Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі «Корпус клапана»

Мікалов, Валентин Григорович

Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10279

Title:	Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі «Корпус клапана»
Authors:	Коваленко, Юрій Іванович Мікалов, Валентин Григорович
Keywords:	Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі
Issue Date:	2026
Abstract:	На кваліфікаційну роботу бакалавра на тему: «Конструкторськотехнологічне забезпечення виготовлення деталі «Корпус клапана» Виконавець: здобувач групи ПМск-21 Мікалов Валентин Григорович Керівник: Коваленко Юрій Іванович Кваліфікаційна робота бакалавра містить 95 сторінок формату А4, 13 рисунків, 18 таблиць, 21 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 «диск», здійснено вибір технологічного обладнання, проведено розрахунки, режимів різання та норм часу. Спроектовано спеціальний верстатний пристрій для базування та надійного закріплення деталі «Корпус клапана» під час обробки на верстаті DMG MORI NLX 2500. Також розроблено контрольний пристрій для перевірки паралельності торцевої поверхні відносно базової площини деталі. В розділі «Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях» проаналізовано основні вимоги безпеки під час роботи на металообробних верстатах.
URI:	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10279
Appears in Collections:	131 Прикладна механіка (Комп`ютерне конструювання обладнання та розробка технологій машинобудування)

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
Мікалов.pdf Restricted Access		3.05 MB	Adobe PDF	View/Open Request a copy

Show full item record

Extracted text

Міністерство освіти і науки України
Черкаський державний технологічний університет
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
Кафедра технології та обладнання машинобудівних виробництв

До захисту допущено:
В.о. завідувача кафедри ТОМВ
____________Георгій КАНАШЕВИЧ
«_____»_____________2026р.

Пояснювальна записка
до кваліфікаційної роботи бакалавра

на тему: «Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі
«Корпус клапана»

Виконав: здобувач 4 курсу, групи ПМск-21
Спеціальності 131 – «Прикладна механіка»
Освітня програма – «Комп’ютерне конструювання
обладнання та розробка технологій
машинобудування»
Мікалов Валентин Григорович
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

__________________Мікалов Валентин Григорович_____________________
(прізвище, ім’я, по батькові)
1. Тема роботи Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення
деталі «Корпус клапана»
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 клапана» __________
______________________________________________________________
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 клапана»; «Корпус
клапана» (заготовка); Маршрут обробки деталі; Пристрій верстатний; Пристрій
контрольний; Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях (Вимоги
охорони праці під час виконання робіт на металообробних верстатах фрезерної
групи)_______________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________
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 ___________ Валентин МІКАЛОВ
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 клапана»
Виконавець: здобувач групи ПМск-21 Мікалов Валентин Григорович
Керівник: Коваленко Юрій Іванович
Кваліфікаційна робота бакалавра містить 95 сторінок формату А4, 13
рисунків, 18 таблиць, 21 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 «диск», здійснено вибір
технологічного обладнання, проведено розрахунки, режимів різання та норм
часу.
Спроектовано спеціальний верстатний пристрій для базування та
надійного закріплення деталі «Корпус клапана» під час обробки на верстаті
DMG MORI NLX 2500. Також розроблено контрольний пристрій для перевірки
паралельності торцевої поверхні відносно базової площини деталі.
В розділі «Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях»
проаналізовано основні вимоги безпеки під час роботи на металообробних
верстатах.
Abstract
For the bachelor's qualification work on the topic: "Design and technological
support for the manufacture of the "Valve housing" part
Executor: candidate of the PMsk-21 group Mikalov Valentin Grigorovich
Supervisor: Kovalenko Yuriy Ivanovych
The bachelor's qualification work contains 95 pages of A4 format, 13 figures,
18 tables, 21 literary sources.
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 "disk" part was developed, the
selection of technological equipment was made, calculations were made, cutting
modes and time standards.
A special machine tool device was designed for basing and reliable fastening of
the "Valve housing" part during processing on the DMG MORI NLX 2500 machine
tool. A control device was also developed to check the parallelism of the end surface
relative to the base plane of the part.
The section "Occupational Health and Safety in Emergency Situations"
analyzes the basic safety requirements when working on metalworking machines.

Ар к.
КРБ.131.168.001 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 …………………………………….13
1.3. Аналіз технологічності конструкції деталі……………………….17
1.4. Попередній вибір заготовки та методу її одержання……………..19
2. Технологічний розділ
2.1 Виявлення і аналіз розмірних зв'язків поверхонь деталей та
формулювання основних технологічних рішень……………………..………26
2.2 Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь…………...37
2.3. Розробка маршруту обробки деталі………….……………...……..41
2.3. Розробка маршруту обробки деталі………….…………………….47
2.5 Встановлення режимів різання…………………………………...…54
2.6. Нормування операцій……………………………………………….63
3. Конструкторський розділ
3.1 Проектування верстатного пристрою..…………………………….65
3.2 Проектування спеціального контрольного пристрою………….....73
4. Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях
4.1 Вимоги безпеки до металообробних верстатів…………………....76
4.2 Вимоги охорони праці під час виконання робіт на металообробних
верстатах токарної групи………………………………………………………81
4.3 Вимоги охорони праці під час виконання робіт на металообробних
верстатах фрезерної групи………………………………………..…………....84
.
КРБ.131.168.001 ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розроб. Мікалов Літ. Арк. Аркушів

Перевір. Коваленко 4 93
Т.контр.. ЗМІСТ
Кер.Д П група Пмск-21
Затверд. Канашевич

4.4 Вимоги охорони праці під час виконання робіт на металообробних
верстатах стругальної, довбальної та протяжної груп…………………………86
4.5 Вимоги охорони праці під час виконання робіт на металообробних
верстатах свердлильної та розточувальної груп………………………………..88
Висновок……………………………………………………………………92
Список використаних джерел……………………………………………..93

Арк.

КРБ.131.168.001 ПЗ
5
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

ВСТУП
У сучасних умовах розвитку промисловості важливим напрямом
удосконалення машинобудівного та приладобудівного виробництва є
підвищення результативності технічної підготовки, скорочення часу освоєння
нових виробів і забезпечення стабільно високих показників якості продукції.
Інтенсивний розвиток науки й техніки висуває нові вимоги до професійної
підготовки інженерів, які повинні володіти сучасними підходами до
проєктування, організації виробничих процесів та впровадження інноваційних
технологій.
Конкурентоспроможність продукції значною мірою визначається рівнем
продуктивності праці, ефективністю використання матеріальних ресурсів та
ступенем досконалості технологічних процесів. Тому під час розроблення та
вдосконалення виробництва необхідно комплексно враховувати технічні,
економічні й організаційні аспекти, забезпечуючи необхідну якість виробів за
мінімальних витрат часу та ресурсів. Реалізація таких завдань досягається
шляхом застосування сучасного обладнання, удосконалення конструкцій
різального та допоміжного інструменту, розроблення ефективних пристроїв, а
також впровадження засобів механізації й автоматизації виробничих операцій.
Метою кваліфікаційної роботи є створення конструкторсько-
технологічного забезпечення виготовлення деталі «Корпус клапана». Для
досягнення поставленої мети передбачено виконання комплексу
взаємопов’язаних завдань, зокрема дослідження функціонального призначення
деталі та оцінки технологічності її конструкції, вибору оптимального способу
отримання заготовки, розроблення раціонального маршруту механічної
обробки, визначення режимів різання та нормування трудових витрат. Крім
того, у роботі передбачено проєктування спеціального технологічного
оснащення, яке забезпечить досягнення необхідної точності обробки, високої
якості поверхонь і заданого рівня продуктивності виробництва.

Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
6
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

1. Інженерні розрахунки заданої деталі

1.1. Аналіз службового призначення деталі, вибір матеріалу

Деталь «Корпус клапана» призначена для дозування та подачі відміряної
кількості рідини до місця її подальшого використання. Такий клапан може
застосовуватися у різних галузях промисловості, зокрема в хімічній
промисловості, де потрібне точне регулювання потоку робочих середовищ.
Конструкція клапана складається з ряду основних елементів, а саме:
корпус клапана 1, двох кришок 2, циліндра 3, штока 4, деталей 6, 7 і 8, які
формують поршневий вузол, кришки 9 та захисного кожуха 17. Основним
конструктивним елементом вузла є корпус клапана, який забезпечує з’єднання
та взаємне розташування інших деталей механізму.
Корпус клапана 1 має прямокутний фланець з чотирма отворами,
призначеними для його кріплення до кришки 2. У верхній частині корпус
клапана передбачено вертикальний патрубок із різьбовим отвором, який
використовується для під’єднання клапана до резервуара з рідиною, що
підлягає дозуванню. Через цей канал рідина надходить у робочу порожнину
клапана. У свою чергу, горизонтальний патрубок корпус клапана забезпечує
відведення рідини до приймальної ємності.
Кріплення корпус клапана здійснюється за допомогою фланця 16, болтів
27 та пружинних шайб 37, що забезпечує надійність і герметичність з’єднання
під час експлуатації.
Основною базовою поверхнею корпус клапана є нижня площина
розміром 125 × 125 мм, за допомогою якої деталь встановлюється та
закріплюється на кришках циліндра. Додатковими базами виступають поверхні
отворів і торців корпус клапана, за допомогою яких забезпечується правильне
позиціювання деталі відносно приймальної ємності.
У корпус клапана і передбачено конічний різьбовий отвір, який
призначений для приєднання клапана до резервуара з робочою рідиною. Через
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
7
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

горизонтальний патрубок корпус клапана з’єднується з ємністю, до якої
надходить дозована рідина.
Внутрішній отвір Ø30 мм виконує функцію напрямної для штока, який
під час роботи клапана здійснює зворотно-поступальний рух. Оскільки цей
елемент безперервно рухається в даному отворі, до його точності та якості
обробки висуваються підвищені вимоги.
За конструкцією корпус клапана являє собою деталь із плоскою базовою
поверхнею та криволінійною зовнішньою формою. Основна площина
оброблена із шорсткістю Ra = 2,5 мкм, що забезпечує надійне базування деталі
при монтажі. Торцеві поверхні корпус клапана мають шорсткість Ra = 5 мкм.
У процесі експлуатації деталь працює за умов середніх механічних
навантажень та помірної вібрації. Крім того, до корпус клапана висуваються
додаткові вимоги щодо точності геометричних параметрів, зокрема:
 дотримання профілю поздовжнього перерізу;
 забезпечення паралельності фланця Ø70H12;
 перпендикулярності базової площини до осі деталі.
Згідно з кресленням деталі та технічними умовами на виріб відомі такі
основні характеристики:
назва деталі — корпус клапана;
маса деталі — 4,86 кг;
габаритні розміри — 295h12 × 142,5 × 125 мм;
середня товщина стінок — 20 мм.
Відповідно до класифікації ливарних заготовок даний виливок
відноситься [1]:
за призначенням — до 2 групи (виливки відповідального призначення);
за масою — до 2 групи (виливки середньої маси);
за конструктивно-технологічною складністю — до 2 групи.
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
8
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Рисунок 1.1 – Корпус клапана

Для забезпечення необхідних експлуатаційних характеристик деталі, з
урахуванням її службового призначення та умов роботи, здійснюється вибір
відповідного конструкційного матеріалу. Для виготовлення корпус клапана
доцільно застосовувати литу вуглецеву сталь 45Л за ДСТУ 7809:2015. Даний
матеріал широко використовується при виробництві деталей машин та
механізмів, до яких висуваються підвищені вимоги щодо міцності,
зносостійкості та надійності в процесі експлуатації. Сталь 45Л добре працює в
умовах дії статичних і змінних (динамічних) навантажень, а також може
застосовуватися для деталей, що функціонують при помірних вібраціях і
значних механічних напруженнях. До основних технологічних властивостей
цієї сталі належать [2]:
 задовільна оброблюваність різанням, що забезпечує ефективне
виконання механічної обробки;
 достатня пластичність та міцність після термічної обробки;
 добра корозійна стійкість у звичайних умовах експлуатації;
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
9
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

 можливість застосування різних видів термічної обробки для
покращення механічних характеристик.
Важливими є також ливарні властивості матеріалу, які забезпечують
отримання якісних виливків складної форми. До них відносяться[2]:
 підвищена рідкоплинність розплаву, що сприяє доброму
заповненню ливарної форми
 відносно низький коефіцієнт усадки матеріалу під час кристалізації;
 незначна схильність до утворення гарячих тріщин;
 мала ймовірність виникнення усадкової пористості
Завдяки цим властивостям сталь 45Л забезпечує отримання міцних і
технологічних виливків, придатних для подальшої механічної обробки[2].
У разі відсутності на виробництві зазначеної марки сталі допускається
використання матеріалу-замінника — сталі 50Л за ДСТУ 7809:2015. Ця сталь
має подібні технологічні та експлуатаційні характеристики, зокрема достатню
міцність, добрі ливарні властивості та задовільну оброблюваність різанням.
Завдяки близькому хімічному складу та механічним властивостям вона може
застосовуватися для виготовлення аналогічних деталей без суттєвого впливу на
надійність і довговічність виробу[2].
Таким чином, вибір сталі 45Л як основного матеріалу для виготовлення
корпус клапана є технічно обґрунтованим та забезпечує необхідні міцності,
технологічні та експлуатаційні показники деталі[2].
Хімічний склад вказаних сталей та їх механічні властивості наведено,
відповідно, у таблицях 1.1 та 1.2.
Таблиця 1.1 - Хімічний склад матеріалів[2]
Матеріал Вміст, %
С Мn Si Не більше
Сг Ni Сu S Р
Сталь 45Л 0,42 - 0,5 0,4 - 0,9 0,2-0,52 0,3 0,3 0,3 0,045 0,04
Сталь 50Л 0,47 -0,55 0,4 - 0,9 0,2-0,52 0,3 0,3 0,3 0,045 0,04
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
10
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Таблиця 1.2 - Механічні властивості матеріалів
Матеріал ζв, МПа δ,% φ, % НВ
Сталь 45Л 520 10 18 150
Сталь 50Л 580 11 20 160

Проаналізувавши дані порівняльних таблиць механічних і технологічних
властивостей матеріалів, можна зробити висновок, що основний матеріал —
сталь 45Л повністю відповідає вимогам службового призначення даної деталі.
Вона забезпечує необхідний рівень міцності, зносостійкості та надійності під
час експлуатації. Запропонований матеріал-замінник — сталь 50Л має подібний
хімічний склад і близькі механічні характеристики, що дозволяє
використовувати його у виробництві без суттєвого погіршення експлуатаційних
показників виробу[2].
У процесі виготовлення деталі заготовка проходить декілька етапів
термічної обробки, які спрямовані на покращення її технологічних і
експлуатаційних властивостей. Після виконання заготівельних операцій
виливок піддається повному відпалу, метою якого є зниження твердості та
міцності матеріалу, а також усунення внутрішніх напружень. Це дозволяє
підвищити оброблюваність різанням і спростити виконання подальших
механічних операцій[2].
Після проведення перших чорнових операцій механічної обробки
заготовку піддають стабілізуючому старінню, що забезпечує зняття залишкових
внутрішніх напружень, які виникають у процесі лиття та чорнової обробки.
Така обробка сприяє стабілізації геометричних розмірів деталі та підвищує
точність її подальшої обробки[2].
Виходячи зі службового призначення складального вузла, основною
функцією корпус клапана є забезпечення точного та стабільного взаємного
розташування деталей механізму як у статичному стані, так і під час роботи.
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
11
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Тому при проектуванні технологічного процесу особливу увагу приділяють
вибору базових поверхонь.
Особливо важливими є основні базові поверхні, до яких висуваються
підвищені вимоги щодо точності та якості обробки. Зокрема, це отвір Ø30H7 і
циліндрична поверхня Ø52h9, для яких встановлено параметри шорсткості Ra
1,25 мкм та Ra 2,5 мкм. Такі вимоги забезпечують плавний і стабільний рух
штока всередині корпус клапана, що є необхідною умовою правильної роботи
клапанного механізму.
Крім того, до деталі висуваються вимоги щодо:
 паралельності фланця Ø70H12;
 перпендикулярності базової площини до осі деталі.
Дотримання цих вимог необхідне для забезпечення точного базування
корпус клапана під час складання та нормального функціонування механізму в
цілому.
На розміри, які забезпечують щільне прилягання кришок до корпус
клапана, а також на міжосьові відстані отворів встановлено допуски за дев’ятим
квалітетом точності. Для поверхні розміру Ø55h9 передбачено шорсткість Ra
2,5 мкм, що забезпечує надійне з’єднання деталей і необхідну герметичність
вузла.

Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
12
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 різанням протягом місяця до кількості робочих
місць, і який обчислюється за формулою [3]:
∑
(1.1)
∑
де - ∑ сумарна кількість операцій[3];
∑ сумарна кількість робочих місць.
Розрахункова кількість верстатів обчислюється за формулою[3]:
∑
(1.2)

де програма запуску[3];
штучно-калькуляційний час по кожній операції ТП;
4029 - дійсний річний фонд часу, для двозмінної роботи металорізального
обладнання [3].
0,8 - нормативний коефіцієнт завантаження обладнання [3].
При проектуванні виробничих процесів основою розрахунку є не річна
програма випуску, а річна програма запуску їх у виробництво, шт. [3]

( ) (1.3)

де - програма випуску виробів, шт.
α =3...5 - процент браку[3];
β=2...10 - процент незавершеного виробництва, який залежить від галузі
машинобудування, терміну виробничого циклу та інше[3];
γ=2...10 - процент запасних частинv.
Відповідно річна програма запуску:
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
13
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

( )

Nвип=3200 шт., Nзап=3680 шт
Після розрахунку кількості верстатів Ср, встановлюємо прийняте число
робочих місць Р, округлюючи до найближчого більшого цілого числа отримане
значення Ср[3].
∑

∑

Таблиця 1.3 - Штучно-калькуляційний час по кожній операції
технологічного процесу[3]
Назва операції і зміст переходу Формула φ Тшт
хв.
1 2 4 5
Програмно-комбінована
1. Фрезерувати торець 2 в розмір 20h12 6*l 2,14
+0.18
2. Фрезерувати торець 4 в розмір 15 начорно, 6*l
начисто та витримуючи розмір Ø50-0.043 пов.3
3. Обточити Ø50h9 0,17* d*l
4. Свердлити 4 отв. 16 Ø13 витримуючи розміри
49±0,1 та 98±0,2 0,52* d*l
5. Свердлити, зенкувати отвори 5 0,52* d*l
Повернути стіл на 90°
6. Фрезерувати торець 7 в розмір 80-0.185 6*l
7. Фрезерувати фаску 2x45° на Ø40±0,9 6*l
+0.21
8. Зенкерувати отвір 7 в розмір Ø28 0,21* d*l

Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
14
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Продовження таблиці 1.3 - Штучно-калькуляційний час по кожній
операції технологічного процесу
Назва операції і зміст переходу Формула φк Тшт
хв.
1 2 4 5
Програмно-комбінована
+0.52
Фрезерувати торець 13 в розмір 295 6*l
Зенкерувати конічний отвір 6 під нарізку 1" на 33
Нарізати нарізку 10 0,52* d*l
Горизонтально-протяжна

Протягнути отвір 1 0,4* d*l

Токарно-гвинторізна з ЧПК
1,2
Обточити поверхню 15 Ø 70h14 на довжині 12 0,17* d*l

Підрізати торець Ø70hІ4 в розмір 115±0,5 з 0,052(D–d)
9,23
виконанням канавки в=3, витримуючи паралельність

Обточити Ø48h14 витримуючи розмір 75Н14 0,17* d*l
Обточити канавку 48h14, витримуючи 20h14 0,17* d*l

Далі по кожній операції розраховуємо значення фактичного коефіцієнта
завантаження робочого місця за формулою[3]:

(1.4)

фз1 = Ср1/Р1 = 0,36/1 = 0,36
фз2 = Ср2/Р2 = 0,01/1 = 0,02
фз3 = Ср3/Р3 = 0,13/1 = 0,13

Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
15
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Таблиця 1.4 – Розрахунок кількості верстатів по кожній операції
№п /п Операція Тшт.к хв СР Р ηфз
1 Програмно-комбінована 23,5 0,36 1 0,36
2 Горозинтально- 1,2 0,02 1 0,02
протяжна
3 Токарно-гвинторізна з 9,23 0,13 1 0,13
ЧПК

Коефіцієнт закріплення операцій[3]:
Кз.о. = О/ Р = 32
Оскільки значення коефіцієнта закріплення операцій знаходиться в межах
20 < Кзо < 40, можна зробити висновок, що дане виробництво відноситься до
дрібносерійного типу.
Дрібносерійний тип виробництва характеризується періодичним
виготовленням виробів партіями (серіями), які повторюються через певні
проміжки часу. При цьому номенклатура продукції є відносно широкою, а
обсяг випуску кожної окремої деталі — обмеженим. Виготовлення деталей
здійснюється невеликими партіями, що потребує гнучкої організації
технологічного процесу та можливості швидкого переналагодження
обладнання[3]. Величина партії виробу встановлюється в залежності від
виробів що випускаються та річної кількості по кожному показникe, кількості
необхідного випуску виробів, комплектності продукції що випускається,
тривалості, послідовності обробки деталей, складності наладки верстатів. [3]
Розмір виробничої партії:

(1.5)

де а – кількість робочих днів на які потрібний запас заготовок на складі, α
=24днів,
N – річний обсяг виробництва, N=3200шт,
F – кількість робочих днів на протязі року, F=254днів.

Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
16
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

1.3. Аналіз технологічності конструкції деталі

Деталь «Корпус клапана» характеризується достатньо високою
технологічністю з точки зору виготовлення. Конструкція деталі є відносно
простою, оскільки вона не містить складних криволінійних поверхонь, що
значно спрощує процес механічної обробки. Більшість поверхонь мають просту
геометричну форму — площини, циліндричні поверхні та отвори, які можуть
бути оброблені за допомогою стандартних технологічних методів.
Разом з тим, з точки зору технологічності конструкції можна відзначити
певний недолік — значну глибину отвору Ø30H7. Обробка такого отвору
потребує застосування подовженого інструменту та ретельного дотримання
режимів різання для забезпечення необхідної точності та параметрів
шорсткості. Крім того, це може ускладнювати процес забезпечення співвісності
та стабільності розмірів під час обробки.
На основі проведеного раніше аналізу точності розмірів, геометричних
параметрів та технічних вимог, формулюються основні технологічні завдання,
які необхідно забезпечити в процесі виготовлення деталі:
 забезпечити точність виготовлення отвору Ø30H7 із параметром
шорсткості поверхні Ra 1,25 мкм, що необхідно для встановлення та надійної
роботи підшипників кочення;
 забезпечити точність обробки циліндричної поверхні Ø50h9 із
шорсткістю Ra 2,5 мкм, яка використовується для точного центрування корпус
клапана відносно кришки;
 виконати конічну різьбу на верхньому торці деталі, забезпечивши
необхідну точність профілю та герметичність з’єднання з елементами
трубопроводу або ємності;
 забезпечити паралельність відповідної поверхні відносно бази Б, що
необхідно для правильного взаємного розташування елементів складального
вузла;
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
17
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

 забезпечити перпендикулярність базової площини відносно осі
деталі, що гарантує правильне базування корпус клапанау під час монтажу та
стабільність роботи механізму;
 забезпечити точність габаритного розміру довжини корпус клапана
295H12, а також отримати на торцевих поверхнях параметр шорсткості Ra 2,5
мкм, що забезпечує щільне прилягання суміжних деталей під час складання.
Таким чином, незважаючи на наявність окремих технологічних
особливостей, конструкція деталі загалом є технологічною, оскільки дозволяє
виконувати механічну обробку стандартними методами з використанням
типового обладнання, інструменту та пристосувань.
Визначаємо деякі кількісні показники технологічності.
Коефіцієнт точності обчислюється, за формулою[3] :
Кт =1-1./Тср. (1.6)
де Тср. - середній квалітет точності.
Досягнутий середній квалітет точності обчислюється за формулою[3] :
Тср =(Σni·Тi)/Σni (1.7)
де Ті - і-ий квалітет;
nі – кількість поверхонь і-того квалітету.
Значення Ті та nі беремо з таблиці 1.5.
Таблиця 1.5 - Квалітети точності поверхонь [3]
Квалітет Ті Кількість поверхонь даного квалітета ni Тіnі
1 1 1
9 3 27
12 1 12
14 5 70

За формулами (1.6), (1.7) отримуємо значення:
Кт= 1-1/11,6= 0,92
Тср=(1·7+9·3+1·12+14·5)/10=11,6
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
18
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Коефіцієнт шорсткості обчислюється за формулою:
Кш = 1./Шср (1.8)
де Шср.- середня шорсткість поверхонь, обчислюється за формулою[3]:
Шср = (Σni·Raі)/Σni (1.9)
де Raі - шорсткість поверхні.
Значення nі, Raі беремо з таблиці 1.6
Таблиця 1.6 - Шорсткість поверхонь[3]
Шорсткість ші Кількість поверхонь даної шорсткості ші nіші
1,25 1 1,25
2,5 6 15
6,3 5 31,5
Всього 47,75

За формулами (1.8), (1.9) отримуємо значення:
Шш= 1/3,97=0,25;
Шср= (1,25 1+2,·6+6,3 5)/(12)=3,97
Коефіцієнт використання матеріалу[3]

(1.10)

де mд=4,86 кг. — вага деталі;
mз=7,9 — вага заготовки, (розрахунок зроблено за допомогою CAD
системи Компас 5.10);
Тоді за формулою 1.10 коефіцієнт використання матеріалу:

На основі аналізу технологічності деталі приходимо до висновку, що, в
цілому конструкція деталей відповідає нормам технологічності.

Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
19
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

1.4. Попередній вибір заготовки та методу її одержання

Найбільш доцільним і практично єдино можливим способом отримання
заготовки для даної деталі є метод лиття. Це обумовлено конструктивними
особливостями корпус клапана, наявністю складної конфігурації, внутрішніх
порожнин та відносно великої товщини стінок. Застосування інших методів
отримання заготовок, таких як кування або штампування, у даному випадку є
економічно недоцільним і технологічно складним[1,4].
Для вибору оптимального способу лиття необхідно врахувати
конструктивні, технологічні та економічні фактори, зокрема форму деталі, її
габаритні розміри, масу, точність і шорсткість поверхонь, а також обсяг
виробництва[1,4].
Деталь «Корпус клапана» має відносно складну просторову форму,
невеликі габаритні розміри та містить значну кількість внутрішніх порожнин і
каналів, які формуються за допомогою ливарних стрижнів. Наявність таких
елементів значно ускладнює використання методів пластичної деформації, але
добре реалізується саме в процесі лиття[1,4].
Крім того, більшість внутрішніх поверхонь деталі не потребують
подальшої механічної обробки, оскільки їх точність і шорсткість, отримані під
час лиття, є достатніми для забезпечення нормальної роботи виробу.
Механічній обробці підлягають лише окремі функціональні поверхні, такі як
посадкові отвори, базові площини та різьбові елементи[1,4].
З урахуванням форми деталі, матеріалу (литої сталі) та умов виробництва,
найбільш раціональним методом отримання заготовки є лиття у піщано-
глинисті форми. Даний спосіб широко застосовується у машинобудуванні для
виготовлення сталевих виливків середньої складності та маси. Він забезпечує
можливість отримання деталей складної конфігурації з внутрішніми
порожнинами, а також не потребує дорогого спеціального оснащення[1,4].
Перевагами цього методу є[1,4]:
 можливість виготовлення виливків складної геометричної форми;
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
20
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

 відносно низька вартість ливарної оснастки;
 можливість застосування для дрібносерійного виробництва;
 можливість формування внутрішніх порожнин за допомогою
стрижнів.
Таким чином, застосування лиття у піщані форми для виготовлення
заготовки деталі «Корпус клапана» є технологічно обґрунтованим рішенням,
яке забезпечує отримання необхідної форми деталі, мінімізацію обсягу
механічної обробки та економічну ефективність виробництва[1,4].
Основні характеристики методів лиття наведені в таблиці 1.7.
Порівняльний аналіз запропонованих методів приводимо у вигляді матриці
впливу факторів в таблиці 1.7.

