібник.. Миколаїв : НУК, 2017. 274 с.
4. Добрянський С.С., Малафєєв Ю.М., Пуховський Є.С. Проектування
і виробництво заготовок / підручник. К.: НТУУ «КПІ», 2014. 353 с.
5. Григурко, І. О. Технологія машинобудування: дипломне
проектування: [Текст] : Навчальний посібник для ВНЗ / І.О. Григурко, М.Ф.
Брендуля, С.М. Доценко. – Львів : Новий світ , 2011 – 767 с
6. Юрчишин І.І. Технологія машинобудування: Посібник-довідник для
виконання кваліфікаційних робіт: Навч. Посібник І.І. Юрчишин, Я.М.
Литвиняк, І.Є. Грицай, М.Л. Кукляк, Я.М. Кусий, В.В. Ступницький, В.А.
Яцюк, А.М. Кук, Є.М. Махоркін, В.П. Свізінський. — Львів: Львівська
політехніка, 2009. — 528 с.
7. DNM 5700. Вертикальний оброблювальний центр / DN Solutions.
URL: https://www.dn-solutions.com/global/product/machining-center/vertical/dnm-
5700.do (дата звернення: 10.05.2026).
8. HBM-110. Горизонтально-розточувальний верстат. URL:
https://www.fermatmachinery.com/en/products/table-type-boring-mills/hbm-110
(дата звернення: 10.05.2026).
9. Z3063×20A. Радіально-свердлильний верстат. URL:
https://www.tsinfa.com/radial-drilling-machine-z3063x20a/ (дата звернення:
10.05.2026).
10. Інструменти для механічної обробки матеріалів / Стискін Г.М.,
Ревнівцев М.П., Берізко М.М., Мелещик В.А.. Л.: ОріянаНова, 2002. 240 с.
11. Інструменти для механічної обробки матеріалів / Стискін Г.М. та ін.
Арк.
КРБ.131.160.001 ПЗ
94
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Львів, 2000.497с.
12. Якимов О.В., Марчук В.І., Якимов О.О., Ларшин В.П. Технологія
машино- та приладобудування. Підручник: Луцьк, ЛДТУ – 2005.- 710 с.
13. Паливода Ю. Є. Інструментальні матеріали, режими різання,
технічне нормування механічної оборобки : навчально-методичний посібник /
Паливода Ю.Є., Дячун А.Є., Лещук Р.Я. – Тернопіль : Тернопільський
національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2019. – 240 с.
14. Яковенко І.Е. Я Технологічна оснастка. Розрахунки. Проєктування:
навчальний посібник для студентів спеціальностей 131 «Прикладна механіка»,
133 «Галузеве машинобудування» / І. Е. Яковенко, О. А. Пермяков – Харків:
НТУ «ХПІ», 2024. – 232с.
15. Боровик А.І. Технологічна оснастка механоскладального
виробництва. - К.:Кондор 2008. -726 с.
16. Гевко, Б. М. Технологічна оснастка. Контрольні пристрої [Текст] :
Навчальний посібник. / Б. М. Гевко, М. Г. Дичковський, А. В. Матвійчук. – К. :
ТОВ «Кондор» , 2009. — 220 с.
17. Боровик А.1. Проектування технологічного оснащення: Навчальний
посібник.-К, 1996.-488с.
18. Кирилюк Ю.Е., Якимчук Г.К. Допуски и посадки: Справочник.-3-е
изд., перераб. и доп.- К. Основа, 2005.-296 с.
19. 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).
20. 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.131.160.001 ПЗ
95
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Репозиторій ЧДТУ