Таблиця 1.7 - Матриця впливу факторів[4]
Спосіб Фактори
виготовл- Форма і Точність і Техно- Річна Вироб- Сума
ення розміри якість логічні прог- ничі
заготовки заготовки поверх- власти- рама можли-
невого шару вості вості
мате- підприє-
ріалу мства
Литво в + - + + + 4
піщані
форми
Литво в - + + + + 4
кокіль

Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
21
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Зокрема, лиття в кокіль є економічно доцільним при виготовленні
відносно великих партій виливків, як правило у межах 300–500 штук і більше
[1]. Це пояснюється тим, що виготовлення металевої форми (кокілю) потребує
значних початкових витрат, які окупаються лише при достатньо великій
кількості відливок. [1]
Для прийняття обґрунтованого рішення щодо вибору методу отримання
заготовки, виходячи з заданої річної програми випуску N = 3200 шт/рік,
необхідно визначити кількість деталей у виробничій партії. Розрахунок
виконується з урахуванням періодичності запуску деталей у виробництво за
формулою[3]:
n=Nˑα/254 [3] (1.11)
Для прийняття рішення по вибору методу отримання заготовки виходячи
з даної річної програми N=3200 шт/рік, розраховуємо кількість деталей в партії,
враховуючи періодичність запуска α=12 днів за формулою[3]:
n=3200ˑ12/254=152 шт., що не відповідає економічній доцільності цього
методу отримання заготовки. Змінимо періодичність запуску до α=24 дні.
n1=3200ˑ24/254=303 шт., що відповідає економічній доцільності методу.
Разом з тим, остаточне рішення щодо вибору способу отримання
заготовки повинно прийматися після порівняльного економічного аналізу,
зокрема після розрахунку собівартості заготовок, отриманих різними методами
лиття[1].
Слід зазначити, що лиття у піщано-глинисті форми є одним із найбільш
універсальних методів виготовлення заготовок. Цей спосіб дозволяє
отримувати виливки складної конфігурації, не потребує дорогого оснащення та
є ефективним як у дрібносерійному, так і в серійному виробництві. Однак
процес виготовлення форм у цьому випадку є більш трудомістким і потребує
більших витрат часу порівняно з використанням металевих форм[1,4].
При цьому мінімальна кількість деталей у партії для лиття в піщані
форми не має такого критичного значення, як для лиття в кокіль, що робить цей
метод більш гнучким у виробничих умовах[1,4].
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
22
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Для остаточного обґрунтування вибору методу отримання заготовки
виконується економічне порівняння, яке базується на визначенні вартості
заготовок, отриманих різними способами. Розрахунок вартості заготовки
проводиться за відповідною економічною формулою[1,4].
  S
S і
г   Q К Кс КВ КМ К відх
П   Q  q ); (1.12)
1000  1000
де Q- маса заготовки, кг.;
q - маса деталі;
Сі - базова вартість 1 т заготовок, у.о.;
Кт, Кс, Кв, Км, Кп - коефіцієнти, що залежать від класу точності, групи
складності, марки матеріалу та об’єму виробництва заготовок[1];
S ВІДХ - вартість 1 тони відходів.
Сі - базова вартість 1 т ливарного лиття в піщано-глинисті форми з вуглецевої
сталі складає 50000 у.о, в кокіль - 60000 у.о.; q=4,86 кг.
По група складності виливки 2 (проста геометрична форма з невеликими
виступами простої форми) [1].
Маса заготовки Q дорівнює:
- литво в піщано-глинисті форми Q1 = 7,9 кг., Sвідх=5000 у.о./т.;
- литво в кокіль Q2=6,7 кг., Sвідх=5000 у.о/т;
Вартість заготовки, отриманої литвом в землю:

( ) ( )

Вартість заготовки отриманої литвом в кокіль:

( ) ( )

На основі проведеного економічного порівняння вартості заготовок
встановлено, що найбільш доцільним є перший варіант — отримання заготовки
методом лиття в піщано-глинисті форми. Даний спосіб забезпечує меншу
собівартість виготовлення заготовки та є більш економічно вигідним для
заданих умов виробництва.
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
23
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Для зменшення висоти ливарної форми та спрощення процесу
формування вісь виливка під час формування розташовують горизонтально.
Таке розташування дозволяє більш раціонально використовувати об’єм форми,
покращує умови заповнення форми металом і сприяє підвищенню якості
відливки. [1]
Згідно з аналізом конструкції деталі та вимог до точності визначено, що
відливка відноситься до 2-ї групи складності, а її клас точності — 9.
Конструкція корпус клапана дозволяє сформувати всі основні стінки та
елементи деталі безпосередньо методом лиття, що зменшує обсяг подальшої
механічної обробки[1].
Припуски на механічну обробку призначаються відповідно до
нормативних рекомендацій [1] залежно від допусків на лінійні розміри
відливки. Значення цих допусків також визначаються за відповідними
таблицями стандартів [1], враховуючи матеріал відливки, її габаритні розміри
та клас точності.
Для полегшення процесу видалення відливки з форми на вертикальних
поверхнях передбачаються формувальні (ливарні) ухили. Наявність таких
ухилів запобігає пошкодженню поверхонь відливки та руйнуванню ливарної
форми під час вибивання[1].
Після формування основного контуру відливки у місцях переходу від
одного конструктивного елемента до іншого призначаються радіуси
заокруглення. Їх наявність сприяє покращенню умов заповнення форми рідким
металом, зменшує концентрацію внутрішніх напружень та підвищує міцність
відливки. Значення радіусів заокруглення визначаються залежно від матеріалу
відливки, товщини спряжених стінок та кута між ними. Для даної деталі
прийнято радіус заокруглення R = 4 мм. [4]
Проаналізувавши переваги та можливі недоліки розглянутих методів
отримання заготовки, можна зробити висновок, що найбільш раціональним
способом виготовлення заготовки для деталі «Корпус клапана клапана» є лиття
в піщано-глинисті форми з машинною формовкою. Цей метод забезпечує
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
24
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

необхідну якість відливки, прийнятну точність, мінімальну собівартість та
оптимальні умови подальшої механічної обробки. [4]

Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
25
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

2. Технологічний розділ

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

Виходячи зі службового призначення складального вузла, основною
функцією деталі корпус клапана» є забезпечення стабільної та точної взаємної
орієнтації всіх елементів механізму як у статичному стані, так і в процесі
експлуатації. Корпус клапана виконує роль базового елемента вузла, на якому
закріплюються інші деталі, тому до нього висуваються підвищені вимоги щодо
точності взаємного розташування поверхонь та жорсткості конструкції.
На першій технологічній операції в якості чорнової бази
використовується необроблена поверхня заготовки, яка пов’язана з
оброблюваними поверхнями безпосереднім конструкторським розміром. Таке
базування забезпечує правильне початкове позиціювання деталі під час
виконання первинних операцій механічної обробки [3].
У подальшому, під час виконання чистових операцій, застосовуються
декілька чистових базових поверхонь. При цьому конструкторська база
збігається з технологічною, що дозволяє уникнути похибки базування. Таким
чином, похибка базування дорівнює нулю, що позитивно впливає на
забезпечення точності виготовлення деталі[3].
Більшість лінійних розмірів деталі мають відносно невисокі вимоги до
точності, що повністю відповідає її функціональному призначенню. Основні
вимоги висуваються до точності взаємного розташування поверхонь, оскільки
саме ці параметри визначають правильність роботи складального вузла[3].
До допоміжних параметрів належать[3]:
 забезпечення необхідної точності міжосьових відстаней;
 дотримання заданих параметрів шорсткості поверхонь;
 забезпечення точності форм окремих поверхонь.
Аналіз розмірних зв’язків виконується на основі креслення деталі з
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
26
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

урахуванням функцій, які виконують конкретні поверхні у складі механізму.
Такий аналіз дозволяє визначити найбільш відповідальні поверхні та
встановити технологічні вимоги до їх обробки[3].
Службове призначення корпус клапана забезпечується не лише
основними параметрами точності, але й додатковими (другорядними)
параметрами, які безпосередньо не впливають на основну функцію деталі,
проте мають значення для правильного складання та експлуатації вузла. До
таких параметрів, зокрема, належить точність взаємного розташування
приєднувальних отворів[3].
На основі проведеного аналізу норм точності та технічних вимог
формулюються основні технологічні задачі, які необхідно забезпечити в
процесі виготовлення деталі:
 забезпечити точність виготовлення отвору Ø30H7 із шорсткістю Ra
1,25 мкм, що необхідно для встановлення підшипників кочення;
 забезпечити точність циліндричної поверхні Ø50h9 із шорсткістю
Ra 2,5 мкм, яка використовується для центрування корпус клапана клапана
відносно кришки;
 виконати конічну різьбу на верхньому торці деталі відповідно до
встановлених стандартів;
 забезпечити паралельність поверхні відносно бази Б;
 забезпечити перпендикулярність базової поверхні до осі деталі;
 забезпечити точність габаритного розміру довжини корпус клапана
295H12 із шорсткістю торцевих поверхонь Ra 2,5 мкм.
На основі проведеного аналізу можна виділити такі основні задачі
забезпечення точності:
1. Забезпечення точності положення отвору Ø30H7.
2. Забезпечення паралельності площини фланця 125×125 та торця
циліндричної поверхні Ø70h14.
Також необхідно забезпечити точність форми, розмірів та взаємного
розташування оброблюваних поверхонь, зокрема:
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
27
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

1. точність форми та розміру циліндричної поверхні Ø50h9;
2. точність форми та розміру фланця 125×125 у розмірі 16 мм;
3. точність форми та розміру чотирьох отворів Ø13H12;
4. точність форми та розміру циліндричної поверхні Ø40h14 у розмірі 80
мм;
5. точність виконання фаски 2×45°;
6. точність форми та розміру отвору Ø28H12;
7. точність виконання різьбового отвору K1;
8. забезпечення точності торцевого розміру 295h12;
9. точність форми та розміру циліндричної поверхні Ø70h14;
10. точність торця циліндричної поверхні Ø70 у розмірі 115h14;
11. точність форми та розміру циліндричної поверхні канавки b = 3 мм;
12. точність форми та розміру поверхні Ø48h14;
13. точність форми та розміру поверхні Ø52h9;
14. точність форми та розміру отвору Ø32H12;
15. забезпечення точності міжосьових відстаней;
16. забезпечення достатньої механічної міцності конструкції;
17. забезпечення однорідності мікроструктури матеріалу;
18. забезпечення герметичності з’єднань;
19. забезпечення точності інших поверхонь згідно з кресленням (H14,
h14) із параметром шорсткості Rz40;
20. дотримання точності міжосьових відстаней між функціональними
отворами.
Таким чином, виконання зазначених технологічних задач дозволяє
забезпечити необхідну точність, надійність і довговічність роботи корпус
клапана в складі механізму, а також створює умови для ефективного виконання
технологічного процесу його виготовлення.
Вибір принципової схеми маршруту обробки деталі
Принципова схема маршруту обробки деталі (МОД) являє собою
узагальнений план технологічної обробки заготовки, у якому визначається
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
28
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

послідовність виконання операцій або їх груп під час механічної обробки
різанням. [3]Окрім цього, у такій схемі зазначається зміст, місце та порядок
виконання супутніх операцій, зокрема термічної обробки, гальванічних
процесів, слюсарних робіт і контрольних перевірок. Значну роль у формуванні
послідовності операцій технологічного процесу відіграє обраний маршрут
обробки саме тих поверхонь, які є функціонально важливими для роботи деталі.
Саме від правильного визначення порядку їх обробки значною мірою залежить
досягнення необхідної точності, якості поверхонь і надійності роботи деталі в
умовах експлуатації[3].
Представимо схему маршруту механічної обробки деталі у вигляді
таблиці 2.1.
Таблиця 2.1 - Принципова схема маршруту механічної обробки деталі[3]
Квалітет Номер поверхні
точності за 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
ГОСТ
25347-82
15
14
13
12
11
10
9

8
7

Рисунок 2.1 - Схема розташування поверхонь деталі
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
29
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Вибір та обґрунтування технологічних баз
В якості чорнової бази на першій операції приймаю поверхню, яка не
піддається механічній обробці і безпосередньо пов‘язана з поверхнею, яка буде
використовуватися в якості чистової бази. На операціях на верстатах з ЧПК в
якості основної бази буде використовуватися зовнішня циліндрична поверхня, а
в якості допоміжних баз необроблені поверхні [3].
Схеми базування на кожній операції будуть представлені в маршрутах
обробки деталі. При цьому бази вибираються так, щоб забезпечувалися
необхідні розміри, а установча база співпадала з технологічною, тим самим
виключаючи наявність похибки базування. Одні й ті самі чистові бази
використовуються на різних операціях, це дозволяє зменшити похибки, що
можуть з‘явитися внаслідок обробки від різних баз, тобто виконується принцип
сталості баз. Всі бази є плоскими та циліндричними поверхнями[3].
На програмно-комбінованій операції встановлення деталі здійснюється з
використанням двох основних базових поверхонь:
 плоскої опорної поверхні 125×125,
 зовнішньої циліндричної поверхні Ø56.
Таке базування забезпечує надійне положення деталі відносно
координатної системи верстата та необхідну точність взаємного розташування
оброблюваних поверхонь.
Базування виконується за принципом обмеження шести ступенів свободи
деталі[3].
1. Основна база — плоска поверхня 125×125, яка встановлюється на
опорні елементи пристрою або стола верстата. Вона обмежує три ступені
свободи: переміщення вздовж осі Z та обертання навколо осей X і Y.
2. Допоміжна база — зовнішня циліндрична поверхня Ø56, яка
центрується у призмі або спеціальному установчому елементі пристрою. Вона
обмежує два ступені свободи — переміщення вздовж осей X і Y.
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
30
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

3. Остаточне фіксування положення деталі здійснюється затискними
елементами, які усувають останній ступінь свободи — переміщення вздовж осі
X або обертання навколо осі Z.
Таким чином забезпечується стабільне положення деталі під час
механічної обробки та точне взаємне розташування всіх оброблюваних
поверхонь[3].
У межах даної програмно-комбінованої операції виконуються такі
переходи механічної обробки:
1. Фрезерування торця 2 до розміру 20h12.
+0,18
2. Фрезерування торця 4 до розміру 15 мм (чорнова та чистова
обробка) з одночасним забезпеченням розміру Ø50−0,043 поверхні 3.
3. Обточування циліндричної поверхні Ø50h9.
4. Свердління чотирьох отворів 5 Ø13 з витримуванням міжосьових
розмірів 49±0,1 мм та 98±0,2 мм.
5. Свердління та зенкування отворів 5 для отримання необхідної геометрії
та чистоти поверхні.
6. Поворот стола верстата на 90° для обробки поверхонь, розташованих у
перпендикулярній площині.
7. Фрезерування торця 7 до розміру 80−0,185 мм.
8. Фрезерування фаски 2×45° на поверхні Ø40±0,9.
9. Зенкерування отвору 6 до розміру Ø28+0,21 мм.

Рисунок 2.2 - Схема базування при програмно-комбінованій операції

Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
31
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

На даній програмно-комбінованій операції встановлення деталі
здійснюється з урахуванням її конструктивних особливостей та необхідності
забезпечення точного взаємного розташування оброблюваних поверхонь і
отворів.
Базування виконується за допомогою плоскої опорної поверхні фланця та
центрального циліндричного отвору, що забезпечує правильне орієнтування
деталі відносно координатної системи верстата.
1. Основна технологічна база — нижня плоска поверхня фланця Вона
встановлюється на опорні елементи пристрою або стола верстата і обмежує три
ступені свободи деталі[3]:
 переміщення вздовж осі Z;
 обертання навколо осей X та Y.
2. Напрямна база — центральний циліндричний отвір деталі.
За допомогою оправки або центрів цей отвір забезпечує співвісність
деталі з віссю обертання шпинделя та обмежує два ступені свободи[3]:
переміщення вздовж осей X і Y.
3. Упорна база — бічна поверхня фланця або установчий упор пристрою,
що ліквідує останній ступінь свободи — обертання деталі навколо осі Z.
Після базування деталь закріплюється затискними елементами пристрою,
що забезпечує її жорстке та стабільне положення під час обробки.
Послідовність виконання переходів
У межах даної програмно-комбінованої операції виконуються такі
технологічні переходи:
1. Фрезерування торця до розміру 295+0,52 мм з метою отримання
необхідної довжини деталі.
2. Розсвердлювання отвору 8, 9, що дозволяє збільшити діаметр
попередньо отриманого отвору та підготувати його до подальшої обробки.
3. Зенкерування конічного отвору для формування посадкової поверхні
під подальше нарізання різьби.
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
32
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

4. Нарізання різьби 10 у підготовленому отворі відповідно до заданих
конструкторських параметрів.

Рисунок 2.3 - Схема базуваня на програмно-комбінованій операції

На токарно-гвинторізній операції деталь встановлюється таким чином,
щоб забезпечити співвісність оброблюваних циліндричних поверхонь та
точність розмірів по довжині[3]. Базування виконується відносно осі
центрального отвору деталі та опорного торця.
1. Основна база — внутрішня циліндрична поверхня центрального
отвору. Деталь встановлюється на оправку або закріплюється у патроні за цією
поверхнею, що забезпечує співвісність осі деталі з віссю обертання шпинделя
верстата.
2.Упорна база — торцева поверхня фланця. Вона спирається на упор
патрона або торець оправки та обмежує переміщення деталі вздовж осі Z.
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
33
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

3. Закріплення деталі здійснюється кулачками патрона або затискним
пристроєм оправки, що усуває останній ступінь свободи — обертання деталі
відносно осі Z.
Така схема базування забезпечує правильне взаємне розташування всіх
оброблюваних циліндричних поверхонь і торців відносно осі обертання.
У межах токарно-гвинторізної операції виконуються такі переходи:
1. Обточування циліндричної поверхні Ø70h14 на заданій довжині.
2. Підрізання торця Ø70h14 до розміру 115±0,5 мм з одночасним
виконанням канавки шириною b = 3 мм, забезпечуючи необхідну паралельність
торцевих поверхонь.
3. Обточування циліндричної поверхні Ø48h14 з витримуванням осьового
розміру 75H14.
4. Проточування канавки Ø48h14 з витримуванням розміру 20h14.
Застосована схема базування забезпечує співвісність оброблюваних
поверхонь Ø70 та Ø48 із віссю обертання деталі, що є необхідною умовою для
досягнення заданої точності та геометрії поверхонь. Виконання всіх переходів
за одне встановлення підвищує точність взаємного розташування поверхонь і
зменшує похибки повторного базування.

Рисунок 2.4 - Схема базування на токарно-гвинторізній операції

На горизонтально-протяжній операції для протягування отвору 1 схема
базування повинна забезпечувати[3]:
 співвісність отвору з зовнішніми поверхнями;
 надійне закріплення деталі від провертання та осьового зміщення;
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
34
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

 передачу зусилля протягування через опорні торці.
Базування деталі доцільно виконати так[3]:
1. Основна установча база — зовнішня циліндрична поверхня деталі.
 Забезпечує центрування деталі відносно осі протяжки.
 Реалізується через призму або циліндричну оправку/втулку.
2. Опорна база — торець фланця (лівий торець деталі).
 Сприймає осьове зусилля під час протягування.
 Забезпечує фіксацію деталі по осі.
3. Додаткова база (від провертання) — зовнішній виступ або площина
фланця.
 Запобігає повороту деталі під дією сил різання.
Закріплення
 Деталь встановлюють у пристосування торцем до опорної плити.
 Протяжка проходить через попередньо виконаний отвір.
 Затиск виконується притиском або гайкою оправки (залежно від
конструкції пристосування).
Схематично
 3 точки — по торцю (опора);
 2 точки — по зовнішній циліндричній поверхні;
 1 точка — від провертання.
Тобто реалізується схема базування за принципом 3–2–1.
При горизонтально-протяжній операції «Протягнути отвір 1» деталь
базується по зовнішній циліндричній поверхні та опорному торцю фланця. Від
провертання деталь фіксується по зовнішньому виступу. Осьове зусилля
протягування сприймається торцевою опорою пристосування.

Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
35
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Рисунок 2.5 - Схема базуванння на горизонтально-протяжній операції

Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
36
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

2.2 Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь

На вірний вибір методу обробки поверхонь заготовки впливають такі
фактори, як службове призначення деталі, функціональне призначення
поверхонь, вимоги по точності, шорсткості, геометричної форми, тощо[3].
Визначаю число ступенів обробки на основі розрахунків уточнення
Ø30Н7мм.

[3] (2.1)

де ε - загальне уточнення; εі - окремі ступені уточнення;
n- число ступенів обробки;
Тз, Тд, Ті - допуски параметрів, що розглядаються відповідно до заготовки
деталі і -го ступеня, Тз =0,840 мм., Тд =0,021 мм[3].
Розкладаючи загальне уточнення на ступені слід врахувати: для першого
ступеня чорнової обробки - ε<6, для проміжних ступенів напівчистової обробки
- ε=3.. .4, для ступенів чистової обробки - ε=1,5.. .2.
Для найбільш спрямованого вибору числа ступенів використовуємо
формулу[3]:

(2.2)

Знаходжу регламентовану послідовність обробки і технологічні допуски
згідно [8, С.506, табл.12.2]:
Варіант 1:
 Зенкерування, Т1=0,250мм, (ІТ 12);
 Нормальне розвертування, Т2=0,062мм, (ІТ 9);
 Точне розвертування, Т3=0,039мм, (ІТ 8);
 Тонке розвертування, Т4=0,025мм, (ІТ 8);
 Варіант 2:
 Чорнове протягування, Т1=0,062мм, (ІТ 9);
 Чистове протягування, Т2=0,025мм, (ІТ 7);
Визначаю уточнення:
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
37
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Т
∏ (2.3)

де n - число ступенів обробки деталі і-ого ступеня обробки;
Таблиця 2.2 - Варіанти методів обробки поверхонь[3-5]
№ Вид Комплект Варіант
пов поверхні параметрів
Квал. Шорсткість, 1 2
Ra, мкм
1 2 3 4 5 6
1 Внутрішня ІТ7 1,25 1 .Зенкерування 1 .Протягування
циліндрична 2.Розвертування чорнове
нормальне 2.Протягування
3.Розвертування чистове
точне
4.Розвертування
тонке
2 Торцева ІТ9 5 Фрезерування Обточування
циліндрична чорнове
3 Зовнішня ІТ9 2,5 1.Фрезерування 1.Обточування
циліндрична чорнове чорнове
2.Фрезерування 2.Обточування
чистове чистове
4 Плоска ІТ9 2,5 1.Фрезерування 1.Обточування
чорнове чорнове
2.Фрезерування 2.Обточування
чистове чистове
5 Торцева ІТ9 5 Фрезерування Обточування
циліндрична чорнове

Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
38
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Продовження таблиці 2.2 - Варіанти методів обробки поверхонь
1 2 3 4 5 6
6 Конічна ІТ8 2,5 1.Свердління
різьбова 2.Зенкерування
3.Нарізання
різьби
7 Внутрішня ІТ12 5 Свердління
циліндрична
8 Зовнішня ІТ12 5 Обточування
циліндрична чорнове
9,11 Зовнішня ІТ9 2,5 1.Обточування
циліндрична чорнове
2.Обточування
чистове
10 Зовнішня ІТ12 5 Обточування
циліндрична чорнове
12 Торцева ІТ9 2,5 Обточування Фрезерування
циліндрична чорнове чорнове
13 Торцева ІТ9 5 Обточування Фрезерування
циліндрична чорнове чорнове
14 Внутрішня ІТ12 5 Свердління Розточування
циліндрична
15 Зовнішня ІТ12 5 Обточування
циліндрична чорнове
16 Внутрішня ІТ12 5 Свердління
циліндрична
17 Торцева ІТ12 5 Обточування Фрезерування
циліндрична чорнове чорнове

Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
39
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Для першого ступеня чорнової обробки досяжними є величина уточнення
ε<6; для проміжних ступенів напівчистової обробки ε= 3...4; для ступенів
чистової обробки з допусками точності ІТ5...ІТ7 ε=2.
По варіанту 1:

По варіанту 2:

Уточнення всього процесу:
по варіанту 1: ε1ˑε2ˑε3ˑε4=4ˑ4ˑ1,6ˑ1,6=41≥εр=40 - точність забезпечується;
по варіанту 2: ε1ˑε2=16ˑ2,5=40≥εр=40точність забезпечується;
Таким чином, прийнятий комплекс методів забезпечить необхідну
точність.
На інші поверхні призначаємо кількість ступенів обробки та методи
обробки згідно літератури [5].

Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
40
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

2.3. Розробка маршруту обробки деталі

Для розроблення раціонального маршруту механічної обробки деталі
необхідно попередньо виконати структурний аналіз її поверхонь, тобто
розподілити всі елементи деталі на окремі комплекси поверхонь. Такий підхід
дає можливість систематизувати обробку та визначити найбільш доцільну
послідовність технологічних операцій[5].
На основі креслення деталі, прийнятої принципової схеми маршруту
обробки, а також попередньо визначених маршрутів обробки окремих
поверхонь, виконується об’єднання споріднених поверхонь у відповідні
комплекси. До кожного комплексу входять поверхні, які мають спільні
технологічні ознаки: однаковий метод обробки, близьке взаємне розташування,
спільні бази або подібні вимоги до точності та шорсткості[5].
Такий поділ поверхонь на комплекси дозволяє більш ефективно
сформувати структуру технологічного процесу, оптимізувати кількість
установлень деталі, забезпечити необхідну точність взаємного розташування
поверхонь і підвищити продуктивність обробки[5].
Згідно з кресленням деталі, принциповою схемою маршруту обробки та
наміченими маршрутами обробки поверхонь, об’єднуємо поверхні в комплекси.
Варіант 1
005 Ливарна
010 Контрольна
015 Транспортна
020 Термічна
025 Очищення пищаноструменеве
030 Контрольна
035 Транспортна
040 Токарно-гвинторізна: точити торець 2, поверхню 4, 3
045 Вертикально - свердлильна: свердлити отв. 16, зенкерувати 6 під
нарізку, розвернути отвір 1 в розмір 30Н7, Зенкувати 4 фаски на отв. 16.
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
41
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

050 Вертикально - свердлильна: зенкувати 5, свердлити отв. 7,
зенкерувати 6 під нарізку.
055 Різьбонарізна: Нарізати нарізку в 6 отв.
060 Токарно-гвинторізна: точити торець 13, точити поверхні 8, 9, 10, 11,
12, 15
065 Слюсарна
070 Контрольна
Варіант 2
005 Ливарна
010 Контрольна
015 Транспортна
020 Термічна
025 Піскоструменева
030 Контрольна
035 Транспортна
040 Програмно-комбінована:
Установ А
1. Фрезерувати торець 2, 4
2. Точити 3.
3. Свердлити, зенкувати отвори 5.
4. Свердлити отвір 1
5. Зенкувати фаску 1.
Установ Б.
1 .Фрезерувати торець 7.
2.Зенкерувати отвір 6
3. Зняти фаску 6
045 Програмно-комбінована:
1 .Розсвердлити отвір 8.
2.Розсвердлити отвір 9.
3.Нарізати конічну різьбу 10
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
42
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

050 Горизонтально-протяжний 7Б55У:
Протягнути отвір 1
055 Токарно-гвинторізна: Точити поверхні 8, 9, 10, 11, 12, 15
060 Слюсарна
065 Контрольна
Формування раціональної структури операцій
Дані по формуванню структури операцій заносимо в таблицю. Для даної
деталі, послідовність обробки і структура операцій буде такою (табл.2.12).
Таблиця 2.3 — Послідовність і структура операцій обробки основи
№ Назва операції Зміст операції
опера та обладнання
ції
1 2 3
005 Ливарна В кокіль
010 Контрольна Стіл контролера
015 Транспортна
020 Термічна Нормалізація
025 Піскоструме-
нева
030 Контрольна Контроль якості поверхонь і розмірів
035 Транспортна
040 Програмно- Фрезерувати торець 2 в розмір 20h12
+0.18
комбінована Фрезерувати торець 4 в розмір 15 начорно,
начисто та витримуючи розмір Ø50-0.043 пов.3
Обточити Ø50h9
Свердлити 4 отв.. 5 Ø13 витримуючи розміри
49±0,1 та 98±0,2
Свердлити, зенкувати отвори 5

Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
43
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Продовження таблиці 2.3 — Послідовність і структура операцій обробки
основи
1 2 3
Повернути стіл на 90°
Фрезерувати торець 7 в розмір 80-0.185
Фрезерувати фаску 2x45° на Ø40±0,9
+0.21
Зенкерувати отвір 6 в розмір Ø28

Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
44
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Продовження таблиці 2.3 — Послідовність і структура операцій обробки
основи
1 2 3
+0.52
045 Програмно- Фрезерувати торець в розмір 295
комбінована Розсвердлити отвір 8,9
Зенкерувати конічний отвір під нарізку
Нарізати нарізку 10

050 Горизонтально- 1. Протягнути отвір 1
протяжна

Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
45
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Продовження таблиці 2.3 — Послідовність і структура операцій обробки
основи
1 2 3
055 Токарно - Обточити поверхню Ø70h14 на довжині
гвинторізна Підрізати торець Ø70hІ4 в розмір 115±0,5 з
виконанням канавки в=3, витримуючи
паралельність
Обточити Ø48h14 витримуючи розмір 75Н14
Обточити канавку 48h14, витримуючи 20h14

060 Слюсарна обпилення гострих кромок і задирок
065 Контрольна Контроль якості поверхонь і розмірів

Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
46
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

2.4 Вибір обладнання, технологічного оснащення

Вибір технологічного обладнання здійснюється з урахуванням типу
виробництва, характеру технологічних операцій, способу механічної обробки, а
також конструктивних особливостей і габаритних розмірів деталі [5] .
Сучасні машинобудівні підприємства широко використовують
багатоцільові обробні центри з числовим програмним керуванням, які
дозволяють виконувати комплексну механічну обробку деталей за одну
установку. Одним із представників такого обладнання є універсальний п’яти
осьовий обробний центр Haas Automation Haas UMC‑500 [6].
Верстат належить до класу універсальних вертикальних обробних центрів
з п’ятиосьовим керуванням і призначений для високоточної механічної обробки
деталей складної геометричної форми. Конструкція машини забезпечує
одночасну роботу по п’яти координатах, що дозволяє виконувати обробку за
один установ без багаторазового переустановлення заготовки[6].
Завдяки компактній компоновці та високій жорсткості станини верстат
забезпечує стабільність різання, підвищену точність та високу продуктивність.
Використання сучасної системи ЧПК дозволяє автоматизувати процес обробки,
оптимізувати режими різання та зменшити вплив людського фактор[6]а.
Обробний центр оснащений поворотно-нахильним столом (трунніонного
типу), що забезпечує обертання деталі навколо двох додаткових осей. Така
конструкція дає можливість виконувати просторову обробку складних
поверхонь, зменшувати кількість установок та підвищувати точність взаємного
розташування поверхонь[6].
Застосування автоматичної зміни інструмента значно скорочує
допоміжний час, а система вимірювальних датчиків дозволяє контролювати
положення інструмента і заготовки безпосередньо в процесі обробким.
П’ятиосьова обробка є ефективним способом підвищення точності
виготовлення складних деталей, оскільки дозволяє виконувати обробку з різних
напрямків без повторного базування заготовки. [6]
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
47
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Верстат Haas UMC-500 призначений для виконання широкого спектра
операцій механічної обробки, зокрема[6]:
 фрезерування площин та складних поверхонь;
 свердління отворів;
 розточування;
 нарізання різьби;
 контурне та просторове фрезерування;
 обробка деталей складної просторової конфігурації.
Обробний центр використовується для виготовленням:
 корпусних деталей машин;
 елементів авіаційної та автомобільної техніки;
 деталей прес-форм і штампів;
 елементів складних механізмів.
Основною перевагою використання такого обладнання є можливість
виконання багатосторонньої обробки деталі за один установ, що дозволяє
скоротити тривалість технологічного циклу та підвищити точність
виготовлення виробів[6].
Конструктивні особливості верстатам[6]
Обробний центр Haas UMC-500 має такі конструктивні особливості[6]:
 вертикальне розташування шпинделя;
 поворотно-нахильний стіл для реалізації п’ятиосьової обробки;
 автоматичний магазин інструментів;
 система автоматичної зміни інструмента;
 високошвидкісний шпиндель з прямим приводом;
 сучасна система числового програмного керування;
 система автоматичного вимірювання інструмента і деталі.
Використання циклоїдальних приводів у поворотних осях забезпечує
високу точність позиціонування та довговічність механізмів. Конструкція
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
48
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

станини має підвищену жорсткість, що позитивно впливає на стабільність
процесу різання та якість оброблюваних поверхонь[6].
Таблиця 2.4 - Основні технічні характеристики обробного центру Haas
UMC-500[6]
Параметр Значення
Тип верстата універсальний 5-осьовий
обробний центр
Система керування CNC Haas
Кількість керованих осей 5
Переміщення по осі X 610 мм
Переміщення по осі Y 406 мм
Переміщення по осі Z 406 мм
Потужність шпинделя 22,4 кВт
Максимальна швидкість шпинделя 8100 об/хв
Конус шпинделя ISO 40
Місткість магазину інструментів 30 + 1 позиція
Тип приводу шпинделя прямий привід
Максимальна маса верстата близько 5400 кг
Тип столу двоосьовий поворотно-
нахильний стіл

Верстат оснащений автоматичною системою вимірювання інструмента та
заготовки, що дозволяє підвищити точність обробки та скоротити час
налаштування. Крім того, система управління підтримує функції динамічного
зміщення робочої системи координат і керування положенням інструмента
відносно центру деталі[6].
Основними перевагами використання обробного центру Haas UMC-500
є[6]:
 можливість п’ятиосьової обробки складних деталей;
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
49
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

 скорочення кількості установок заготовки;
 висока точність та стабільність процесу обробки;
 автоматизація технологічного процесу;
 зменшення допоміжного часу;
 підвищення продуктивності виробництва.
Завдяки сучасній системі керування та автоматизації процесу обробки
даний верстат широко використовується на підприємствах машинобудування,
приладобудування та авіаційної промисловост[6]і.
Для протягування отвору Ø30Н7 застосовується горизонтально
протяжний верстат моделі 7Б55У вибір проводиться по номінальному тяговому
зусиллю[7].
Технічна характеристика верстата[7]:
Горизонтально протяжний верстат 7Б55У
Номінальне тягове зусилля, т 10
Довжина робочого ходу повзуна, мм 100... 1250
Швидкість робочого ходу повзуна, м/хв 1,5...11,5
Швидкість зворотного ходу, м/хв 25
Потужність електродвигуна, кВт 17
Габарити верстата, мм 4070x2090
DMG MORI NLX 2500 — це сучасний високоточний токарний обробний
центр з числовим програмним керуванням (ЧПК), призначений для
високопродуктивної обробки деталей типу тіл обертання. Верстат належить до
серії NLX, яка відзначається високою жорсткістю конструкції, стабільністю
роботи та можливістю інтеграції токарних і фрезерних операцій[8].
Модель широко застосовується в машинобудуванні, автомобільній та
авіаційній промисловості, а також у серійному й масовому виробництві деталей
складної форми[8].
Токарний центр NLX 2500 призначений для комплексної механічної
обробки деталей типу: валів, втулок, фланців, корпусних деталей невеликих
розмірів, деталей складної конфігурації[8].
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
50
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

На верстаті можуть виконуватись такі технологічні операції: зовнішнє і
внутрішнє точіння, підрізання торців, нарізання різьби, свердління,
розточування, фрезерування (за допомогою приводного інструменту), обробка
зубчастих елементів та профільних поверхонь[8].
Завдяки використанню приводної револьверної головки та сучасної
системи керування верстат дозволяє виконувати кілька операцій за один
установ деталі, що значно підвищує продуктивність виробництва.
Основні конструктивні особливості верстата[8]:
 високожорстка станина, що забезпечує стабільність під час важкого
різання;
 револьверна головка типу BMT з вбудованим приводом
інструменту;
 термостабільна конструкція, що зменшує похибки обробки;
 напрямні ковзання по осях X, Y, Z, які забезпечують високу
жорсткість і точність;
 система керування MAPPS / CELOS, що дозволяє здійснювати
моделювання та контроль процесу обробки
Верстат також може бути оснащений автоматичними системами
завантаження заготовок, роботизованими маніпуляторами та системами
автоматизації виробництва.
Технічні характеристики DMG MORI NLX 2500[8]
Максимальний діаметр оброблюваної деталі до 460 мм
Максимальна довжина обробки до 1255 мм
Максимальний діаметр прутка 90 мм
Переміщення по осі X 260 мм
Переміщення по осі Y 100 мм
Переміщення по осі Z 1345 мм
Максимальна швидкість обертання шпинделя до 5000 об/хв
(залежно від конфігурації)
Швидкість обертання приводного інструменту до 10000 об/хв|
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
51
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Тип револьверної головки BMT (Built-in Motor Turret)
Система ЧПК MAPPS / CELOS / Siemens / FANUC
Основні переваги NLX 2500[8]:
 висока точність обробки;
 можливість поєднання токарних і фрезерних операцій;
 висока жорсткість і стабільність конструкції;
 сучасна система ЧПК із моделюванням обробки;
 можливість автоматизації виробництва;
 висока продуктивність при серійному виготовленні деталей.
Вибір різального та допоміжного інструментів
Таблиця 2.5 - Різальні інструменти[9-12]
Опер. Інструмент Позначення Стандарт
040 Фреза кінцева 2223-0505 ДСТУ ISO 1641-2017
Зенковка 2353-0133 ДСТУ ISO 7721:2005
Свердло 2301-1029 ДСТУ ISO 494-2006
Свердло центрувальне Ø5 ДСТУ ISO 2540:2007
045 Свердло Ø28 L=340 ДСТУ ISO 494-2006
Зенкер 035-2323-0025 ISO 1641, ISO 1101,
ISO 2768
Розвертка 4544-5422 ISO 286, ISO 1101 та
ISO 1832
Зенкер під конічну нарізку К1" ISO 1641, ISO 1101,
ISO 2768
Мітчик під конічну нарізку К1" ДСТУ ISO 529:2017
050 Протяжка 2325 ДСТУ ISO 6474-2009

Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
52
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Продовження таблиці 2.5 - Різальні інструменти
Опер. Інструмент Позначення Стандарт
055 Різець ВК8 2142-0147 ДСТУ ISO 5608 -2011
ДСТУ ISO 1832 -2012
ДСТУ ISO 1101-2011

Різець ВК8 2142-0115 ДСТУ ISO 5608 -2011
ДСТУ ISO 1832 -2012
ДСТУ ISO 1101-2011

Таблиця 2.6 - Допоміжні інструменти[9-12]
Опер. Інструмент Позначення Стандарт
040 Патрон 6251-0182 ДСТУ ISO 3089:2004
Втулка 191831062/63/64 ISO 296, ISO 12164,
ISO 1101
055 Центр обертальний 7428-0315 ДСТУ ISO 1947:2016

Вибір методів і засобів технічного контролю якості деталі
Перелік засобів контролю[10,11]:
Контроль лінійних розмірів та великих отворів:
Штангенциркуль ШЦ 1-125-0,1 ДСТУ EN ISO 13385-1.
Штангенциркуль ШЦ ІІ-320-0,05 ДСТУ EN ISO 13385-1.
Штангенглибиномір ШГ 0-160 ДСТУ EN ISO 13385-1
Контроль шорсткості оброблених, поверхонь:
Зразки шорсткості ДСТУ ISO 5436-1:2005
Контроль отворів та різьб:
Калібр пробка різьбова ДСТУ ISO 1502:2006
Ø30Н7 калібр-пробка 30Н7 ДСТУ EN ISO 1938-1:2022;
Калібр-скоба 50h9 ДСТУ ISO 1938-1:2014.
Пристрій контрольний.

Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
53
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

2.5 Встановлення режимів різання

Розрахунково-аналітичним методом розраховуємо припуски на одну
+0,025
поверхню Ø30Н7 мм. Технологічний маршрут обробки внутрішньої
+0,025
циліндричної поверхні Ø30Н7 мм. складається з трьох переходів:
чорнового, чистового та тонкого розточування, заготовка – відливок в піщано-
глинисті форми з машинною формовкою [3].

.
Рисунок 2.6 - Ескіз деталі

Мінімальне значення припуску[3]:
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
54
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

(
√ ) [3] (2.4
Максимальне значення припуску:
[3] (2.5)
Найбільший та найменший розмір отвору:
( 2.6 |
[3] (2.7)
Результати розрахунків зведені в табл.2.7.
Таблиця 2.7 - Розрахунок припусків і операційних розмірів розміру
+0,025
Ø30Н7 мм.
Елементи припуску, Розрахунп Граничний Граничні
Розрахунк
мкм рипуск, розмір, мм значення
Технологічні овий
мкм Допус припусків,
переходи розмір, мм
к Т, мкм,
мкм
Rz h   2zmin dmin dmax пр
2z пр 2zmin max

Заготовка 80 250 1419 27 1200 25,825 27,025
Розточування 50 71 150 2-1427 29,856 400 29,479 29,879 285 3656
чорнове 6
Розточування 20 1 7 2-71 29,998 100 29,898 30,021 142 442
чистове
Розточування 5 2 2-21 30,025 4 30,00 30,025 42 102
тонке
Всього 3040 4200

Мінімальні припуски на переходи визначаю за формулою[3]:
(2. 8)
*( ) √
+
де Rzi-1-- висота нерівностей профілю на попередньому переході;
hi-1 - глибина дефектного шару на попередньому переході.
Визначаємо ці величини:
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
55
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

- для чорнового розточування параметри заготовки: Rz=50мкм, [3],
- для чистового розточування параметри після чорнового
розточування Rz=20мкм,
і-1- сумарні відхилення розташування поверхні,
√
[3] (2.9)
 о - відхилення при коробленні,
√( ) ( )
[3] (2.10)
де k - питоме короблення відливок k = 0,7 [3]
√( ) ( ) =117 мкм.
Відхилення при зміщенні:

√( ) ( ) [3 ] (2.11)

де б та г - допуски на розміри по класу точності, відповідному - даній
відливці
√ 1414мкм
Тоді: √ мкм.
Залишкова просторове відхилення після чорнового розточування ρ1=0,05
ρ3=0,05·ρ, ρ3=0,05·1419=71 [3] (2.12)
1- похибка встановлення при чорновому розточуванні,

√
[3] (2.13)
б=0 - похибка базування; є,- похибка закріплення; б=150 мкм.
Залишкова похибка встановлення при чистовому розточуванні
2=0,05ˑ1+інд [3] (2.14)
інд =0, тому що чорнове та чистове розточування проводиться в одному
установі
2 =0,05ˑ150=7,5 мкм.
Мінімальний припуск на розточування:
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
56
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

- чорнове ( √ ) мкм,
- чистове ( √ ) мкм.
- тонке ( ) мкм
Маючи останній розмір після останнього переходу (тонке розточування
+0,025
Ø30Н7 мм) визначаю для інших переходів: dр4=34,025
Для чистового розточування:
dр3= dp4+2zmin3=30,025-2·0.02=29,985 мм.
Для чорнового розточування:
dр2= dp3+2zmin2=29,985-2·0,071=29,843мм,
Для заготовки:
dр1= dp2+2zmin1=29,843-2·1.427=27,989 мм.
Значення допусків:
- для тонкого розточування складає δ =40 мкм,
- для чистового розточування складає δ =100 мкм,
- для чорнового розточування δ =160 мкм,
- для заготовки δ =260 мкм.
Граничні розміри:
- для чистове розточування
найбільший dmax1= 30,025 мм;
найменший dmin1=30,00 мм;
- для напівчистового розточування
найбільший dmax2=30,021 мм;
найменший dmin2=30,021-0,1=29,898 мм;
- для чорнового розточування
найбільший dmax3=29,879 мм;
найменший dmin3=29,879-0,4=29,479 мм;
- для заготовки
найбільший dmax4=27,025 мм;
найменший dmin4=27,025-1,2=26,825мм.
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
57
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Мінімальні граничні значення припусків:

( ) ( ) [3] (2.15)

( ) ( ) [3] (2.16)
- для тонкого розточування:
пр
2Z min3 =30,025-30,021= 0,004 мм=4 мкм,
пр
2Z mах3 =30-29,898= 0,102 мм=102 мкм;
- для чистового розточування
пр
2Z min2 = 30,021-29,879= 0,142 мм=142 мкм,
пр
2Z mах2 = 29,898-29,479 = 0,442мм=442 мкм;
- для чорнового розточування
пр
Z min1 =29,879-27,025= 2,856мм=2856 мкм,
пр
2Z mах1 =29,479-25,825= 3,656 мм=3656 мкм.
Загальний припуск отримуємо додаючи проміжні припуски:
2Z0min=285 6+142+4=3 002мкм=3,0мм,
2Z0max =3 65 6+442+102=4200мкм=4,2мм.
Загальний номінальний припуск
2Z0ном.=2Z0min+Тз.-Тд=3038+1200-4=4234 мкм,
dзном.=ddном.-2Z0ном=30-4,234= 25,766 мм.
Проводимо перевірку правильності виконання розрахунків:
пр пр
2Z mах3 - 2Z min3 = 102-42=60 мкм; δ1-δ2= 100-4=96 мкм;
60 мкм=60 мкм;
пр пр
2Z mах2 - 2Z min2 =442-142=300 мкм, δ1-δ2=400-100=3 00 мкм.
пр пр
2Z mах1 - 2Z min1 =3656-2856=800 мкм, δ3-δ1=1200-400=800 мкм.
Розрахунки проведені правильно.
Основуючись на розрахунках будую схему розміщення припусків та
+0,025
допусків на механічну обробку отвору Ø30Н7( ), яка показана на рисунку
2.7.
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
58
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

ї

Рисунок 2.7 — Схема розміщення припусків та допусків на механічну
+0,025
обробку отвору Ø30Н7( )

Призначення і розрахунок режимів обробки
Аналітичним шляхом розраховуємо режими різання для підготовки
внутрішньої циліндричної поверхні Ø30Н7 перед протягуванням [13].
Призначаємо подачу S [мм/об]: при свердлінні S=0,89,при зенкеруванні
S=0,15. Знаходимо швидкість різання обмежену стійкістю інструмента за
формулою[13]
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
59
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

(2.17)

де KV = K v х Kмv х Kиv, [13] (2.18)
де Kмv = ( )
(2.19)
де Кr- коефіцієнт, що враховує групу сталі по оброблюваності, Кr= 1 [13];
ζв- межа міцності при розтягу, ζв =200 МПа ;
nv - показник ступеня, nv= 1,25 [13];

( ) [13]

K v - коефіцієнт, що враховує стан поверхні заготовки, K v =0,8[13] ;
Kuv - коефіцієнт, що враховує вплив інструментального матеріалу, Kuv =1 ;
Kv=0,8x0,94x1 =0,75м;
Показники степенів для розточування за [13]:
Сv=34.2; m=0,2; у=0,2;q=0,15; х=0,4;
Показники ступеней для розгортання[13]
Сv=105; m=0,2; у=0,4;q=0,15; х=0;

м/хв

Знаходимо крутний момент різання[13]:
y q
М чо = 10 ˑ Cм ˑ S ˑ D ˑKp, Н; (2.20)
де Kp=Kмˑ K ˑ K ˑ KˑKr [13] (2.21)

( ) ( )

K - коефіцієнт від кута у, K=1[13]
K - коефіцієнт від кута ф, K =0,89; [13]
K - коефіцієнт від кута K=1[13]
Kr- коефіцієнт від радіуса вершини інструмента, Kr =0,93 ; [13]
Kr=0,98х1х0,89х1х0,93=0,81; [13]
Значення показників ступеней та показник Ср : [13]
Сv=0,196; у=0,75; х=1; q=0,85; [13]
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
60
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

1 0.75
М чо =10ˑ0,196ˑ1,8 ˑ0,16 ˑ198°ˑ0,81=986,3Н. [13]
Vчорн=7,5ˑ0,85ˑ60000/986,3=28 м/хв;
-1
Знаходимо частоту обертання, n, хв [13]

-1
хв

-1
Знаходимо частоту обертання, n, хв [13]

-1
хв

Знаходимо дійсну швидкість різання, Vд о , м/хв
Vд.чис =3,14ˑ159,6ˑ400/1000=32 м/хв.
Таблиця 2.8 - Режими різання по переходах
Перехід V, n,
T,мм L, мм So, м/об -1
м/хв хв
Підрізати торець в розмір 20h12(мм/зуб) 2,3 50 0,1 39,6 315
Підрізати торець в розмір 15 начорно, 2,3 76 0,128 39,6 315
начисто та витримуючи розмір 050-0,043
(мм/зуб)
Свердлити 4 отв. Ø13 витримуючи 15 0,115 20,4 500
розміри 49±0,1 та 98±0,2
Зенкувати фаски на отворах ф13 1 1 0,076 20,4 500
Підрізати торець в розмір 80 (мм/зуб) 1,8 40 0,086 50,2 400
Фрезерувати фаску 2x45° на Ø40±0,9 2 2 0,158 17,6 200
Зенкерувати отвір в розмір Ø28+0.21 1,8 65 0,26 17,6 20
Зенкерувати конічний отвір під нарізку 1" 1,5 33 0,27 18,4 200
Ннаа рглізиабтиин нуа р3і3з ку 1" Г0СТ6111-82 33 2,5 1,88 20
Підрізати торець в розмір 295 (мм/зуб) 2,3 48 0,093 39,6 315
Свердлити отвір Ø28+0.5 295 0,098 17,58 200
Зенкерувати отвір Ø29,5+0.1 0,75 170 0,27 22,7 250
Зенкувати 4 фаски 1x45° на отворах 1 1 0,076 20,4 500
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
61
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Таблиця 2.8 - Режими різання по переходах
Перехід So, V, n,
T,мм L, мм -1
м/об м/хв хв
+0.21
Свердлити отвір Ø32 2 125 0,21 16,08 160
Обточити поверхню Ø70h14 на довжині 12 1,6 12 0,19 69,2 315
Підрізати торець Ø70h14 в розмір 115±0,5 3 1,6 10 0,086 87,9 400
виконанням канавки в=3, витримуючи
паралельність
Обточити Ø48h14 витримуючи розмір 75Н14 1,6 98 0,17 75,3 500
Обточити Ø52h9 1,6 75 0,1 81,6 500
Обточити канавку 48h14, витримуючи 20h14 2 35 0,14 40,8 250
Всього

Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
62
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

2.6. Нормування операцій

Визначення норм часу на виконання операцій технологічного процесу
проводжу згідно нормативів [3,5].
Штучно-калькуляційний час виготовлення однієї деталі [3]:

(2.22)

де — підготовчо-заключний час для партії заготовок[3];
n — величина операційної партії заготовок, n=303 шт. [3];
Тшт — штучний час обробки деталей[3].
Тпз.=Твп.+Тві.+Тоі. (2.23)
де Твп.— час на встановлення і закріплення пристрою двома болтами,
Твп.=12 хв[3].;
Тві — час на встановлення інструментів, Тві =10хв. [3];
Тоі— час на отримання інструментів, Тоі =7хв. [3]
Тоді підготовчо-заключний час для партії заготовок буде дорівнювати :
. =12+10+7=29 хв.
Штучний час обробки деталей[3]:
Тшт=То.+Тв.+Тоб.от. (2.24)
де То - основний час операції, То =1,1 хв.;
Тв - допоміжний час ;
Тоб.от. - загальний час на обслуговування робочого місця[3].
Тв.=К(Ту.с.+Тз.о.+Тупр.+Тизм.) (2.25)
де Ту.с.. - час на закріплення затискачем, Ту.с. =0.036 хв.;
Тз.о. - час на закріплення - откріплення затискачем, Тз.о. =0.085 хв.;
Тупр. - час на вкл./викл, верстата, Тупр=0.085 хв.; [3]
Тизм. - час на вимірювання деталі, Тизм. =0.19 хв.;
К — коефіцієнт, який враховує тип виробництва, К=1,3 для серійного
типа виробництва[3].
Тоді допоміжний час: Тв =1,3(0,036+0,085+0,01+0,19)=0,416 хв
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
63
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Загальний час на обслуговування робочого місця і відпочинок [3]:

(2.26)

де Поб.от.— затрати часу на обслуговування робочого місця і відпочинок в
відсотковому відношенні до оперативного часу, Поб.от.=6% ;
Топ. — оперативний час.
Топ.=То.+Тв.=21,8+0,416=22,216xв.

Тоді: в

Штучний час обробки деталей буде дорівнювати:
Тшт.=21,8+ 0,416+ 0,07=23,01хв.
Штучно-калькуляційний час виготовлення однієї деталі:

Результати розрахунків норм часу деталі «Корпус клапана» наведені в
таблиці 2.9.
Таблиця 2.9 — Зведення норм часу на програмно-комбіновану операцію.
хв.
Назва То Тв Топ Тоб.от Тшт Тпз Тшт.к
операції Туст Тз.о Тупр Тизм
Програм- 21,8 0,036 0,085 0,01 0,19 22,22 0,18 23,31 29 23,5
но-комбі-
нована

Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
64
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

3. Конструкторський розділ

3.1 Проектування верстатного пристрою

Розробка спеціального верстатного пристрою, спеціального контрольного
пристрою

Таблиця 3.1 - Технічне завдання на проектування спеціального
пристрою[14-19]
Розділ Зміст розділу
Назва і область Пристрій для встановлення та закріплення однієї
застосування деталі „Корпус клапана” для обробки на верстаті
DMG MORI NLX 2500
Основа для розробки Операційна карта Корпус клапана».
Мета і призначення Пристрій, який проектується повинен забезпечити:
розробки - точне встановлення і надійне закріплення деталі,
- зручність встановлення і зняття заготовки.
Технічні вимоги Тип виробництва — середньосерійний.
Програма запуску - 3680шт.
Матеріал заготовки — Сталь 45Л ДСТУ 7809:2015.
Документація, яка Креслення загального виду. Пояснювальна записка
підлягає розробці

Рисунок 3.1 - Теоретична схема базування
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
65
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Конструкція пристрою повинна відповідати приєднувальним та
установчим параметрам токарного верстата DMG MORI NLX 2500, що
забезпечує можливість його правильного монтажу та стабільної роботи в
процесі механічної обробки. Габаритні та посадкові розміри пристрою мають
узгоджуватися з технічними характеристиками верстата, а також не
обмежувати робочу зону обробки.
Конструкцією оснащення передбачено одночасне встановлення лише
однієї заготовки, що відповідає умовам виконання даної технологічної операції
та забезпечує необхідну точність базування. Закріплення деталі здійснюється
вручну із застосуванням гвинтового затискного механізму, який забезпечує
достатню силу притискання та надійну фіксацію заготовки під час обробки [14].
Для гарантування безпечної та стабільної експлуатації пристрій повинен
бути жорстко і надійно закріплений у шпинделі верстата, а сама заготовка —
міцно зафіксована в базувальних та затискних елементах пристрою. Недостатня
жорсткість кріплення може призвести до виникнення вібрацій, зниження
точності обробки та погіршення якості поверхонь[14].
Продуктивність пристрою відповідає умовам серійного виробництва та
забезпечує виконання приблизно 10 деталей за одну робочу зміну. Орієнтовний
час, необхідний для встановлення та зняття однієї заготовки, становить близько
0,15 хвилини, що сприяє зменшенню допоміжного часу та підвищенню
ефективності технологічного процесу.
Експлуатація пристрою передбачається в нормальних виробничих умовах
без впливу агресивних середовищ, надмірної вологості чи значних
температурних коливань, що позитивно впливає на довговічність і надійність
його роботи.
Опис конструкції та роботи спеціального пристрою
Принцип дії верстатного пристрою, призначеного для встановлення та
закріплення деталі «Корпус клапана» під час виконання токарно-гвинторізної
операції, полягає у забезпеченні точного базування, співвісності та надійної
фіксації заготовки в процесі механічної обробки на верстаті DMG MORI NLX
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
66
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

2500. Застосування даного пристрою дозволяє підвищити точність обробки,
зменшити допоміжний час та забезпечити стабільність технологічного процесу.
Пристрій установлюється безпосередньо у шпиндель верстата за
допомогою конуса Морзе №5. Таке з’єднання забезпечує надійне центрування
та точне співпадіння осі пристрою з віссю обертання шпинделя, що є важливою
умовою для отримання необхідної точності токарної обробки. Крім того,
конічне кріплення гарантує достатню жорсткість системи та виключає
можливість зміщення пристрою під дією сил різання.
Установлення деталі «Корпус клапана» у пристрої виконується за
визначеною схемою базування. Торцева поверхня деталі спирається на
установчі пальці, які виконують функцію опорних елементів і забезпечують
правильне осьове положення заготовки. Центрування здійснюється по
внутрішньому отвору деталі за допомогою центрувального пальця Ø30h6.
Використання такого способу базування дозволяє забезпечити точне
розташування деталі відносно осі обертання та мінімізувати похибки
встановлення.
Після базування виконується закріплення заготовки. Для цього
застосовуються два прихвати, за допомогою яких деталь притискається до
базової площини. Притискне зусилля створюється гвинтовим затискним
механізмом: під час затягування гвинтів або гайок прихвати переміщуються та
надійно фіксують деталь у необхідному положенні. Така конструкція
забезпечує достатню силу затиску без пошкодження поверхонь заготовки[14].
Запропонована схема закріплення дозволяє [14]:
 забезпечити надійне утримання деталі під час дії сил різання;
 виключити можливість осьового та радіального зміщення
заготовки;
 підвищити жорсткість технологічної системи;
 забезпечити стабільність положення деталі протягом усього
процесу токарної обробки;
 підвищити точність виготовлення та якість оброблених поверхонь.
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
67
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Після завершення технологічної операції затискні елементи
послаблюються, прихвати відводяться у вихідне положення, після чого
оброблена деталь знімається з пристрою. Конструкція оснащення є зручною в
експлуатації та забезпечує швидке встановлення і демонтаж заготовки, що
сприяє скороченню допоміжного часу та підвищенню продуктивності обробки.
Завдяки достатній жорсткості конструкції, точному базуванню та
надійному закріпленню деталі пристрій забезпечує стабільну роботу верстата,
зменшення вібрацій і позитивно впливає на точність та якість токарної обробки
деталі «Корпус клапана».

Рисунок 3.2 — Загальний вигляд верстатного пристрою

Розміри, які впливають на точність витримуваних на даній операції
розмірів поворотів і допусків положення оброблюваної заготовки. Допуск
міжосьової відстані пальців приймається 0,015 мм. Допуск перпендикулярності
пальців до площини основи, приймаю 0,05 мм. [20]
Точність при проектуванні пристроїв потрібно оцінювати за умовою:

√

(3.1)

де, Тз — допуск на витримуваний розмір, Тз =0,184 мм [19]
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
68
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Кс — коефіцієнт, що враховує статичну складову похибки, Кc=0,6 [19];
совз — похибка встановлення заготовки розраховується за формулою[19]:
√

(3.2)
з — похибка закріплення заготовки, =0, тому що сила затиску
направлена перпендикулярно до витримуваного розміру[19];
Б — похибка базування, технологічна база співпадає з вимірювальною
тому, Б = 0; √ [19]
пт — похибка пристрою:



пт — похибка встановлення пристрою, по довідковим даним [19]
дорівнює, в=0,03 мм;
ні — похибка налагодження інструменту за джерелом [19] дорівнює, пт
вп =0,05 мм;
в — биття шпинделя верстату за довідковими даними дорівнює, в =0,02
мм[19].
Тоді за формулою:

√ = 0,120мм.

Умова точності виконується, отже пристрій забезпечує точність обробки.
Розрахунок сил затиску
Розрахунок сил різання
x y n
Pz,х = 10 ˑ Cp ˑ t ˑ S ˑ V ˑkp (3.3)
kр - коефіцієнт, що представляє добуток ряда коефіцієнтів враховуючих
фактичні умови різання [24, табл. 9,10,23]. Режими різання вибираємо як для
чорнового точіння, припуск знімаємо за l прохід: t=4,5 мм., S=0,7мм/об [24,
табл. 9,10,23].
Швидкість різання при n = 400 об/хв.
Шпинделя[13]:
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
69
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

99,2 м/хв. (3.4)

Значення коефіцієнтів для сили Рz[13]:
Ср=300, х=1,0 у=0,75 n=- 0,15 kр=0,98 [13]
Значення коефіцієнтів для сили Рx[13]:
Cр=339, х=1,0 у=0,5 n=- 0,4 kр=0,98
1,0 0,75 -0,15
Рz=10ˑ300ˑ4,5 ˑ0,7 ˑ1,99 ˑ0,502ˑ0,98=5047 Н
1,0 0,75
Рx=10ˑ339ˑ4,5 ˑ0,7 ˑ0.159ˑ0,98=2134,5 Н
Крутний момент від Рz:
Мкр= Рz ˑRоб=5047ˑ39,5/1000=197 Нм (3.5)
Вибираємо розрахункову схему, яка запобігає прокручуванню заготовки
від дії моменту. Заготовка центрується по отвору і притискується до опор
прихватами.

Рисунок 3.3 - Розрахункова схема пристрою

f2=0,16 - заготовка встановлена обробленою поверхнею на установчі елементи;
f1=0,2 - затискувач встановлено на необроблену поверхню.
Силу затиску заготовки W визначаємо за формулою[16]:

(3.6)

К - коефіцієнт запасу[16].
К=k0ˑk1ˑk2ˑk3ˑk4ˑk5
k0=1,5 - гарантований коефіцієнт запасу [16]
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
70
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

k1=1,0 для попереднього оброблених заготовок[16]
k2=1,2 враховує збільшення сили різання внаслідок затуплення
інструменту[16]
k3=1,0 обробка суцільних поверхонь [16]
k4=1,3 використовується не механізований притискував [16]
k5=1,2 враховує зручність розташування рукояток у ручних
притискувачах. Можливий поворот ключа на кут більший 90° [16]
К=1,5ˑ1,0ˑ1,2ˑ1,0ˑ1,3ˑ1,2=2,8
W=(2,8ˑ197-0,16ˑ2134ˑ0,049)/(0,2ˑ0,049+0,16ˑ0,049)=53000 Н
Визначаємо початкову силу на приводі, яка через передавальний механізм
створює притискне зусилля на заготовці. Передавальний механізм вибраний
важільний механізм підсилювач.

Рисунок 3.4 - Розрахункова схема механізму

Початкова сила Q розраховується по формулі:

( ) (3.7)

Так як використовується два притискних механізми, то кожен з них
повинен надати початкову силу Q/2, що дорівнює 13250 Н.
Заготовку базуємо на оправку Ø30h6 та на зрізаний палець під отвір
Ø13Н14, який буде тримати заготовку відпровороту.
Прижимні механізми виконуватимуть завдання притискування базового
торця 125x125 до установів пристрою на планшайбі. Вибираємо гвинти
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
71
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

установочні М8х50 ГОСТ 1486-64, які розвинуть початкову силу 10000 Н [25,
табл.4 с.386], що забезпечить силу затиску
( )
(3.8)

При а=в W=2Q=20000Н. Цього достатньо, щоб заготовка надійно була
притиснута до базової поверхні пристрою.

Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
72
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

3.2 Проектування спеціального контрольного пристрою

Таблиця 3.2 - Технічне завдання на проектування спеціального
контрольного пристрою [14-19]
Розділ Зміст розділу
Назва і область Пристрій для контролю паралельності торцю до
застосування площини
Основа для Основа для розробки. Операційна карта контролю
розробки деталі «Корпус клапана»
Технічні вимоги Тип виробництва — середньосерійний.
Програма запуску - 3680шт.
Матеріал заготовки — Сталь 45Л ДСТУ 7809:2015.

Документація, яка Креслення загального виду. Пояснювальна записка
підлягає розробці

Контрольний пристрій призначений для перевірки паралельності торцевої
поверхні циліндричної ділянки Ø70 відносно базового торця деталі «Корпус
клапана». Застосування даного пристрою дозволяє забезпечити точний
контроль взаємного розташування поверхонь деталі та своєчасно виявляти
відхилення геометричної форми, що можуть негативно впливати на
працездатність виробу під час експлуатації.
Конструкція пристрою включає планшайбу, встановлену у бронзовій
втулці, центрувальний палець Ø30h6, три установчі упори, рухомий центр та
цифровий індикатор. Сукупність цих елементів забезпечує точне базування
деталі, її надійну фіксацію та стабільність процесу вимірювання.
Принцип роботи контрольного пристрою полягає у наступному.
На першому етапі деталь установлюється базовою торцевою поверхнею
на три опорні упори планшайби. Використання триточкової схеми базування
забезпечує стійке положення заготовки та виключає можливість її перекосу під
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
73
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

час контролю. Такий спосіб базування є найбільш раціональним, оскільки
дозволяє однозначно визначити положення деталі у просторі[3].
Центрування деталі виконується по внутрішньому отвору за допомогою
циліндричного пальця Ø30h6. Завдяки цьому забезпечується точне суміщення
осі деталі з віссю обертання планшайби, що суттєво підвищує достовірність
результатів вимірювання та мінімізує похибки контролю[3].
Після встановлення деталь додатково фіксується рухомим центром, який
створює необхідне осьове зусилля притискання. Це запобігає зміщенню або
вібрації деталі в процесі обертання та забезпечує стабільне положення
заготовки під час виконання контрольних операцій[3].
У процесі контролю планшайба разом із деталлю обертається у бронзовій
втулці. Використання бронзової втулки сприяє плавному обертанню,
зменшенню тертя та зниженню зношування елементів конструкції.
Вимірювальний наконечник цифрового індикатора контактує з контрольованою
циліндричною поверхнею Ø70 і фіксує зміну її положення відносно базової
площини під час обертання.
За різницею між максимальними та мінімальними показами цифрового
індикатора визначається величина відхилення від паралельності контрольованої
поверхні відносно базового торця деталі. Отримані результати дозволяють
оцінити відповідність деталі встановленим технічним вимогам.
Застосування даного контрольного пристрою забезпечує[14-17]:
 точне та повторюване базування деталі;
 плавне обертання без значного биття;
 високу стабільність і достовірність вимірювань;
 зменшення похибок контролю;
 підвищення точності оцінювання геометричних параметрів;
 зручність і оперативність виконання контрольної операції.
Завдяки раціональній конструкції та використанню цифрового індикатора
пристрій забезпечує підвищення якості контролю та сприяє забезпеченню
необхідної точності виготовлення деталі «Корпус клапана».
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
74
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Рисунок 3.5 - Пристрій контрольний

Розрахунок контрольного пристрою на точність
Для того щоб даним пристроєм можливо було контролювати вимірювані
параметри потрібно щоб виконувалась умова[17]:

√

(3.9)

де Тз - допуск на витримуваний параметр, Тз =0,05 мм [20]
ΔΣ - сумарна похибка контрольного пристрою[17];
Δб - похибка базування деталі, Δб =0мм[17];
Δ1 - похибка вимірювання індикатором, Δ1=0,005 мм [17];
Δп - похибка пристрою, Δп =0,002 мм [17];
Δн - похибка, налагодження пристрою, Δн =0,005 мм [17].

√ = 0,006

Умова виконується значить пристрій забезпечує задану точність
вимірювання.

Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
75
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

4 Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях

4.1 Вимоги безпеки до металообробних верстатів

Зону обробки універсальних токарних верстатів, призначених для
обробки заготовок діаметром до 630 мм включно, необхідно огороджувати
захисним пристроєм (екраном).
Затискні патрони універсальних токарних та токарно-револьверних
верстатів повинні мати рухомі огородження.
Планшайба токарно-карусельних верстатів повинна мати огородження,
яке не повинне перешкоджати обслуговуванню верстатів.
Корпуси пристроїв, які закріплюються на планшайбах токарно-
карусельних верстатів для затискання оброблюваної деталі, повинні
підтримуватись на планшайбах за допомогою жорстких упорів і додатково
силою тертя, що утворюється кріпильними гвинтами.
У планшайбах карусельних верстатів повинні бути передбачені
обмежувачі для унеможливлення падіння затискних пристроїв з обертових
планшайб.
Пруткові токарні автомати та пруткові револьверні верстати повинні бути
обладнані огородженнями по всій довжині прутків та оснащені
шумопоглинальним пристроєм.
При застосуванні огородження у вигляді напрямних труб, що
обертаються разом із прутками, прутковий магазин повинен мати кругове
огородження за всією довжиною.
Розміщений зовні токарного верстата пристрій для подавання прутків
повинен мати огородження, яке не перешкоджає доступу до цього пристрою.
Універсальні токарні верстати в разі використання їх для обробки прутків
повинні бути оснащені пристроєм, який огороджує пруток зі сторони задньої
частини шпинделя. Пруток не повинен виступати за відгороджувальний
пристрій.
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
76
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

В універсальних фрезерних консольних верстатах та верстатах з
хрестовим столом завширшки 320 мм і більше, а також у фрезерних верстатах з
програмним керуванням операція закріплювання інструменту повинна бути
механізована.
В універсальних фрезерних консольних верстатах та верстатах з
хрестовим столом завширшки до 630 мм тривалість зупинення шпинделя (без
інструменту) після його вимкнення не повинна перевищувати 6 с.
У горизонтально-фрезерних та вертикально-фрезерних верстатах
заввишки до 2,5 м задня частина шпинделя разом з виступним кінцем гвинта
для закріплювання інструменту, а також кінець фрезерної оправки, який
виступає з підтримки, повинні бути відгороджені знімними кожухами.
На вертикально-фрезерних верстатах для закріплювання фрез необхідно
застосовувати спеціальні механічні пристосування (шомполи, штревелі тощо).
Конструкція збірних фрез повинна передбачати надійне та міцне
закріплення в корпусі фрези зубів або пластин з твердого сплаву, яке
унеможливлює їх випадіння під час роботи.
Копіювальні свердлильно-фрезерні та фрезерні верстати повинні бути
обладнані кінцевими вимикачами для здійснення вимикання фрезерних та
свердлильних кареток.
Привід до бабки нарізнофрезерних верстатів повинен бути огороджений.
Поздовжньо-стругальні верстати повинні мати гальмові, амортизуючі або
обмежувальні пристрої для запобігання можливості викидання стола.
Поперечностругальні та довбальні верстати з ходом повзуна більше 200
мм, а також поздовжньо-стругальні верстати повинні бути оснащені
пристроями автоматичного відведення різцетримача під час холостого ходу.
Поперечностругальні верстати повинні бути оснащені стружкозбірником
та екраном для запобігання розкиданню стружки за межі стружкозбірника.
Довбальні верстати повинні мати пристрій, який унеможливлює
самовільне опускання повзуна після вимкнення верстата.
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
77
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Довбальні верстати з механічним (кулісним) приводом повзуна повинні
мати блокування для запобігання перемиканню швидкості довбача (різця) під
час роботи верстата.
На довбальних верстатах (крім довбальних верстатів з ходом повзуна від
100 до 200 мм) піднімання подушки довбача під час холостого ходу повинно
бути автоматизовано.
Вертикально-протяжні верстати для внутрішнього протягування повинні
мати огородження для захисту працівників у разі випадіння протяжки з патрона
поворотного механізму.
Над зоною виходу протяжки із заготовки на горизонтально-протяжних
верстатах необхідно встановлювати відкидний екран з оглядовим вікном для
захисту працівників від травмування шматками протяжки у разі її розривання
та відлітаючою стружкою.
Горизонтально-протяжні верстати, що працюють протяжками масою
більше 8 кг, повинні мати підтримувальні опори на вході протяжки у заготовку
і на виході з неї. Верстати повинні мати пристосування, що забезпечує
механізоване повертання протяжки у початкове положення після робочого
ходу.
Передня сторона відрізних круглопиляльних верстатів повинна бути
оснащена екраном для захисту працівника від стружки, що відлітає під час
різання.
Неробочу частину пилки відрізного круглопиляльного верстата необхідно
огородити.
Відрізні круглопиляльні верстати повинні бути оснащені пристроями для
автоматичного очищення западин зубів від стружки під час роботи.
Різальне полотно стрічково-відрізних верстатів повинно бути огороджено
по всій довжині, крім ділянки в зоні різання. Шківи стрічково-відрізного
полотна повинні бути огороджені по колу та з боків.
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
78
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Стрічково-відрізні верстати повинні бути оснащені захисним пристроєм,
який запобігає травмуванню працівника різальним полотном у разі його
розривання.
Верстати відрізної групи повинні мати пристрої для підтримування
матеріалу, від якого відрізуються заготовки, та відрізаних заготовок для
запобігання їх падінню з верстатів.
Передня частина пиляльної рами ножівкової пилки верстата не повинна
виходити за торець рукава верстата.
Відрізні круги абразивно-відрізних верстатів повинні бути огороджені
захисними кожухами.
Конструкція пилозабірників абразивно-відрізних верстатів повинна
забезпечувати ефективне захоплення іскрового факела, що відходить від зони
різання.
Конструкція пилозабірника та повітроводу, що відходить від
пилозабірника до відсмоктувального пристрою, повинна передбачати
можливість зручного їх очищення від нагару.
Абразивно-відрізні верстати у разі технічної необхідності повинні бути
укомплектовані індивідуальними відсмоктувальними пристроями. При
застосуванні у відсмоктувальному пристрої тканинних фільтрів тканина
повинна бути вогнестійкою або на ділянці всмоктування перед пристроєм
повинен бути передбачений іскроуловлювач.
Згинальні та профілезгинальні верстати повинні бути обладнані
приймальними пристроями із запобіжними огородженнями.
Згинальні верстати повинні бути обладнані пристроями контролю й
обмеження опускання та піднімання траверси понад установлений розмір, а
також пристроями для вимкнення електродвигуна у разі ввімкнення ручного
механізму переміщування траверси.
Роликові верстати для згинання та малкування металевих профілів
повинні бути оснащені захисними пристроями для запобігання потраплянню
пальців рук працівника між роликом та заготовкою.
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
79
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Гільйотинні ножиці для різання листового металу повинні бути оснащені:
 запобіжними пристроями, зблокованими з пусковими механізмами
для унеможливлення потрапляння пальців рук працівника під ножі та
притискачі;
 столом, установленим на рівні нерухомого ножа;
 напрямною та запобіжною лінійками;
 регульованими упорами для обмеження подавання листа, що
розрізується;
 механічними або гідравлічними притискачами для фіксації металу,
що розрізується;
 роз’єднувальними пристроями, що запираються для здійснення
вимикання електродвигуна під час простоювання або перерви у роботі ножиць;
 закриті по околу спеціальні огородження для запобігання доступу
до циліндричних притискачів, установлених перед огороджувальним
(захисним) пристроєм зони ножів.
Ручні махові ножиці повинні бути обладнані:
 притискачами на верхньому рухомому ножі;
 амортизатором для пом’якшування удару ножотримача;
 противагою для утримування верхнього рухомого ножа.
Ручні важільні ножиці повинні бути надійно закріплені на спеціальних
стійках, верстаках, столах.

Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
80
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

4.2 Вимоги охорони праці під час виконання робіт на металообробних
верстатах токарної групи

Планшайбу при надяганні на кінець шпинделя необхідно очищувати від
стружки та забруднення.
При закріпленні деталі в кулачковому патроні або використанні
планшайб деталь необхідно захоплювати кулачками на якомога більшу
довжину. Після закріплення деталі кулачки не повинні виступати з патрона або
планшайби за межі їх зовнішнього діаметра. У разі якщо кулачки виступають,
необхідно замінити патрон або установити спеціальне огородження.
При встановленні патрона або планшайби на шпиндель під них на верстат
необхідно підкладати дерев’яні підкладки з виїмкою за формою патрона
(планшайби).
Не дозволяється згвинчувати патрон (планшайбу) раптовим
гальмуванням шпинделя.
Згвинчувати патрон (планшайбу) ударами кулачків об підставку
допускається тільки у разі його ручного обертання, при цьому необхідно
застосовувати підставки з довгими ручками.
Допускається закріплювати в кулачковому патроні без підпирання
центром задньої бабки тільки короткі, завдовжки не більше двох діаметрів,
зрівноважені деталі. В інших випадках для підпирання необхідно
використовувати задню бабку.
Для обробки в центрах деталей завдовжки 12 діаметрів і більше, а також
при швидкісному та силовому різанні деталей завдовжки 8 діаметрів і більше
необхідно застосовувати додаткові опори (люнети).
Перед обробкою деталей в центрах спочатку необхідно перевірити
закріплення задньої бабки і тільки після встановлення деталі змастити центр.
Задній центр під час виконання робіт також необхідно періодично змащувати, а
при обробці довгомірних деталей - перевіряти осьовий затискач.
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
81
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Прутковий матеріал, який подається для обробки на верстат, не повинен
мати кривизни.
Різці необхідно закріплювати з мінімально можливим вильотом з
різцетримача (виліт різця не повинен перевищувати більше ніж у 1,5 раза
висоту державки) і не менше ніж двома болтами. Різальна кромка різця повинна
виставлятись по осі оброблюваної деталі.
Для правильного установлення різців відносно осі центрів та підвищення
надійності закріплення їх у супорті необхідно застосовувати шліфовані
прокладки. Прокладки повинні відповідати лінійним опорам частини державки
різців.
Для обробки в’язких металів (сталей), що дають зливну стрічкову
стружку, необхідно застосовувати різці з викружками, накладними
стружколамачами або стружкозавивачами.
Для обробки крихких металів (чавуну, бронзи тощо) з утворенням
мілкоподрібненої сталевої стружки необхідно застосовувати захисні пристрої
(спеціальні стружковідвідники, прозорі екрани).
Револьверну головку та супорт з інструментом необхідно відводити на
безпечну відстань під час:
 заміни супорта;
 встановлювання або знімання деталей та інструменту;
 ручної обробки деталі (зачищення, шліфування);
 усунення биття.
Для зачищення виробів на верстаті шкуркою або порошком необхідно
застосовувати притискні колодки.
Забороняється під час виконання робіт на металообробних верстатах
токарної групи:
 користуватись затискними патронами, у яких спрацьовані робочі
площини кулачків;
 працювати з необертовим центром задньої бабки при швидкісному
різанні;
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
82
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

 працювати без закріплення патрона сухарями для запобігання
самовідвертанню при реверсуванні;
 гальмувати обертання шпинделя натискуванням руки на обертові
частини верстата або деталі;
 залишати в револьверній головці інструмент, який не
використовується для обробки цієї деталі;
 перебувати між деталлю та верстатом під час установлення деталі
на верстат;
 притримувати руками кінець важкої деталі або заготовки, що
відрізається;
 класти деталі, інструмент та інші предмети на станину верстата та
кришку передньої бабки;
 закладати та подавати рукою у шпиндель оброблюваний пруток при
ввімкненому верстаті;
 вимірювати оброблювану деталь скобою, калібром, масштабною
лінійкою, штангенциркулем, мікрометром до повного зупинення верстата,
відведення супорта та револьверної головки на безпечну відстань.

Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
83
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

4.3 Вимоги охорони праці під час виконання робіт на металообробних
верстатах фрезерної групи

Перед установленням фрези необхідно перевіряти цілісність та
правильність заточування пластин.
Пластини повинні бути без викришених місць, тріщин, припікання.
Різальний інструмент не повинен мати затуплених кромок.
Для установлення фрез на верстаті або їх заміни необхідно застосовувати
спеціальні пристосування, які запобігають порізу рук працівника.
При установленні фрез на оправку їхні зуби необхідно розміщувати в
шаховому порядку.
Для підтримування фрези під час вибивання її зі шпинделя необхідно
застосовувати еластичні прокладки.
Не дозволяється підтримувати фрезу рукою без відповідних засобів
індивідуального захисту рук.
Фрезерну оправку або фрезу необхідно закріплювати в шпинделі ключем
тільки після ввімкнення коробки швидкостей для запобігання провертанню
шпинделя.
Не дозволяється затискувати та відтискувати фрезу ключем на оправці
ввімкненням електродвигуна, а також залишати ключ на головці затяжного
болта після установлення фрези або оправки.
Після установлення та закріплення фрези необхідно перевіряти її
радіальне та торцеве биття, яке не повинно перевищувати 0,1 мм.
При швидкісному фрезеруванні необхідно застосовувати огородження та
пристосування для уловлювання та видалення стружки (спеціальні
стружковідвідники, прозорі екрани).
Оброблювані деталі та пристосування, особливо базові та кріпильні
поверхні, що прилягають одна до одної, перед установленням на верстат
необхідно очищувати від стружки та мастила для забезпечення правильного
установлення їх та досягнення міцності закріплення.
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
84
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Отвір шпинделя, хвостовик оправки або фрези, поверхню перехідної
втулки перед установленням у шпиндель необхідно очищувати та протирати,
забоїни - усувати. При встановленні хвостовика інструменту в отвір шпинделя
хвостовик повинен сідати щільно, без люфту.
Оброблювану деталь необхідно закріплювати в місцях, що розташовані
якомога ближче до оброблюваної поверхні. Для закріплювання деталей до
необроблених поверхонь необхідно застосовувати лещата та пристосування з
насічкою на притискних губках.
При використанні для закріплювання деталей пневматичних, гідравлічних
та електромагнітних пристосувань трубки, по яких подається повітря або
рідина, а також електрична проводка повинні бути захищені від механічних
пошкоджень.
При заміні або вимірюванні оброблюваної деталі верстат необхідно
зупинити, а різальний інструмент - відвести.
Виконувати роботи на верстаті з необгородженою фрезою необхідно із
застосуванням відповідних засобів індивідуального захисту.
Під час роботи на верстаті необхідно уникати накопичення стружки на
фрезі та оправці. Стружку від обертової фрези необхідно періодично видаляти
пензликом з ручкою завдовжки до 250 мм.

Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
85
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

4.4 Вимоги охорони праці під час виконання робіт на металообробних
верстатах стругальної, довбальної та протяжної груп

Під час установлювання оброблюваної деталі на верстат та знімання її з
верстата стіл або повзун верстата повинен відводитись на максимальну відстань
від супорта.
Перед установленням заготовки на верстат заготовку та поверхню
закріплювальних пристроїв необхідно протирати, а також перевіряти справність
різцетримальної головки.
Установлена на верстат заготовка не повинна зачіпати стояки або супорт
під час роботи верстата. Правильність установлення деталі на верстат повинна
перевірятись:
 на невеликих верстатах - переміщуванням стола або повзуна
вручну;
 на великих верстатах - за допомогою масштабної лінійки (у разі
неможливості здійснювати переміщування стола вручну).
Оброблювані деталі необхідно закріплювати спеціальними кріпильними
деталями (болтами, притискними планками, упорами).
Не дозволяється відкидати різець руками під час холостого (зворотного)
ходу верстата.
Різці, що установлюються, повинні бути правильно заточені, без тріщин
та надламів.
Не дозволяється перевіряти рукою гострість та справність різця.
При довбанні в упор необхідно залишати достатній вихід для різця та
стружки.
Регулювання та закріплення кулачків обмежувача ходу необхідно
здійснювати тільки після вимкнення верстата та припинення руху його частин.
Не дозволяється під час роботи верстата очищувати та поправляти
різальний інструмент, пристосування та оброблювані деталі.
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
86
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Під час виконання робіт з довгими протяжками на горизонтально-
протяжних верстатах необхідно застосовувати рухомі люнети.
Не дозволяється виконувати роботи на двоколонному вертикально-
протяжному верстаті двом працівникам, а також перебувати біля одної колони
під час установлювання деталі на другу колону.

Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
87
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

4.5 Вимоги охорони праці під час виконання робіт на металообробних
верстатах свердлильної та розточувальної груп

Оброблювані на верстаті деталі (крім особливо важких) необхідно
встановлювати у відповідні пристосування (лещата, кондуктори тощо), які
закріплюються на столі (плиті) свердлильного верстата.
Для кріплення тонкого листового металу необхідно застосовувати
спеціальні пристрої (гідравлічні, важільні тощо). Допускається закріплювати
деталі притискними планками або упорами.
Лещата до стола верстата необхідно кріпити болтами, розмір яких
повинен відповідати розміру паза стола.
Встановлювати оброблювані деталі на верстат та знімати їх з нього під
час роботи верстата допускається тільки у разі використання спеціальних
позиційних пристроїв (поворотних столів, конвеєрів тощо).
Верстати повинні бути обладнані пристроями, які повертають шпиндель у
початкове положення після його подавання. За відсутності зазначеного
оснащення установлювати та знімати деталі дозволяється тільки після
вимкнення та повного зупинення верстата.
При закріпленні інструменту в шпинделі за допомогою клинів, гвинтів,
планок та інших пристроїв ці елементи не повинні виступати за межі шпинделя.
Вставляти чи виймати свердло із шпинделя верстата дозволяється тільки
після повного припинення обертання шпинделя.
Свердло із шпинделя необхідно виймати спеціальним клином, який не
повинен залишатись у пазу шпинделя.
Не дозволяється використовувати на верстатах інструмент із забитими
або спрацьованими конусами та хвостовиками.
Стружку з просвердлених отворів необхідно видаляти гідравлічним
способом, магнітами або металевими гачками тільки після зупинення верстата
та відведення інструменту.
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
88
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Свердлити отвори у в’язких металах необхідно спіральними свердлами зі
стружкодробильними каналами.
Для знімання інструменту з верстата необхідно застосовувати спеціальні
молотки та вибивачі, виготовлені з матеріалу, від якого під час удару не
відділяються частинки.
Не дозволяється під час роботи верстата перевіряти рукою гостроту
різальних кромок інструменту, глибину отвору та вихід свердла з отвору в
деталі, а також охолоджувати свердла мокрою ганчіркою.
Підводити трубопровід емульсійного охолодження до інструменту або
виконувати його закріплення, а також переналагоджувати верстат дозволяється
після повного зупинення верстата.
Не дозволяється виконувати роботи на свердлильних верстатах у
рукавицях, рукавичках або із забинтованими кистями рук.
Установлювати і знімати великогабаритні деталі необхідно в рукавицях і
тільки після зупинення верстата.

Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
89
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

4.6 Вимоги охорони праці під час виконання робіт з різання металу та
обробки металу на згинальних, профілезгинальних верстатах

Під час заточування круглих пилок металообробних верстатів відрізної
групи необхідно зберігати концентричність вершин усіх зубів відносно осі
обертання диска.
Не дозволяється застосовувати круглі пилки, що мають тріщини на диску
або зубах, пилки з двома підряд виламаними зубами, з вищербленими або
відпалими від зубів пластинками із швидкорізальної сталі або твердого сплаву,
з випинаннями на диску та із зубами, припеченими під час заточування.
Не дозволяється встановлювати на металообробні верстати відрізної
групи пиляльні диски з діаметром отвору, більшим за діаметр вала (шпинделя),
а також застосовувати вставні кільця (втулки) для зменшення діаметра отвору в
диску.
Під час роботи на металообробному верстаті відрізної групи необхідно
застосовувати лише відшліфоване полотно стрічкової пилки, яке не має тріщин,
випинань, поздовжньої хвилястості, відгинання задньої кромки, раковин від
корозії.
Не дозволяється під час роботи металообробного верстата відрізної групи
перебувати в площині обертання диска пилки, виштовхувати стружку із
сегментів диска під час його обертання, а також підтримувати руками кінець
заготовки, що відрізається.
Під час виконання робіт із застосуванням ножиць для різання металу не
дозволяється:
 різати ножицями метал, ударяючи по лезах або по ручках ножиць;
 розрізувати вузькі металеві штаби, які неможливо притиснути
притискачами;
 використовувати ножиці, що мають ум’ятини, вищербини або
тріщини в будь-якій частині ножів;
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
90
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

 застосовувати затуплені ножиці та ножиці, у яких різальні краї
ножів нещільно прилягають;
 подовжувати ручки ручних ножиць, застосовуючи допоміжні
важелі.
Не дозволяється виконувати роботи на згинальному верстаті при:
 випередженні одного кінця або нерівномірному (ривками)
переміщуванні траверси;
 невідповідності ходу траверси (верхнього вала) показам індикатора;
 значному провисанні верхнього вальця і прогинання постілі при
прокатуванні.
Не дозволяється вимірювати та звільняти заготовки на профілезгинальних
верстатах під час повороту згинальних важелів.

Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
91
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

ВИСНОВКИ

В кваліфікаційній роботі бакалавра виконано комплекс інженерно-
технологічних досліджень і розрахунків, спрямованих на розроблення
раціонального технологічного процесу виготовлення деталі «Корпус клапана».
Зокрема, проведено аналіз технологічності конструкції деталі, що дозволило
оцінити можливість її ефективного виготовлення в умовах заданого
виробництва, а також виявити потенційні складності при обробці окремих
поверхонь.
Здійснено обґрунтований вибір конструкційного матеріалу з урахуванням
експлуатаційних вимог, міцності, зносостійкості та технологічності обробки.
На основі заданої виробничої програми визначено тип виробництва для деталі,
що дало змогу обрати відповідний рівень механізації та автоматизації
технологічних процесів. Проведено обґрунтований вибір методів обробки та
кількості технологічних переходів для основних поверхонь, що забезпечує
досягнення необхідної точності та якості. Розроблено маршрут обробки деталі
із оформленням маршрутно-операційних карт, визначено послідовність
технологічних операцій. Виконано підбір сучасного металообробного
обладнання та технологічного оснащення, , а також виконано розрахунки
оптимальних режимів різання. Окремо спроектовано спеціальний верстатний
пристрій для базування та надійного закріплення деталі «Корпус клапана» під
час обробки на верстаті DMG MORI NLX 2500, що забезпечує необхідну
точність обробки та стабільність технологічного процесу. Також розроблено
контрольний пристрій для перевірки паралельності торцевої поверхні відносно
базової площини деталі.
в розділі «Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях»
проаналізовано основні вимоги безпеки під час роботи на металообробних
верстатах.

Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
92
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Добрянський С.С., Малафєєв Ю.М., Пуховський Є.С. Проектування
і виробництво заготовок / підручник. К.: НТУУ «КПІ», 2014. 353 с.
2. ДСТУ 7809:2015. Прокат сортовий, калібрований зі спеціальним
обробленням поверхні з вуглецевої якісної конструкційної сталі. Загальні
технічні умови. – Чинний від 2016-04-01. – Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2016. – 43 с.
3. Мельничук П.П., Боровик А.І., Лінчевський П.А., Петраков Ю.В.
Технологія машинобудування. – Житомир: ЖДТУ, 2005 – 882 с.
4. Поліщук В. А Проектування заготовок у машинобудуванні :
навчальний посібник.. Миколаїв : НУК, 2017. 274 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. Haas Automation. UMC-500 Universal Machining Center
[Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://www.haascnc.com – Дата
звернення: 10.05.2026.
7. Бочков В.М. Сілін Р.І., Гаврильченко О.В. Металорізальні верстати:
Навч. Посібник. Львів.: ВидавництвоНаціонального університету «Львівська
політехніка», 2009. 268с.
8. DMG MORI. NLX 2500 Turning Center [Електронний ресурс]. –
Режим доступу: https://www.dmgmori.com – Дата звернення: 10.05.2026. Кукляк
М.Л. Афтаназів І.С., Юрчишин І.І. Металорізальні інструменти : навч. посіб..
Львів : вид-во НУ «Львівська політехніка», 2003.–556 с.
9. Інструменти для механічної обробки матеріалів / Стискін Г.М.,
Ревнівцев М.П., Берізко М.М., Мелещик В.А.. Л.: ОріянаНова, 2002. 240 с.
10. Інструменти для механічної обробки матеріалів / Стискін Г.М. та ін.
Львів, 2000.497с.
11. Юрчишин І.І. Технологія машинобудування: Посібник-довідник для
виконання кваліфікаційних робіт: Навч. Посібник І.І. Юрчишин, Я.М.
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
93
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

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.
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. Боровик А.І. Технологічна оснастка механоскладального виробництва. -
К.:Кондор 2008. -726 с.
15. 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.
16. 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.
17. Григурко І.О., Анастасенко С.М., Будуров В.Л. Проектування
технологічного оснащення (практикум) Навчальний посібник – Львів: «Новий
світ -2000» с. 220
18. Боровик А.1. Проектування технологічного оснащення: Навчальний
посібник.-К, 1996.-488с.
19. Кирилюк Ю.Е., Якимчук Г.К. Допуски и посадки: Справочник.-3-е изд.,
перераб. и доп.- К. Основа, 2005.-296 с.
20. ДСТУ 8302:2015. Інформація та документація. Бібліографічне посилання.
Загальні положення та правила складання. — [Чинний від 2016-07-01]. — Київ :
ДП «УкрНДНЦ», 2016. — VI, 17 с. — (Національний стандарт України).
21. ДСТУ 3008:2015. Інформація та документація. Звіти у сфері науки і
техніки. Структура та правила оформлювання. — [Чинний від 2017-07-01]. —
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
94
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2016. — IV, 26 с. — (Національний стандарт України).
Арк.
КРБ.131.168.001 ПЗ
95
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

ChSTU repository

ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets