Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі «Колесо зубчасте»

Шкуренко, Ростислав Русланович

Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8711

Повний запис метаданих

Поле DC	Значення	Мова
dc.contributor.advisor	Мацепа, Сергій Михайлович	-
dc.contributor.author	Шкуренко, Ростислав Русланович	-
dc.date.accessioned	2026-03-16T08:30:15Z	-
dc.date.available	2026-03-16T08:30:15Z	-
dc.date.issued	2025	-
dc.identifier.uri	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8711	-
dc.description.abstract	АНОТАЦІЯ На кваліфікаційну роботу бакалавра на тему: «Конструкторськотехнологічне забезпечення виготовлення деталі «Колесо зубчасте»» Виконавець: здобувач групи ПМ-11 Шкуренко Ростислав Русланович Керівник: старший викладач Мацепа Сергій Михайлович Кваліфікаційна робота бакалавра містить 59 сторінок формату А4, 3 рисунки, 18 таблиць, 27 літературних джерел. В кваліфікаційній роботі здійснено аналіз службового призначення деталі, проведено вибір матеріалу для її виготовлення, визначено тип виробництва обґрунтовано вибір заготовки, проведено розробку маршруту обробки деталі «Колесо зубчасте», вибрано оснащення і методи контролю, виконано розрахунки, режимів різання та норм часу. Спроектовані верстатні пристрої для обробки деталі на токарногвинторізному верстаті 1А616 та для обробки на зубофрезерному верстаті 5М310, спроектований спеціальний контрольний пристрій. В розділі охорона праці розглянуто вимоги безпеки під час гарячої штамповки.	uk_UA
dc.language.iso	uk	uk_UA
dc.subject	Технологічний процес виготовлення деталі	uk_UA
dc.title	Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі «Колесо зубчасте»	uk_UA
dc.type	Bachelor Thesis	uk_UA
Розташовується у зібраннях:	131 Прикладна механіка (Комп`ютерне конструювання обладнання та розробка технологій машинобудування)

Файли цього матеріалу:

Файл	Опис	Розмір	Формат
Шкуренко.pdf Restricted Access		1.57 MB	Adobe PDF	Переглянути/Відкрити Запит копії

Показати базовий опис матеріалу Перегляд статистики

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

Extracted text

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

До захисту допущено:
Завідувач кафедри ТОМВ
Георгій КАНАШЕВИЧ
« » 2025р.

Пояснювальна записка
до кваліфікаційної роботи бакалавра

на тему: «Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі
«Колесо зубчасте»»

Виконав: здобувач 4 курсу, групи ПМ-11

Спеціальності 131 – «Прикладна механіка»
Освітня програма – «Комп’ютерне конструювання
обладнання та розробка технологій
машинобудування»
Шкуренко Ростислав Русланович
Керівник: ст. викладач Мацепа Сергій Михайлович

Рецензент: Васильківський О.В., Начальник
виробництва ТОВ «МНВК»Станко-Груп» м. Черкаси

Засвідчую, що у кваліфікаційній роботі
немає запозичень з праць інших
авторів без відповідних посилань.
Здобувач:
підпис

Черкаси 2025 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:
Завідувач кафедри ТОМВ
Георгій КАНАШЕВИЧ
« » 2025_р.

ЗАВДАННЯ
на кваліфікаційну роботу бакалавра

Шкуренко Ростислав Русланович
(прізвище, ім’я, по батькові)
1. Тема роботи Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення
деталі «Колесо зубчасте»
Керівник роботи: Мацепа Сергій Михайлович
(прізвище, ім’я, по батькові, науковий ступінь, вчене звання)
Затверджена наказом Черкаського державного технологічного університету від
«05» березня 2025р. №63/03-03
2. Термін подання здобувачем роботи 30.05.2025
3. Вихідні дані до роботи: кресленик деталі «Колесо зубчасте»

4. Зміст пояснювальної записки:1. Інженерні розрахунки заданої деталі; 2.
Технологічний розділ; 3. Конструкторський розділ; 4. Охорона праці

5. Перелік графічного матеріал(з точним зазначенням обов’язкових
креслеників, плакатів, презентацій тощо): Колесо зубчасте; Колесо зубчасте
(штамповка); Маршрут обробки деталі; Пристрій верстатний; Пристрій
контрольний; Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях (Вимоги
безпеки під час гарячої штамповки)

6. Керівники з роботи із зазначенням розділів роботи, що їх стосується

Підпис, дата
Розділ Керівник
завдання видав завдання прийняв
1,2,3 Мацепа С.М. 01.03.2025 28.05.2025
4 Цікановський В.Л. 01.03.2025 28.05.2025

7. Дата видачі завдання 01.03.2025
Календарний план

№ Термін
Назва етапів кваліфікаційної роботи виконання Примітка
з/п етапів роботи
1. Інженерні розрахунки заданої деталі 01.03.2025 Виконано
2. Технологічний розділ 28.03.2025 Виконано
3. Конструкторський розділ 26.04.2025 Виконано
4. Охорона праці 11.05.2025 Виконано
5. Оформлення технічної документації 28.05.2025 Виконано

Здобувач Ростислав ШКУРЕНКО
Підпис Власне ім’я, ПРІЗВИЩЕ

Керівник Сергій МАЦЕПА
Підпис Власне ім’я, ПРІЗВИЩЕ
АНОТАЦІЯ
На кваліфікаційну роботу бакалавра на тему: «Конструкторсько-
технологічне забезпечення виготовлення деталі «Колесо зубчасте»»
Виконавець: здобувач групи ПМ-11 Шкуренко Ростислав Русланович
Керівник: старший викладач Мацепа Сергій Михайлович
Кваліфікаційна робота бакалавра містить 59 сторінок формату А4, 3 рисунки,
18 таблиць, 27 літературних джерел.
В кваліфікаційній роботі здійснено аналіз службового призначення деталі,
проведено вибір матеріалу для її виготовлення, визначено тип виробництва
обґрунтовано вибір заготовки, проведено розробку маршруту обробки деталі
«Колесо зубчасте», вибрано оснащення і методи контролю, виконано розрахунки,
режимів різання та норм часу.
Спроектовані верстатні пристрої для обробки деталі на токарно-
гвинторізному верстаті 1А616 та для обробки на зубофрезерному верстаті 5М310,
спроектований спеціальний контрольний пристрій.
В розділі охорона праці розглянуто вимоги безпеки під час гарячої
штамповки.
4
ABSTRACT
Qualification work for a bachelor's degree on the topic: "Design and technological
support for the production of the part 'Gear Wheel'"
Executor: student of group PM-11 Rostyslav Shkurenko
Supervisor: senior lecturer Serhiy Matsepa
The bachelor's qualification work consists of 59 pages in A4 format, 3 drawings,
18 tables, and 27 literary sources.
In the qualification work, an analysis of the functional purpose of the part has been
conducted, material selection for its production has been carried out, the type of
production has been determined, and the choice of the blank has been justified. The
processing route for the part "Gear Wheel" has been developed, tooling and control
methods have been selected, and calculations for cutting modes and time norms have been
performed.
Machine tools for processing the part on a lathe-screw-cutting machine 1A616 and
for processing on a gear milling machine 5M310 have been designed, along with a special
control device.
In the section on labor protection, safety requirements during hot stamping have
been considered.
5
Зміст
Вступ ............................................................................................................................. 7
Розділ 1. Інженерні розрахунки заданої деталі ....................................................... 8
1.1 Аналіз службового призначення заданої деталі ............................................. 8
1.2 Визначення типу виробництва ...................................................................... 12
1.3 Аналіз технологічності конструкції деталі ................................................... 16
1.4. Попередній вибір заготовки та методу її одержання ........................... 18
Розділ 2. Технологічний розділ ............................................................................. 21
2.1 Виявлення й аналіз розмірних зв’язків поверхонь деталі та
формулювання основних технологічних рішень ..............................................21
2.2 Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь ...................... 24
2.3 Розробка маршруту обробки деталі .......................................................25
2.4 Вибір обладнання, технологічного оснащення ............................................ 29
2.5 Встановлення режимів різання ..................................................................... 33
2.6 Нормування операцій .................................................................................... 36
Розділ 3. Конструкторський розділ ...................................................................... 39
3.1 Проектування верстатного пристрою ............................................................. 39
3.2 Проектування спеціального контрольно-вимірювального пристрою ........... 44
Розділ 4. Охорона праці та безпека у надзвичайних ситуаціях ........................... 46
4.1 Вимоги безпеки під час гарячої штамповки ................................................. 46
4.2 Вимоги безпеки під час виконання штампувальних робіт .......................... 48
4.3 Вимоги безпеки до штампувальника при роботі на пресах ......................... 50
Висновки ................................................................................................................. 55
Список використаних джерел .................................................................................... 57
6
Вступ
В умовах переходу до ринкових відносин велику увагу слід приділяти новим
технологічним процесам, забезпечивши значну економію матеріалу, енергоносіїв,
які підвищать продуктивність виробництва при достатньо високій якості
продуктивності.
Всі ці завдання можна реалізувати, застосовуючи технологічне обладнання з
високою ступеню концентрації операцій. При цьому такий вид обладнання можна
компонувати, створюючи гнучкі виробничі системи, технологічні лінії з
використанням засобів електронно-обчислювальної техніки.
Для розширення технологічних можливостей обладнання доцільно
застосувати засоби технологічного забезпечення: пристосування із зручними
швидкодіючими затискними пристроями; комбіновані види ріжучого інструменту,
оснащеного новими матеріалами, або які мають оригінальні конструктивні чи
геометричні параметри; контрольні пристосування, які забезпечують комплексну
перевірку декількох розмірів і параметрів одночасно.
Велику увагу при цьому необхідно приділити застосуванню прогресивних
видів заготовок, форма і розміри яких максимально приближені до форми і розмірів
готової деталі, а також маючих найменші припуски на механічну обробку.
Все це в значній мірі залежить від детального аналізу технологічності
конструкції і можливе змінення конструкції оброблених деталей
Успіх рішення цих питань залежить від типу виробництва і технічного рівня
підприємства, галузі і підготовки інженерно-технологічних робітників.
Частина перелічених завдань, що завжди виникають перед
машинобудівниками, знайшла відображення в даній роботі.
7
Розділ 1. Інженерні розрахунки заданої деталі
1.1 Аналіз службового призначення заданої деталі
Формулювання службового призначення деталі і вимог до неї
Деталь “Колесо зубчасте”  відповідальна деталь, яка призначена для передачі
крутного моменту від швидкохідного вала на проміжний вал без зміни швидкості
обертання. Вона повинна легко входити і виходити із зачеплення з другим
зубчастим колесом, а також забезпечувати безшумну роботу зубчастої передачі.
Основною конструкторською базою деталі являється шпоночний, торці зубчастого
колеса і зубчаста поверхня є допоміжними базами.
Виходячи зі службового призначення та умов експлуатації деталі до неї слід
висунути вимоги високої міцності, жорсткості, вібростійкості, високої точності
взаємного розташування основних і допоміжних баз, а також забезпечити:
1. Точність форми і розміру шпонки 8х7.
2. Точність форми і розміру зубів шестерні, ступінь точності якої 8-В, діаметр
ділильного кола Ø400Н7+0,057мм, діаметр кола виступів da=408,4мм.
3. Радіальне биття зовнішньої поверхні зубів відносно поверхні А не
більше 0,063 мм.
4. Паралельність торців відносно один одного не більше 0,03 мм.
5. Паралельність шпонки відносно поверхні Б не більше 0,025 мм.
6. Симетричність шпонки не більше 0,004 мм.
7. Шорсткість бічних поверхонь шліцьових пазів Rz20 мкм.

8. Шорсткість поверхні зубів Ra=1.25 мкм.

9. Шорсткість і розміри другорядних поверхонь, що обробляються:
- торцевих поверхонь, 26h12(-0,21), Ra=3,2 мкм ;
- фасок, 1,545, 345.

Вибір та обґрунтування матеріалу деталі, призначення термічної
обробки
У завданні задано матеріал деталі: сталь 45 ГОСТ 1050 – 88 та його замінник
- сталь 50 ГОСТ 1050 – 88. Враховуючи те, що дана деталь працює при циклічних
8
вантаженнях, в умовах середніх і високих швидкостей, питомих тисків, тому
важливу роль відіграють вимоги до міцності та зносостійкості матеріалу. Також
потрібно зважати на економічну доцільність та в даному випадку, на вимоги до
механічної обробки. Використовуючи вже набуті знання про матеріали, можна
зробити висновок про придатність конструкційних якісних сталей для
виготовлення саме цієї деталі. Хімічний склад вказаних сталей та їх механічні
властивості наведено, відповідно, у таблицях 1.1 та 1.2.
Таблиця 1.1. - Хімічний склад сталі, %.

Марка С Si Mn Не більше Ni Cr
сталі S P

сталь 45 0,42 - 0,5 0,17-0,37 0,5-0,8 0,04 0,035 0,3 0,25
сталь 50 0,47–0,55 0,17-0,37 0,5-0,8 0,04 0,035 0,3 0,25
Умовні позначення в таблиці:
С – вуглець; Si – кремній; Mn – марганець; S – сірка; P – фосфор;
Ni – нікель; Cr – хром.
Таблиця 1.2 - Механічні властивості сталі

МПа Без Після відпалу або
Марка    ;%  термообробки; високого відпуску;
B T
сталі ;% НВ не більше НВ не більше
Не менше МПа кгс/мм2 МПа кгс/мм2

сталь 45 600 355 16 40 2246 229 1933 197
сталь 50 630 375 14 40 2364 241 2031 207
Умовні позначення в таблиці:
 - межа міцності при розтягненні, МПа;
B
 - межа текучості при розтягненні, МПа;
T
 - відносне подовження зразка при розриві;
 - відносне звуження площі поперечного перерізу зразка при розриві.
Фізичні властивості сталі 45 і 50 ГОСТ 1050-88 наведені в таблиці 1.3.
Таблиця 1.3  Фізичні властивості матеріалу деталі та матеріалу-замінника
Матеріал Густина , г/см3 Коефіцієнт лінійного Теплопровідність
розширення 106, С-1 , кал/смсС
9
Сталь 45 7,814 11,649 0,162
Сталь50 7,814 11,649 0,162

Як видно з таблиці 1.3 матеріали мають однакові фізичні властивості.
Технологічні властивості матеріалу (зварюваність і оброблюваність)
визначаються його складом та структурою. Зварюваність сталі значно краща ніж
сірого чавуну, так як при звичайних режимах зварювання виникає перехідна зона,
що визначається високою крихкістю, що може привести до утворення тріщин.
Тому газова і електродугова сварка сталі може проводитися не по спеціальній
технології.
Оброблюваність матеріалу деталі та матеріалу-замінника пов’язана з його
твердістю НВ оберненою залежністю. Оброблюваність оцінюється стійкістю
різального інструмента, допустимими швидкостями різання, чистотою
оброблювальної поверхні і т.д. Оцінку оброблюваності часто проводять по
економічній швидкості різання (ек), що визначає допустиму швидкість обробки
при забезпеченні певної стійкості різця. Швидкість ек залежить від режиму
обробки і твердості сталі, причому з підвищенням твердості вона звичайно
зменшується. Умовно прийнято, що ек=1,0 при НВ190. Для заданих матеріалів
значення ек наведено в таблиці 1.4.
Таблиця 1.4  Значення ек для матеріала деталі та матеріалу-замінника

Матеріал Сталь 45 Сталь 50
Твердість, НВ 229 241
ек 0,77 0,85
Деталі, що виготовляються з конструкційної якісної сталі мають добру
оброблюваність різанням.
Технологічні та експлуатаційні властивості дозволяють використовувати ці
сталі для виготовлення деталей, що потребують високої міцності при середній
в’язкості.
Отже, для забезпечення даних властивостей в процесі виготовлення деталь
піддається термічній обробці для надання її максимальної міцності (HRC 32...40) і
мінімальної пластичності. Загартування СВЧ по поверхні 85Н7 з наступним
10
відпуском. Нормалізація для всієї деталі – вирівнювання мікроструктури шару
поверхні.
Аналіз параметрів і норм точності деталі

Зубчасте колесо служить для передачі крутного моменту. Отже,
виконавчими поверхнями будуть поверхня шліцьового отвору (основна) і зубчаста
поверхня шестерні (допоміжна). Тому до усіх робочих поверхонь треба поставити
вимогу високої міцності та зносостійкості. Потрібно також забезпечити
правильність геометричних форм та відповідну якість поверхонь.
Торці зубчастого колеса також є основними базами і повинні бути виконані
з допуском паралельності 0,03 мм і мати відповідну якість поверхонь.
Згідно рекомендацій [13] для зубчастих коліс призначаємо ступінь точності
8-В. Для нормальної роботи зубчастої передачі потрібно забезпечити гарантований
бічний зазор jn=120 мкм, який залежить від граничних відхилень міжвісевої
відстані fа =60 мкм [13].
Виявляємо фактори, які впливають на величину бічного зазору:
 співвісність підшипникових шийок і шліцьової поверхні вала;
 радіальний зазор у посадці зовнішнього кільця підшипників вала;
 зазор у посадці внутрішнього кільця підшипників вала;
 відхилення міжвісевої відстані отворів у корпусі коробки;
 співвісність шпонки 6х10 і посадочної поверхні шестерні;
 співвісність зубчастого вінця 5 мм і посадочного отвору зубчастого колеса
611 .
Всі ці фактори мають рівний вплив на величину гарантованого бічного
зазору. Тому співвісність шліцьового отвору шестерні і зубчастого вінця повинна
бути не більшою 10 мкм [13], що відповідає 5 степені точності, яку можна досягти
чистовим шліфуванням.
Розглянуті технічні вимоги можуть бути забезпечені такими технічними
способами (методами) обробки та контролю:
11
 комплексним контролем розмірів і параметрів з використанням стандартних
і спеціальних інструментів, і пристроїв;
 правильним вибором заготовки і призначенням достатніх припусків на
механічну обробку.
Аналіз відповідності вимог виходячи із службового призначення деталі у
виробі та її креслення
Креслення деталі вилучається з креслення складальної одиниці і виконується
у відповідності з загальними правилами виконання згідно стандартів ЄСКД, а саме
ГОСТ 2.301-88 - ГОСТ 2.308-89; ГОСТ 2.309-83; ГОСТ 2.310-88; ГОСТ 2.311-88;
ГОСТ 2.312-82; ГОСТ 2.313-88 - ГОСТ 2.316-88; ГОСТ 2.317-89.
Взаємне розташування поверхонь деталі можна задати на кресленнях
різними системами розмірів, забезпечивши при цьому різну точність.
Простановка розмірів і допусків на кресленні деталі повинна відображати
вимоги, що ставляться до деталі, виходячи з її службового призначення, і
забезпечувати можливість виготовлення деталі простими технологічними
методами, за допомогою яких може бути досягнуто виконання вимог, що
ставляться до неї з урахуванням конструкції машини.
Дотримання першої умови забезпечується виявленням розмірних зв’язків
поверхонь деталі на основі розмірного аналізу механізму, другого – правильним
вибором допусків для розмірів, що входять в складальні розмірні ланцюги, завдяки
правильному вибору метода досягнення точності замикаючої ланки.
1.2 Визначення типу виробництва
При проектуванні виробничих процесів основою розрахунку є не річна
програма випуску виробів, а річна програма запуску їх у виробництво.
NЗАП = NВИП m (1 + /100 +  /100 +  /100) , шт./рік [14]
де NВИП – програма випуску виробів, шт./рік; NВИП = 3980 шт./рік;
m  кількість деталей в виробі, шт; m=1 шт;
 процент невідворотних витрат (брак),  ; = 5%; [14]
12
  процент незавершеного виробництва, який залежить від галузі
машинобудування, терміну виробничого циклу та інше, ;  = 5%;[14]
  процент запасних частин, ;  = 5%.[14]
NЗАП = 39801(1 + 5/100 + 5/100 + 5/100) = 4577 шт./рік,
Тип виробництва згідно з ГОСТ 3.1121-84 визначається коефіцієнтом
закріплення операцій за формулою [14, с.154]:
КЗ.О =  О /  Р ,
де  О – кількість різних операцій, які виконуються на робочих місцях
дільниці чи цеху, шт.;
 Р – кількість робочих місць на дільниці чи в цеху, шт.
Штучний час знаходять з базового технологічного процесу для двох-трьох
найбільш складних операцій. У разі відсутності даних по трудомісткості операцій
штучно-калькуляційний час знаходять за формулою [14]:
ТШТ.К =  ТО,
K

де   коефіцієнт, який залежить від типу виробництва і методу
K

обробки поверхонь [14, с.236, додаток 2].

Дані до розрахунку заносяться в таблицю 1.5
Якщо за робочим місцем, незалежно від завантаження, закріплено тільки одну
операцію, то КЗО = 1, що відповідає масовому виробництву. При 1 < КЗО < 10
виробництво  багатосерійне, при 10< КЗО <20  середньосерійне, при 20 < КЗО < 40
– дрібносерійне, при КЗО > 40 – одиничне.
Для кожної операції визначаємо необхідну кількість верстатів за формулою
[14, с.106]:
T
m = ШТ.K  NЗАП
Р ,
Fд  60 зн

де mР – розрахункова кількість верстатів, шт;
13
ТШТ.К – норма штучно-калькуляційного часу, хв.;

NЗАП – програма запуску деталей у виробництво, шт./рік; N
ЗАП =4577
шт/рік;
Fд – дійсний річний фонд часу роботи верстата при роботі в дві зміни, год;
Fд = 4055 год [14, с.236, додаток 3].
зн  нормативний коефіцієнт завантаження обладнання, зн =0,75. [14] За
завданням керівника КП режим роботи підприємства – двохзмінний.
Для всіх операцій знаходимо фактичний коефіцієнт завантаження робочого
місця за формулою [14, с.208]:
mр
  ,
зф
mn
де mn – прийнята кількість верстатів, шт;
Кількість операцій, які виконуються на робочому місці визначаємо за
формулою [14, с. 208]:

  зн
зф
де зф  фактичний коефіцієнт завантаження обладнання,
Усі отримані значення для кожної операції заносимо до таблиці 1.6.
Таблиця 1.5 – Визначення штучного часу

№ опе- Назва операції і зміст переходу Основний
рації технологічний час  ТШТ.К ,хв.
Т ,10-3
0 хв. K
14
035 Токарно-гвинторізна
1.Підрізати торець в розмір 81,501 мм. 0,037(D2 –d2)= 192
2.Підрізати торець в розмір 80h12 мм. 0,037(D2 –d2)= 192 2,14 1,56
3.Розточити отвір 54(+0,21) начорно на прохід
4.Розточити отвір 54,5Н10(+0,13) начисто 0,2dl = 147
4.Розточити отвір 55Н7(+0,03) тонко 0,18dl = 131
5.Точити фаску 2,545º 0,1dl = 81

Токарно-гвинторізна 0,2dl=16
050
1.Точити Ø30101мм на довжину 80h12-0.3 мм. 0,17dl= 343
2,14 1,59
2.Точити начисто Ø300h8(-0,081)мм. 0.17dl=318
3.Точити фаску 2.545º 0,2dl=16
Вертикально-свердлильна
1.Свердлити начорно Ø29мм. 0,52dl=16
055 0,028 0,8
2.Зенкерувати начисто Ø30мм. 0,10dl=12

Горизонтально-протяжна
065 0,4dl=291 1,46 0,59
1.Протягнути шпонку 611

Зубофрезерна
080 2,2Db=950 1,66 1,69
1.Фрезерувати зубці:

m=4мм, z=74, ступінь точності 8-В

1,66 0,97
Зубошліфувальна
125 1,2Db=518
1.Шліфувати зубці, забезпечуючи Rа=3,2
мкм
Таблиця 1.6 - Дані для уточнення типу виробництва

№ Розрахун- Прийня- Коефіцієнт Кіль-
опе- кова та завантажен- кість
рації Операція кількість кількість ня робочого опера-
верстатів, верстатів, місця, цій,
mР mn зф О
035 Токарно-гвинторізна 0,04 1 0,04 18,75
050 Токарно-гвинторізна 0,05 1 0,05 15
055 Вертикально-
свердлильна 0,03 1 0,03 5
065 Горизонтально-
протяжна 0,015 1 0,015 8
080 Зубофрезерна 0,05 1 0,05 15
125 Зубошліфувальна 0,03 1 0,03 25
Всього  6  80
Коефіцієнт закріплення операцій:
86
К =  14,3
З.О.
6
Відповідно тип виробництва – дрібносерійний.
Згідно до вимог ГОСТу 14.312-84 є дві форми організації технологічних
процесів - групова та потокова.
15
Доцільність застосування потокової форми організації виробництва
встановлюють на основі порівняння середнього штучного часу ТШТ.СР. з
розрахунковим тактом ТВ випуску: [14]
КЗ.Ф.= ТШТ.СР. / ТВ
При КЗ.Ф.  0,6 вибирають потокову форму організації виробництва, в іншому
разі – групову форму організації виробництва [14].
ТШТ.СР. = 5,85 / 5 = 1,17 хв.
Тривалість такту залежить від типу лінії і розраховується за формулою [14]:
ТВ = 60 х ФД.О. КЗ / Nзап = 60 х 4055 х 0,8 / 4570 = 42,6 хв.,
Тоді КЗ.Ф. = 1,17 / 42,6 = 0,03.
Отже, форма організації технологічного процесу – групова. Вона
характеризується запуском деталей у виробництво невеликими партіями.
Кількість деталей у партії розраховується за формулою [14] :
n N  a
= зап
F ,

де F – кількість робочих днів на рік, днів; F = 254 дні;
а – періодичність запуску, днів, а = 12 [14, с.29].
Отже :

n = 4570 12
 216шт
254
Приймаю n = 216 шт.
1.3 Аналіз технологічності конструкції деталі
Аналіз технологічності конструкції деталі складається з якісної та кількісної
оцінок.
Якісна оцінка. Конструкція даного зубчастого колеса характеризується
наступними ознаками:
а) простою формою центрального отвору, що значно полегшує процес
обробки;
б) простою конфігурацією зовнішнього контуру зубчастого колеса (це
найбільш технологічна форма зубчастих коліс);
16
в) правильною формою та розмірами фасок.
Аналізуючи деталь, можна сказати, що вона має достатню жорсткість для
протягування шліцьового отвору і навіть для застосування методу пластичного
формоутворення зубчастого вінця. До кожної оброблювальної поверхні
забезпечується вільний підхід та вихід різального та вимірювального інструментів.
В цілому, деталь досить технологічна, має добрі базові поверхні, які дозволяють
поєднувати конструкторські та технологічні бази. Обробку деталі
можливо вести універсальним інструментом.
Технологічний аналіз креслення показав що креслення містить усі необхідні
дані які дають повне уявлення про деталь. Розміри проставлені зручно, що
дозволяє їх витримати від технологічних баз.
Запропоновані матеріали задовольняють умовам експлуатації за механічними
властивостями.
Кількісна оцінка. Коефіцієнт використання матеріалу розраховується за
формулою [14]:
КВ.М = МД / МЗ,
де МД – маса деталі, кг; МД = 0,72кг;
МЗ – маса заготовки, кг; МЗ = 1,152 кг (розрахунок зроблено за допомогою
CAD системи Компас 5.11);
Отже, КВ.М = 0,72/ 1,152 = 0,625
Коефіцієнт точності розраховується за формулою [14]:

1  T n
Кт=1- ,Тср = I I
Тср  n ,
I

де ТI – квалітет поверхні;
nI – кількість поверхонь I-го квалітету.

1
Тоді Тср= 9 111112  3 14  4  0,92
 12,4, Кт=1-
9 12,4

Коефіцієнт шорсткості розраховується за формулою [14]:
17
1
Кш= , Бср=  Ш І n I ,
Бср  n
I

де ШІ – шорсткість поверхні, мкм;
nI – кількість поверхонь I-ї шорсткості.

1
Тоді Бср= 2,5  2  3,2  5  6,3  5 , Кш=  0,23
 4,37
12 4,37

Отже, на основі виконаного аналізу та розрахунків, приходжу до висновку, що
конструкція деталі задовольняє умовам технологічності.
1.4. Попередній вибір заготовки та методу її одержання
Спосіб отримання тієї чи іншої заготовки залежить від службового
призначення деталі та вимог до неї, від її конфігурації та розмірів, виду
конструкційного матеріалу, типу виробництва та інших факторів.
Проаналізувавши форму та взаємне розташування елементів конструкції,
можна зробити висновок про певну простоту конструкції деталі з точки зору
вибору заготовки. На попередньому етапі вибору оптимального способу отримання
заготовки використаємо матрицю впливу факторів. [3]
Таблиця 1.7 - Матриця впливу факторів

Методи Квалітет Параметр Величина Відносна
отримання точності шорсткості припусків, собівартість,
заготовки Rz, мкм мм 
Штампування
на ГКМ 13-17 20-160 1,5-3,25 70-75
Штампування
на пресах 13-17 20-160 0,5-3,0 80-86
Штучна з
прокату 14-16 40-160 1,5-4,0 
Щоб ефективніше оцінити доцільність використання певного виду заготовки,
необхідно провести економічний аналіз.
Вартість штампованої заготовки визначаємо за формулою [3]:

C
S 1 S
заг=( QКТКСКвКМКn)-(Q-q) від грн,
1000 1000
де С1 базова вартість (тонни заготовок) грн/т. [7] ;
18
КТ, КС, Кв, КМ, Кn  коефіцієнти, що залежать, відповідно, від класу точності,
групи складності, маси, марки матаріалу і об’єму виробництва заготовок. [3,
c.34-36] ;
Q  маса заготовки, кг ;
q  маса готової деталі, кг ;
Sвід  вартість однієї тонни відходів, грн. [3]
Так як заготовки отримані гарячим об’ємним штампуванням на ГКМ та на
механічних пресах мало відрізняються по собівартості, то необхідно порівняти
собівартість заготовок отриманих гарячим об’ємним штампуванням на ГКМ та з
круглого прокату.
Вартість штампованої заготовки буде дорівнювати:
3200 25
SЗАГ штамп.=( 1,152  0,77 1,29  0,8 1,0 1,13 )-(1,152-0,72) =3,3грн.
1000 1000
Вартість заготовки з прокату визначаємо за формулою [3]:

QC
S
Sзаг = -(Q-q) від грн,
1000 1000
де Q  маса заготовки 3080 мм, кг (розрахунок зроблено за допомогою
CAD системи Компас 5.11), Q = 1,74 кг;
С  вартість 1 тонни прокату, грн/т; С=3500 грн/т. [7]
1,74  3600 25
S = -(1,74-0,72) =6,2 грн.
заг
1000 1000

Як видно з розрахунків собівартість штампованої заготовки менша, ніж
собівартість заготовки з прокату.
Отже, вибираємо метод отримання заготовки  гарячу об’ємну штамповку з
облоєм на кривошипному пресі.
Штамповка на кривошипному пресі в 2...3 рази продуктивніша ніж на молотах.
Припуски і допуски менші на 20...35, а отже і витрати металу зменшуються на
10...15 [3].
19

20
Розділ 2. Технологічний розділ
2.1 Виявлення й аналіз розмірних зв’язків поверхонь деталі та
формулювання основних технологічних рішень
При механічній обробці деталей вирішуються дві групи задач:
1) Забезпечення необхідного взаємного розташування оброблених поверхонь
відносно необроблених;
2) Забезпечення точності розмірів, необхідної якості та точності взаємного
розташування оброблених поверхонь.
Вирішення цих задач залежить від правильного розміщення розмірних
зв’язків та достатнього обгрунтування технічних вимог до точності і якості.
Для даної деталі не ставляться вимоги до взаємного розташування
оброблених поверхонь відносно необроблених. Тому для даної деталі можна
сформулювати такі задачі по забезпеченню точності розмірів, шорсткості і
допусків форми та взаємного розташування оброблених поверхонь:
1. Точність форми і розміру шпонки 611.
2. Точність форми і розміру зубів шестерні, ступінь точності якої 8-В, діаметр
ділильного кола d=295h8-0,081мм, діаметр кола виступів d =300Н8(+0,081
a ) мм, модуль
m=4 мм, кількість зубців Z=74.
3. Радіальне биття зовнішньої поверхні зубів відносно поверхні А не більше
0,063 мм.
4. Паралельність торців відносно один одного не більше 0,03 мм.
5. Паралельність шпоночного зэднання поверхні відносно поверхні Б не
більше 0,025 мм.
6. Симетричність шпонки не більше 0,004 мм.
7. Шорсткість бічних поверхонь шліцьових пазів Ra=2,5 мкм.
8. Шорсткість поверхні зубів Ra=3,2 мкм.
9. Шорсткість і розміри другорядних поверхонь, що обробляються:
- торцевих поверхонь, 80h12(-0,3), Ra=3,2 мкм ;
- фасок, 2,545.

21
Вибір принципової схеми маршруту обробки.
Для деталі “Колесо зубчасте” маршрутна схема поетапної механічної
обробки поверхонь приводимо у вигляді таблиці 2.1 в залежності від точності
поверхонь деталі.

Рисунок 2.1  Номерація поверхонь деталі.
Таблиця 2.1 - Маршрутна схема поетапної механічної обробки поверхонь
деталі.
Ква- Номер поверхні
літет Найменуван-
точ- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ня етапу обробки

ності
16 Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Заготі-
15 Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х вельний
14 Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Чорновий
13 Х Х X Х Х Х Х Х
12 Х Х X Х Х Х Х Х Напівчистовий
11 Х Х Х X Х
10 Х Х Х Х
9 Х Х Х Чистовий
8 Х Х Х
7 Х
Розробка теоретичних схем базування та схем встановлення заготовки.
Усі питання, які вирішуються при проектуванні технологічного процесу,
нерозривно пов’язані між собою. Особливо це стосується визначення
технологічних баз і маршруту обробки. Призначення баз є одним із найскладніших
і принципових розділів проектування технологічних процесів. Від правильного
22
вибору технологічних баз значною мірою залежить: правильність взаємного
розташування поверхонь; ступінь складності пристроїв, різальних та
вимірювальних інструментів; загальна продуктивність обробки заготовок та інше.
Вихідними даними при виборі баз є: робоче креслення деталі, технічні умови
на її виготовлення, вид заготовки та стан її поверхонь, бажаний ступінь
автоматизації.
При виготовленні “Колеса зубчастого” в якості технологічних баз
використовуємо посадочний отвір та опорний торець.
При розробці схеми базування вирішується питання вибору та розміщення
опорних точок. Кількість опорних точок визначається операцією, в першу чергу
кількістю витриманих на ній вихідних розмірів та схемою їх розташування по
відношенню до осей координат. Для кожної операції вибираємо вихідні бази та
проставляємо вихідні розміри та бази для орієнтування заготовки. В якості
вихідних потрібно приймати тільки конструкторські розміри, які проставлені на
кресленні деталі та відносно тих же елементів.
1
2 4 5
3

Рисунок 2.2  Теоретична схема базування для операцій: токарно-
гвинторізної, горизонтально-протяжної.
6 5

4

1 2 3
Рисунок 2.3  Теоретична схема базування для операцій: зубофрезерна;
зубошліфувальна.
Запропоновані варіанти базування забезпечують потрібну точність обробки,
безпосереднє отримання усіх розмірів, а також можливість використання
23
універсальних та спеціальних верстатних пристроїв для механічної обробки даної
деталі.
2.2 Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь
Аналізуючи дану деталь приймаємо метод обробки різанням, як найбільш
поширений у машинобудуванні. Обираємо шлях пошуку – визначення числа
ступенів обробки на основі розрахунків уточнення [9].
Т N
  З
         ,
1 2 N І
Т I 1
Д
де  - загальні уточнення;
 - окремі уточнення;
1
N – число ступенів обробки;
ТД, ТЗ – відповідно допуски деталі і заготовки, мм.
Для найбільш спрямованого вибору числа ступенів використовується формула
[13, с.168]:
n  lg  / 0,46 .
До різних поверхонь ставляться різні вимоги, які можна досягти різними
методами обробки. До того ж одні й ті ж самі вимоги можна задовільнити різними
технологічними методами обробки. При цьому число переходів при обробці
поверхонь різними методами обробки може бути різним, що в свою чергу впливає
на основний час обробки. Тому розробка методів обробки поверхонь – це складний
і відповідальний етап у створенні технологічного процесу.
Варіанти методів обробки поверхонь деталі наведено в таблиці 2.2
Таблиця 2.2  Варіанти методів обробки поверхонь
24
МЕТОДИ ОБРОБКИ ПОВЕРХОНЬ ДЕТАЛІ "КОЛЕСО
ЗУБЧАСТЕ"

Уточне
№ Вид і розмір Допуск Допуск ння Є Варіанти методів обробки поверхонь
повер поверхні, заготовки деталі (безрозмі
хні мм , мкм , мкм рна
величин 1-й варіант Є 2-й варіант Є
Зовнішня а)
циліндрична Точіння 1,7 Точіння 1,7
1 поверхня 800 350 2,28 чорнове 5 чорнове Точіння 5
+0,081 Точіння 1,3 чистове 1,3
Т3о0р0Нец8 ь 80Rzh=1220 чТиосчтінонвяе 1,9 Точіння 1,9
2 -
мкм) 5 20 210 2,47
(Ra=3,2 чорнове 1,3 чорнове Точіння 1,3
0.3 Точіння чистове
3 Фамс кам 2) ,545  250  Точчиіснтняо вчеорнове 
Точіння 
Торець Точіння 1,9 Точчіонрнняо ве 1,9
4 80h12 5 20 210 2,47 чорнове 1,3 чорнове Точіння 1,3
(Ra=3,2 Точіння чистове
5 Фамс кам 2) ,545  250  Точчиіснтняо вчео рнове  Точіння 
чорнове
Поверхня
зубчата Зубофрезерування Зубодовбання
6  54  чорнове 
295h8 чорнове 
-0.081 (8-
Зубошліфуванн Зубодовбання
В)
Фаска 2.545 я чистове
7 (Rz=20 250  Точіння чорнове  Точіння 
мкм) чорнове
8 Фаска 345  250  Точіння чорнове  Точіння 

чорнове
Розточування
Отвір 55Н7 2,4 Розсвердлюванн 3,1
9 +0.03 600 160 3,75 чорнове
Розточування 1,5 я 2,6
(Ra=3,2 чистове 6 Зенкерування
Отвімрк м3) 0Н7 Розточування
10 +0.03 300 150 1,2 тСовнекредлування 1, Свердлуванн 1,

Ш 5 я 5
11 (Rпaо=н6к,3а
6 11  30 
 Протягування  Довбання 
мкм)
шпонки шпонки
У відповідності до вибраних методів обробки та сформульованих
технологічних задач, розробляю маршрут механічної обробки деталі за першим
варіантом МОП.
2.3 Розробка маршруту обробки деталі
Згідно з кресленням деталі, принциповою схемою маршруту обробки
(таблиця 2.1) та наміченим методом обробки поверхонь (МОП, таблиця 2.2)
розробляємо два варіанта маршруту обробки деталі.
Перший варіант маршруту обробки деталі наведений в таблиці 2.3.
25
Другий варіант маршруту обробки деталі наведений в таблиці 2.4.
26
Таблиця 2.3 - Перший варіант маршруту обробки деталі.
1-й варіант МОД
№операції Назва операції Ескіз операції Мета операції Тшт,
х
в.
005 Штампувальна Отримати заготовку
010 Контрольна Контролювати параметри точності і якості
015 Транспор

020 тна
025 Термічна Контролювати параметри
030 Контроль
на
Транспор А з з точності і якості А Встановити
Б
тна
заготовку
+0,92
1.Підрізати торець в розмір 80( )
+0,
Токарно- Б Перевстановити загот71 овку
035 гвинторізна
2,5•4 1.Підрізати торець в розмір 80(-
Ra 1,56
1А616 3,2 5 0,21)начорно І=80h12 2.Розточити отвір в
+0,2 1
розмір 54( ) начисто І=80h12
+0,92
82,5 +0,03
82 3.Розточити отвір в розмір 55Н7( )
тонко І=80h12
4. Точити фаску 2.545
+0,71 -
0,35
040 Контроль Контролювати параметри точності і якості
045 на
Транспор
тна
2,5•45

2 фаски Ra 3,2
А Встановити заготовку
Токарно- 1.Точити начорно в розмір
050 гвинторізна 2,5•45 3010,1 2.Точити начисто в 1,59
1А616 розмір 300h8(-0,35) 3.Точити 2
фаски 2,545
4. Точити фаску 2.545

055 Контрольн Контролювати параметри

060 а точності і якості
Транспорт

на +0,098
10D10+(

0,040

065

Горизонталь ) А Встановити заготовку 0,59

но- 1.Протягнути шпонку 6х11

протяжна
070
7Б55У
075 Контролювати параметри

Контрольн 295h8(-0,081) точності і якості А Встановити
080 а 1,69
Транспортн 30
а заготовку
085 6отв. 1.Фрезерувати зубці,
витримуючи модуль m=4 мм, 0.8
Зубофрезер ступінь точності 8-В, число
на зубців z=74
5М310 Свердлити 30 6 отв І=80h12
Свердлильний
2Н112
090 Контрольна Контролювати параметри точності і якості
095 Транспортна
100 Термічна

105 Контроль Контролювати параметри точності і якості
110 на
Транспор
тна
115 Очистка Очистити від бруду поверхні заготовки
120 Контрольна Контролювати параметри точності і якості
125 145 Транспортна

80h12
(-0,3)
Всього Ra 3,2

Зубошліфувальна А Встановити
130 586 заготовку
1.Шліфувати
зубці,
витримуючи
модуль
135 Промивка m=4 мм,
140 Контрольна ступінь
точності 8-
Транспортна В.
27
80h12(- Ra
0,3)
3,2
Ra
3,2
295h 55
(-
20 +0,19
8 0,081)
300h8(-
0,081)
Ra
3,2
303
-0,3
+0,5

Контролювати
параметри 0,97
точності і
якості

7.2
Таблиця 2.4  Другий варіант маршруту обробки деталі.
28
2-й варіант МОД
№операції Назва операції Ескіз операції Мета операції Тшт,
х
в.
005 Штампувальна Отримати заготовку
010 Контрольна Контролювати параметри точності і
якості
015
Транспор

020
тна
025
Термічна Контролювати параметри
030 точності і якості
Контроль

на А з Б з
А Встановити заготовку
Транспор
1.Підрізати торець в розмір 80h12
035 -0.03
тна Ra 3,2 Б Перевстановити заготовку 2,1

2,5•45 1.Підрізати торець в розмір 80(-
0,21)начорно І=80h12 2.Розточити отвір в
+0,92 +0,21
82,5 розмір 54( ) начисто І=80h12
Токарно- +0,71-0,35 +0,03
040 82 3.Розточити отвір в розмір 55Н7( )
гвинторі тонко І=80h12
045 4. Точити фаску 345
зна
1А616 Контролювати параметри
точності і якості

Контроль
на
Транспор
тна
2,5•45
Ra 3,2 А Встановити заготовку
Токарно- 2 фаски
1.Точити начорно в розмір 
050 гвинторі 2,5•45 3010,1 2.Точити начисто в 2,22
розмір  300h8(-0,81) 3.Точити 2
зна
фаски 2,545
1А616 4. Точити 2 фаскb 2.545
055
Контролювати параметри
060 Контрольн
точності і якості
а

Транспортн 10D1+00,(098
+0,040

065 а
) 0,9

А Встановити заготовку
Горизонтал 1.Протягнути шпонку 6х11

070 ьно-

075 протяжна
Контролювати параметри
7Б55У
080 295h8(- точності і якості А Встановити
0,081) 2,1
Контрольн
085 а заготовку
30
Транспортн 1.Довбати зубці, витримуючи
6отв. модуль m=4 мм, ступінь
а точності 8-В, число зубців
Зубодовбал z=24
ьна Свердлити 30 І=20мм
5В12
Свердлильний
2Н112
085 Контрольна Контролювати параметри точності і
якості
090 Транспортна
29
80h12(- Ra
0,3)
3,2
Ra
3,2 55
+0,19
300h8 Ra (-
0,081) 3,2
303
-0,3
+0,5
2
0
095 Термічна

100 Контроль Контролювати параметри точності і
105 на якості
Транспор
тна
110 Очистка Очистити від бруду поверхні заготовки
115 Контрольна Контролювати параметри точності і
якості
120 Транспортн

а 80h12(-0,3) Ra
3,2 А Встановити заготовку
125 Зубошліфува 1.Шліфувати зубці, 1,2
витримуючи модуль
льна m=4 мм, ступінь точності 8-В.
586
130
135
140 Промивк Контролювати параметри
Всьог а точності і якості
8,52
о Контроль
на
Транспор
тна
Перевірка забезпечення точності розмірів за варіантами технологічного
процесу
30
295h8(-
0,081)
Забезпечення точності розмірів є основним критерієм вибору варіанту
технологічного маршруту обробки деталі. На точність обробки в першу чергу
впливає вибрана схема базування, тому при її виборі ми додержувалися правил
сумісності баз та незмінності її при обробці.
Отримані результати з точності обробки обох варіантів МОД нас цілком
задовольняють.
Якщо порівняти інші критерії вибору варіанту МОД, то можна зробити такі
висновки:
1. Обидва варіанта забезпечують потрібну точність лінійних розмірів і
параметри шорсткості поверхонь заданим кресленням.
2. Обидва варіанти мають однакову кількість операцій і включають однакову
номенклатуру обладнання.
3. Обидва варіанти не вимагають виготовлення спеціального інструмента.
5. Трудомісткість першого варіанта менша ніж другого.
Враховуючи ці зауваження приходимо до висновку, що перший варіант МОД
є більш прийнятним, тому приймаємо його для подальшого розроблення.
Формування раціональної структури операцій

Вибір найбільш раціональної послідовності установів і переходів операцій є
багатоваріантною задачею. Критеріями оцінки варіантів операції, що проектується,
можуть бути: оперативний час, штучний час, собівартість виконання операції. Усі
ці критерії зменшуються за умови скорочення числа переходів та їх одночасного
виконання. Число переходів передусім залежить від числа ступенів обробки кожної
елементарної поверхні деталі.
Чим менше ступенів обробки необхідно для кожної поверхні і чим вищою є
їх технологічна та часова сумісність, тим більше можливостей скорочення часу
виконання операції, тим нижче собівартість її виконання. Обираючи схему
обробки, слід пам’ятати, що із зменшенням числа інструменту в налагодженні,
продуктивність росте до певної межі.
Можливість суміщення технологічних переходів встановлюють залежно від
31
жорсткості заготовки, взаємного розташування поверхонь, які оброблюються,
зручності виведення стружки, технічної можливості розміщення інструменту в зоні
обробки. Обробку поверхонь з високими квалітетами точності виділяють в окрему
операцію, застосовуючи одномісні одноінструментальні послідовні схеми.
На основі цього формується остаточна послідовність обробки деталі та
будується раціональна структура операцій прийнятого варіанта МОД.
Для обробки деталі “Колесо зубчасте”, послідовність обробки вибрана згідно
розробленого першого варіанта МОД (див. таблицю 2.3) і структура операцій
представлена в технологічному процесі.
2.4 Вибір обладнання, технологічного оснащення
Попередньо обладнання вибираємо паралельно з розробкою МОП і МОД
відповідно до типу виробництва.
Згідно з класифікацією верстатів, верстатне обладнання поділяється на такі
види: верстати широкого або загального призначення (універсальні), верстати
спеціалізовані та спеціальні.
Верстати широкого або загального призначення застосовують у серійному та
одиничному виробництвах.
Для обробки торців деталі використовуємо токарно-гвинторізний верстат
моделі 1А616. Вибір проводимо за найбільшим діаметром обробки.
Технічна характеристика верстата [3] :
Токарно-гвинторізний верстат 1А616
Найбільший діаметр обробки над станиною, мм. ............................ 320
Відстань між центрами, мм................................................................ 750
Найбільший розмір оброблюваної заготовки над супортом, мм. .... 175
Найбільший діаметр оброблюваного прутка, мм. ........................... 34
Кількість ступенів частоти обертання шпинделя. ............................ 21
Частота обертання шпинделя, хв.-1.................................................... 9...1800
Кінець шпинделя по ГОСТ 12595-82................................................ 1-6К
Конус Морзе шпинделя...................................................................... №5
Конус Морзе пінолі задньої бабки.................................................... №4
32
Найбільший переріз різця різцетримача супорта, мм..................... 25х25
Число ступенів подачі:
повздовжніх ...............................................................................16
поперечних ................................................................................16
Подача на один оберт шпинделя, мм/об:
повздовжніх................................................................................. 0,065...0,91
поперечних...................................................................................0,065...0,91
Потужність електродвигуна, кВт. ..................................................... 4
Габарити верстата, мм........................................................................ 2335х852
Категорія ремонтної складності ........................................................ 15
Для протягування шліцьового отвору використовуємо горизонтально-
протяжний верстат моделі 7Б55У, вибір проводиться по номінальному тяговому
зусиллю.
Технічна характеристика верстата [3]:
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........................................................................ 4070х2090
Для отримання зубчастого вінця використовуємо вертикально-фрезерний
верстат моделі 5М310, вибір проводиться по діаметру оброблюваної деталі.
Технічна характеристика верстата [3]:
Вертикально-зубофрезерний верстат 5М310
Діаметр оброблюваних колес з прямим зубом, мм. ......................... 200
Найбільший модуль по сталі, мм ...................................................... 4
Ширина оброблюваного колеса, мм .................................................. 200
Найбільші розміри черв’ячної фрези, мм:
33
діаметр .............................................................................. 125
Конус Морзе шпинделя фрези ............................................................№3
Число швидкостей шпинделя фрези ................................................. 9
Частота обертання шпинделя фрези, хв.-1 ..........................................50...400
Подача стола:
вертикальна, мм/об. .....................................................................0,8...5
радіальна, мм/об. ..........................................................................0,5...20
тангенціальна, мм/об. ..................................................................0,2...10
Потужність електродвигуна привода черв’ячної фрези, кВт. ........... 4
Габарити верстата, мм........................................................................ 2220х1350
Категорія ремонтної складності ........................................................ 15
Для шліфування зубчастого вінця використовуємо верстат моделі 586, вибір
проводиться по діаметру оброблюваної деталі. Для прямозубих коліс зовнішнього
зачеплення обробка проводиться методом копіювання.
Технічна характеристика верстата [3]:
Зубошліфувальний верстат 586
Найбільші параметри оброблюваного колеса, мм:
діаметр ............................................................................................. 500
модуль .............................................................................................. 10
Найбільший діаметр абразивного круга, мм ....................................... 450
Ширина зубчастого вінця, мм .............................................................. 40
Частота обертання шпинделя фрези, хв.-1..............................................100...750
Число ступенів частоти обертання шпинделя фрези ........................... 9
Потужність електродвигуна, кВт.............................................................7,5
Габарити верстата, мм...............................................................................1420х1250
Категорія ремонтної складності ............................................................. 12
Вибір різального та допоміжного інструменту.
При виборі різальних інструментів необхідно враховувати, в яких умовах
вони будуть працювати, при якому типу виробництва, яку точність деталі повинен
34
отримати робітник. Важливу роль при виборі різального інструменту відіграє
матеріал різальної частини.
Отже, призначаємо такий різальний інструмент:
- Різець прохідний упорний Т15К6 2100-0405 ГОСТ 18879-83.
- Різець розточний Т15К6 2140-0510 ГОСТ 18872-83.
- Протяжка шпоночного паза Р6М5 2330-2331 ГОСТ 21818-81.
- Фреза черв’ячна модульна Р6М5 2523-0026 ГОСТ 15127-83.
- Круг шліфувальний 2П 35030127 ЭБ30СМ27К5 15м/с А 1кл.
ГОСТ 2424-83.
Допоміжні інструменти:
- Патрон 7100-0009 ГОСТ 2675-80.
- Оправка 7110-0470 ГОСТ 16212-80.
Вибір методів і засобів технічною контролю якості деталей.
Аналізуючи точністні параметри які необхідно визначити на деталі визначаю
схеми контролю деталі, користуючись при цьому кресленням деталі та технічними
вимогами. На основі схем контролю визначаються засоби контролю користуючись
каталогами стандартів. При виборі засобів контролю враховую такі основні
параметри : точність необхідного виміру, характер виробництва, розмір та якість
вимірюваної поверхні. Похибка вимірювання не повинна перевищувати 20-35%
допуску вимірюваної величини.
Складаю перелік засобів контролю :
- Штангенциркуль ШЦ - І - 125-0,1 ГОСТ 166-80.
- Калібр-пробка шліцьова в-644Н1150Н126D9 ГОСТ 24818-21.
- Індикатор МИГ - 1ГОСТ 577-80.
- Зразки шорсткості ГОСТ 9378-80.
- Мікрометр МК 50-75-0,01 ГОСТ 6507-81.
- Плоско-паралельні кінцеві міри довжини ГОСТ 9058-83.
35
2.5 Встановлення режимів різання
Призначення і розрахунок режимів обробки.
Аналітичним шляхом розраховуємо режими різання на чорнову обробку
циліндричної поверхні 303 0.5 .
0.3
1. Вибираємо інструмент для обробки даної поверхні.
Обробку на токарно-гвинторізному верстаті 1А616 виконуємо токарним
прохідним упорним відігнутим різцем з кутом в плані =60 з пластиною твердого
сплаву Т15К6 ГОСТ 18879-83, =10, =12, 1=20, =0, r=1мм.
2. Глибина різання при обробці циліндричної поверхні складає t=1,0 мм [6].
3. При чорновому зовнішньому точінні деталі діаметром 103 мм подача
складає 0,6-1,2 мм/об [6].
Приймаємо S=0,8 мм/об.
4. Розраховуємо швидкість різання за формулою [6]:

C
v  v  K
m y  t x v , м/хв
T  S
де Т – період стійкості різця, хв.; Т=50 хв. [6, ст. 268];
t – глибина різання;
СV – поправочний коефіцієнт, СV = 350 [6, ст. 269];
m, y, x – показники степеню; m = 0,2, y = 0,35, x=0,15 [6, ст. 269]; ;
KV - загальний поправочний коефіцієнт, який розраховуємо за формулою [6].
KV = Kнv  Kмv  Kиv,
де Kмv – коефіцієнт, який враховує якість оброблюваного матеріалу, який
розраховуємо за формулою [6].
Kмv = Кr (750/ nv
в) ,
де Кr – коефіцієнт який характеризує групу сталі по оброблюваності
Кr = 0,95 [6];
в – межа міцності оброблюваного матеріалу МПа; в=1000 МПа [8];
nv – показник степеня nv= 1,0 [6];
Отже, Kмv = 0,95 (750/1000 )1,0 =0,71.
36
Knv – коефіцієнт який враховує стан поверхні заготовки Knv=1,0 [6];
Киv – коефіцієнт що враховує матеріал інструмента Kиv=1,0 [6].
Отже, KV =0,711,01,0 =0,71
350
v   0.71  118,98м / хв.
Отже,
500.2  0.80.35 10.15
5. Визначаємо частоту обертання шпинделя, що відповідає швидкості різання,
за формулою [6].
n=1000V/D, хв-1
де V – швидкість різання, м/хв.;
D – діаметр заготовки, мм
n=1000118,98/3,14303= 505,22 хв-1
Корегуємо частоту обертання шпинделя по паспортним даним верстата 1А616.
n -1
д=500 хв
6. Визначаємо дійсну швидкість різання за формулою [6].
Vд=Dnд /1000, м/хв
де nд – дійсна частота обертання шпинделя, хв-1
Vд=3,14303500 /1000 = 117,75 м/хв
7. Визначаємо силу різання за формулою [6].
x y n
Pz  10 Cp  t  S V  K , Н
д p

де Cp – поправочний коефіцієнт, Cp =300 [6, ст. 273];
x, y, n – показники степенів, що залежать від конкретних умов обробки,
x=1, y=0,75, n=0,15 [6, ст. 273].
Vд – дійсна швидкість різання, м/хв.;
Кр – поправочний коефіцієнт, який враховує фактичні умови різання,
визначається за формулою [6].
Кр=КрКрКрКр ,
де Кр – коефіцієнт якості оброблюваного матеріалу, Кр = 1,24 [6];
37
Кр, Кр, Кр – коефіцієнти впливу геометричних параметрів ріжучої
частини інструменту [6, ст. 275], Кр=0,89, Кр=1,0, Кр=1,05;
Отже, Кр =1,240,891,01,05=1,16
Pz  10  300 1,01  0,80.75 117,750.15 1,16  1797 Н

8. Визначаємо потужність різання за формулою [6]:

P  v
N  z д ,кВт
1000  60
де Рz – сила різання, Н.
1797 117,75
N   3,52
1000  60 кВт
9. Визначаємо час на обробку за формулою [6]:
(L  l)
T   i , хв

o
nд  S

де L – довжина оброблюваної деталі, мм; L=26 мм;
l – довжина врізання та перебігу, мм; l=4мм [6];
і – кількість проходів, і=1.
82
T  1  0,08 хв
o
500  0,8

10. Визначаємо крутний момент на шпинделі верстата за формулою [6]:
Мкр = Рz D / 2, Нмм
Мкр = 1797 303 / 2 = 92545,5 Нмм
На інші поверхні режими різання визначаємо в автоматизованому режимі з
використанням пакету «INFOS» результати заносимо до таблиці 2.5.
Таблиця 2.5 – Режими різання по переходах

Частота Основний
Швидкість
Поверхня Припуск Подача обертання час
Перехід різання
мм t, мм S,мм/об шпинделя обробки
V, м/хв,
n, хв-1 To, хв.
Точити
Ø300(-,35) 0,5 0,3 181 800 0,125
начисто
Ø55(+0,16 Розточити 0,8 0,8 113 500 0,075
)
начорно
38
Розточити 0,2 0,3 181 800 0,125
начисто
Підрізати
лівий
(правий)
0,8
торець 1,0 113 500 0,075
начорно

80h12(-0,3)
Підрізати

лівий 0,5 181 800 0,15
0,3
(правий)
торець
начисто
Протягнути S =0,03
6( 0.06 z
) 0,02 6 14,1
0.03 
шпонку мм/зуб
Нарізати
 2,5 28,26 125 1,65
зуби
Ø300(
-0,35)
Шліфувати Sz=0,04мм
0,15  15м/с 0,858
зуби Sрад=0,14мм
Розточити
345  0,3 181 800 0,012
фаску

2.6 Нормування операцій
Визначення норм часу на виконання операцій технологічного процесу
виконую згідно нормативів [11]. Для операції “ 050 Токарно-гвинторізна”
розрахунки норм часу навожу в пояснювальній записці :
Штучно-калькуляційний час виготовлення однієї деталі за формулою [11]:

Т
Тшт.к  пз  Тшт
n

де Тпз.— підготовчо-заключний час для партії заготовок, хв;

n — величина операційної партії заготовок, шт; n=272 шт, ;
Тшт — штучний час обробки деталей, хв.

Підготовчо-заключний час для партії заготовок визначається за формулою

[11]:

Тпз.=Твп.+Тві.+Тоі.
де Твп.— час на встановлення і закріплення пристрою, Твп=12 хв. [11];
39
Тві.— час на встановлення інструментів, Тві=10 хв.[11];
Тоі. — час на отримання інструментів, Тоі=7 хв. [11]
Тоді підготовчо-заключний час для партії заготовок буде дорівнювати :
Тпз=12+10+7=29 хв.
Штучний час обробки деталей визначається за формулою [11]:
Тшт=То.+Тв.+Тоб.от.
де То — основний час операції, хв, То=0,7 хв.;.
Тв — допоміжний час, хв.;
Тоб.от. — загальний час на обслуговування робочого місця, хв.
Допоміжний час визначається за формулою [11]:
Тв.=К(Ту.с.+Тз.о.+Тупр.+Тизм.)
де Ту.с. — час на закріплення деталі, хв. ,Ту.с.=0,085 хв. [11];
ТЗ.О. — час на зняття деталі, хв., Тз.о.=0,036 хв. [11];
Тупр. — час на вкл./викл. верстата, хв., Тупр.=0,01 хв. [11];
Тизм. —час на вимірювання деталі, Тизм.=0,19 хв. [11];
К — коефіцієнт, який враховує тип виробництва, К=1,5 для дрібносерійного
типу виробництва [11].
Тоді допоміжний час :
Тв.=1,5(0,085+0,036+0,01+0,19.)=0,48 хв.
Загальний час на обслуговування робочого місця і відпочинок час
визначається за формулою [11]:
Т
Т  оп  Поб.от
об.от
100
де Поб.от. —затрати часу на обслуговування робочого місця і відпочинок в
відсотковому відношенні до оперативного часу, хв., Поб.от.=6% [11];
Топ. — оперативний час, хв.
Оперативний час визначається за формулою [11]:
Топ.=То.+Тв.=0,7+0,48=1,18 хв.
Тоді :
40
1,18  6
Тоб.от.   0,07 хв.
100
Отже, штучний час обробки деталей буде дорівнювати :
Тшт.=0,7+0,48+0,07=1,49 хв.
Отже, штучно-калькуляційний час виготовлення однієї деталі буде
дорівнювати :
29
Т   1,49  1,59 хв.
шт.к.
272
Результати розрахунків норм часу для токарно-гвинторізної операції 050
механічної обробки деталі наведені в таблиці 2.6.
Таблиця 2.6 — Зведена таблиця норм часу для токарно-гвинторізної операції
050, хв.
Тв.
Назва операції То. Топ. Тоб.от Тшт. Тпз. n Тшт.к.
Туст. Тз.о. Тупр. Тизм.
Токарно-

гвинторізна 0,7 0,085 0,036 0,01 0,19 1,18 0,07 1,49 29 272 1,59
050
Результати розрахунків норм часу по іншим операціям механічної обробки
деталі виконуємо аналогічно і зводимо до таблиці 2.7.
Таблиця 2.7 – Технічні норми часу по операціям, хв.
Тв.
№ операції То. Топ. Тоб.от Тшт. Тпз. n Тшт.к.
Туст. Тз.о. Тупр. Тизм.
Токарно-
гвинторізна 0,68 0,05 0,047 0,01 0,2 1,91 0,017 1,45 29 272 1,56
035
Горизонтально
-протяжна 0,29 0,1 0,05 0,01 0,25 1,09 0,01 0,48 32 272 0,59
065
Зубофрезерна 0,95 0,12 0,1 0,01 0,3 2,37 0,03 1,58 32 272 1,69
080
Зубошліфу-
вальна 0,52 0,15 0,09 0,01 0,57 2,19 0,013 0,86 32 272 0,97
125

41
Розділ 3. Конструкторський розділ
3.1 Проектування верстатного пристрою
Розробка технічного завдання на проектування спеціального
верстатного пристрою.
Технічне завдання на проектування засобів технічного оснащення подаю у
вигляді таблиць.
Таблиця 2.8 – Технічне завдання на проектування спеціального пристрою.

Розділ Зміст розділу
Назва і область його Пристрій для базування та затиску заготовки при
застосування роботі на токарно-гвинторізному верстаті 1А616
Основа для розробки Операційна карта технологічного процесу механічної
обробки деталі “Колесо зубчасте ”.
Службове призначення Спеціальний пристрій призначений для встановлення
та схема встановлення і однієї заготовки “Колесо зубчасте” із сталі та затиснення
закріплення заготовки. її за допомогою мембран. Габаритні розміри заготовки
30383 мм, базова поверхня – центральний отвір,
оброблений з шорсткістю 3,2 мкм. Схема базування і
затиску заготовки наведена вище. При обробці заготовки
необхідно забезпечити достатнє зусилля затиску. При
обробці деталі необхідно забезпечити такі параметри:
радіальне биття осі отвору відносно поверхні зуба 0,063
мм.
Технічні вимоги Тип виробництва — дрібносерійний. Програма
запуску – 4577 шт.
Матеріал заготовки — сталь 45 ГОСТ 1050-88
шорсткість необроблюваних поверхонь 12,5 мкм.
Документація, яка
ГОСТ 14.305-83 ЕСТПП “Правила вибору
використовується при
технологічного оснащення ”
розробці
Документація, яка Креслення загального виду.
підлягає розробці
Економічні показники Орієнтовний економічний ефект від застосування
запропонованого пристрою 1000 грн. Термін окупності –
два роки.
Таблиця 2.9 – Технічне завдання на проектування спеціального пристрою.

Розділ Зміст розділу
Назва і область його Пристрій для базування та затиску заготовки за
застосування допомогою болтового з’єднання при роботі на
зубофрезерному верстаті 5М310
Основа для розробки Операційна карта технологічного процесу
механічної обробки деталі “Колесо зубчасте ”.
Службове призначення Спеціальний пристрій призначений для встановлення
та схема встановлення і трьох деталей “Колесо зубчасте” із сталі. Габаритні
закріплення заготовки. розміри заготовки 30383 мм, базова поверхня –
шліцьовий отвір, оброблений з шорсткістю 3,2 мкм.
Схема базування і затиску заготовки наведена вище. При
обробці заготовки необхідно забезпечити достатнє
зусилля затиску.
Технічні вимоги Тип виробництва — дрібносерійний. Програма
запуску – 4577 шт.
Матеріал заготовки — сталь 45 ГОСТ 1050-88
шорсткість необроблюваних поверхонь 12,5 мкм.
Інструмент для обробки – фреза черв’ячна.
Документація, яка
ГОСТ 14.305-83 ЕСТПП “Правила вибору
використовується при
технологічного оснащення ”
розробці
Документація, яка Креслення загального виду.
підлягає розробці
Економічні показники Орієнтовний економічний ефект від застосування
запропонованого пристрою 1500 грн. Термін окупності –
два роки.
Таблиця 2.9 – Технічне завдання на проектування контрольного пристрою.

Розділ Зміст розділу
Назва і область його Контрольний пристрій для базування та контролю
застосування радіального биття Rz20 зовнішньої зубчастої поверхні
300h8(-0.081) відносно бази А.
Основа для розробки Операційна карта технологічного процесу механічної
обробки деталі “Колесо зубчасте ”.
Службове призначення Спеціальний пристрій призначений для контролю
та схема встановлення і радіального биття Rz20 зовнішньої зубчастої поверхні
закріплення заготовки. 300h8(-0.081) відносно бази А, після механічної обробки.
Заготовка повинна встановлюватися на оправку шпонкою
611. Оправка повинна бути встановлена на плиті і мати
змогу повертатись на 360 у підшипниковій втулці,
закріпленою у плиті. Вісь оправки повинна бути
паралельна до нижньої площини плити в межах допуску,
на якій встановлюється мірильний пристрій МИГ –
40
1ГОСТ 577-80.
Технічні вимоги Витримати паралельність вісі оправки до нижньої
площини плити в межах допуску.
Документація, яка
використовується при А.И. Григорьев “Контроль размеров в машиностроении”
розробці
Документація, яка Складальне креслення.
підлягає розробці
Економічні показники Орієнтовний економічний ефект від застосування
запропонованого пристрою - 500 грн. Термін окупності –
один рік.
Опис конструкції та роботи верстатного пристрою
Пристрій призначений для обробки зубів зубчастих коліс на зубофрезерному
верстаті.
Обробка відбувається набору зубчастих коліс, які центруються кільцям.
Гайкою, через зажимну шайбу, проміжні шайби зубчасті колеса притискають
зовнішніми вінцями до опорної шайби. Товщину проміжних кілець вибираємо з
таким розрахунком, щоб забезпечити прилягання зовнішніх вінців зубчастих коліс.
Основним критерієм продуктивності пристрою є зносостійкість різі, яка
оцінюється за величиною середнього питомого тиску. За цим критерієм виконую
проектний розрахунок.
Перевірку гвинта виконуємо на міцність та стійкість.
1. Матеріал гвинта приймаємо сталь 45 ГОСТ 1050-88, т =360 МПа [8],
матеріал шайби Бр.ОФ10-1.
2. Допустимі напруження визначаються за формулою [6]:
[]=т /3=360/3=120 МПа – для матеріала гвинта.
[р]= 40 МПа; [зм] = 45 МПа – для матеріала гайки [8].
Допустимий тиск для пари сталь-бронза [T] = 9 МПа [8].
3. Оскільки навантаження в передачі одностороннє, приймаємо упорну різь з
h = 0,75 [14].
4. Конструкцію гайки прймаємо цільну з н = 1,5 [14].
5. Визначаємо середній діаметр різі за формулою [7].
41

Q 2000
d2 =   7,93мм
   [T ] 3,14 1,5 0,75  9
н h
де Q – сила різання, Н.
За ГОСТ 10177-82 приймаємо однозаходну різь Zр =1, d = 12 мм, d2 =10,5 мм,
р=2мм, d3=8,5 мм.
6. Кут підйому різі визначаємо за формулою [7].
tg = рZp /d2 = 21/3,1410,5=0,0606, = 3,857
Наведений кут тертя визначаємо за формулою [7].
 = arctg(f/cos/2) = arctg(0,1/cos3)=544/,
де f=0,1, /2==3 - кут нахилу робочої грані витка [7].
Так як / , то гвинтова пара самогальмівна [7], відповідно умова виконується.
7. Визначаємо висоту гайки за формулою [7].
Нr = н d2 = 1,5·10,5=15,75 мм.
Приймаємо Нr = 16мм [7].
8. Визначаємо число витків різьби у гайці за формулою [7].
Z= Нr /p = 16/2=8  Z=10…12
де р – крок різьби, мм (див. вище).
9. Визначаємо зовнішній діаметр гайки за формулою [7].

5  Q 2
D=  d  5  2000 2  14,95мм , приймаємо D=16 мм [7].
 [ p ] 3,14  40 12

10. Визначаємо висоту фланця гайки за формулою [7].
а=(0,25…0,30) Нr =0,2516=4 мм. Приймаємо а=6 мм [7].
11. Перевіряємо висоту фланця на зріз за формулою [7].
τзр =Q/Da= 2000/3,14166=6,63[τзр]=20…25 МПа.
12. З умови зносостійкості зовнішній діаметр опорної поверхні кришки
визначається за формулою [7].
42

4  Q 2 4  2000
10,52
D0 =  d 2   19,57мм
  [д] 3,14  15
де [д] – допустимий питомий тиск, МПа, [д] = 15 МПа [7].
Приймаємо D0 = 20 мм [7].
Внутрішній діаметр кришки приймаємо з співвідношення [7]:
d0 =0,7D0 =0,720=14 мм.
13. Перевіряємо гвинт на стійкість.
Визначаємо довжину стиснутої частини гвинта за формулою [7].
l=l +h + H
r =28+15+ 16 =51 мм
0 2
2 2
Визначаємо гнучкість гвинта за формулою [7].
=μl/[min]=251/2,125=47,84
де μ – поправочний коефіцієнт, μ=2 [7];
[min] = d3 /4 = 8,5/4=2,125 мм [7];
Отже, визначаємо допустиме осьове навантаження за формулою [7].
2
  d 3,14  8,52
Q=[] 3 = 120 0.87=5960 Н > Q= 2000Н.
4 4
де  - поправочний коефіцієнт, =0,87 [7].
14. Визначаємо еквівалентне напруження в найбільш небезпечному перерізі
гвинта за формулою [7].

4Q 2 T 4  2000 2 758,4
екв = ( )  3( 2 = ( )  3( 2 =
 2
d 3 )
3 0,2d 2 3 )
3 3,14  8,5 0,2  8,5
= 35,56 МПа  [] = 120 МПа.
де Т – момент тертя в різі, Нмм, визначається за формулою [7].
d 10,5
Т= Q 2 tg(+φ/) = 2000 tg(3,857+544/) = 758,4 Нмм
2 2
Отже, стійкість та міцність розрахованого гвинта забезпечується.
Розрахунок похибки пристрою виконуємо за формулою [12]:
43
 2  2  2 2 2
ΔΣ =Δуе+Δр+Δум+ 2б вс п ус.м  м  з ,мм

де Δуе – похибка розмірів установчих елементів, мм, Δуе=0,003мм [12] ;

Δр – похибка передаючих пристроїв, мм, Δр=0 [12] ;
Δум – систематична похибка виготовлення установчих мір, мм, Δум= 0 [12];

Δб – похибка базування, мм, Δб = 0 [12];

Δвс – похибка встановлення заготовки, мм, Δвс =0,008 мм [12];
Δп – випадкова похибка, яка виникає за рахунок зазору, мм, Δп =0 [12];

Δус.м – випадкова похибка виготовлення установчих мір, мм, Δус.м=0,004мм

[12];
Δм – похибка метода вимірювання, мм, Δм = 0,002 мм, [12];
Δз – похибка закріплення, мм, Δз = 0 [12].
2 2 2
Отже, ΔΣ =0,003+ 0,008  0,004  0,002 =0,0124 мм.

Похибка пристрою повинна складати не більше 30...35 від параметру, що
вимірюється [12].
1
= 0,063=0,021мм, Δ =0,0124=0,021
Σ
3
Отже, пристрій забезпечує необхідну точність обробки.
3.2 Проектування спеціального контрольно-вимірювального пристрою
Опис конструкції та роботи спеціального контрольного пристрою
Контрольний пристрій призначений для контролю радіального биття поверхні
300h8( +0,03
-0.081) відносно вісі отвору 55Н7( ).
Пристрій складається з плити на якій встановлюється:
- кронштейн поворотний із закріпленою індикаторною головкою;
- вісь оправки, яка закріплюється у підшипниковій втулці;
- комплекс кріпильних елементів.
Деталь, що контролюється, встановлюється на вісь до упору в бурт.
44
Плита поворотна з індикаторною головкою, попередньо відведена на 90,
повертається до контакту з поверхнею, що контролюється, для проведення
контролю.
Індикаторну головку попередньо необхідно налаштувати на нолоьву поділку
по еталонній деталі, встановленій на оправку.
Розрахунок контрольного пристрою на точність
Похибку контрольного пристрою розраховуємо за формулою [12]:

2 2 2 2 2
ΔΣ =Δуе+Δр+Δум+ 2б  вс  п   ус.м  м  з ,мм

де Δуе – похибка розмірів установчих елементів, мм, Δуе=0,003мм [12] ;

Δр – похибка передаючих пристроїв, мм, Δр=0 [12] ;
Δум – систематична похибка виготовлення установчих мір, мм, Δум= 0 [12];

Δб – похибка базування, мм, Δб = 0 [12];

Δвс – похибка встановлення заготовки, мм, Δвс =0,008 мм [12];
Δп – випадкова похибка, яка виникає за рахунок зазору, мм, Δп =0 [12];

Δус.м – випадкова похибка виготовлення установчих мір, мм, Δус.м=0,004мм

[12];
Δм – похибка метода вимірювання, мм, Δм = 0,002 мм, [12];
Δз – похибка закріплення, мм, Δз = 0 [12].
2 2 2
Отже, ΔΣ =0,003+ 0,008  0,004  0,002 =0,0124 мм.

Похибка пристрою повинна складати не більше 30...35 від параметру, що
вимірюється [12].
1
= 0,063=0,021мм
3
ΔΣ =0,0124=0,021
Отже, пристрій забезпечує необхідну точність вимірювання.
45
Розділ 4. Охорона праці та безпека у надзвичайних ситуаціях
4.1 Вимоги безпеки під час гарячої штамповки
НПАОП 28.0-1.33-13 «Правила охорони праці під час ковальсько-пресових
робіт».
Вимоги безпеки під час штампування на кривошипних
гарячештампувальних і гвинтових пресах
1. Кривошипні преси повинні мати гальмові пристрої для забезпечення після
кожного робочого ходу автоматичного відключення пускового пристосування і
зупинки повзуна (траверси) у крайньому вихідному положенні.
2. Преси кривошипні гарячештампувальні повинні мати пристрій для
надійного забезпечення виведення повзуна зі стану заклинювання (зупинка
повзуна біля крайнього нижнього положення), виникнення якого можливе
внаслідок великих зусиль при деформуванні.
3. Установлення штампів на пресі необхідно виконувати при виключених
механізмах, коли повзун преса знаходиться в крайньому верхньому положенні при
підведеному під повзун упорі.
4. При установленні штампів на кривошипні гарячештампувальні преси
необхідно забезпечувати потрібний зазор між нижньою і верхньою вставками при
крайньому нижньому положенні повзуна для унеможливлення зіткнення вставок
під час роботи.
5. Під час установлення штампів на гвинтові преси необхідно забезпечувати
потрібний зазор між нижньою і верхньою вставками штампів у крайньому
нижньому положенні повзуна за допомогою ударних пластин.
6. Не дозволяється на гвинтовому пресі підкладати на лінію рознімання
штампів прокладки і виконувати робочі ходи в разі затримання заготовки у верхній
вставці штампа.
Вимоги безпеки під час штампування на гідравлічних пресах
1. Під час штампування на гідравлічних пресах для захисту працівників від
падаючих гайок, що відгвинтилися, шпильок і частин сальника, що розірвалися, на
траверсі під фланцями необхідно установити металевий кожух для їх уловлення.
2. Індукційне нагрівання півматриць штампа повинно виконуватися за
наявності захисного кожуха трансформатора та водоохолодження індуктора.
3. Під час роботи на установках з індукційним нагріванням необхідно
використовувати кліщі та інші ручні інструменти, виготовлені з немагнітних
матеріалів.
Укладати заготовки в штамп і витягати їх зі штампа необхідно тільки через
спеціальне робоче вікно в нагрівальному блоці.
Вимоги безпеки під час штампування з нагріванням у печах
1. Нагрівальне (пічне) устаткування повинно відповідати вимогам НПАОП
28.5-1.02-07.
2. Під час штампування з нагріванням не дозволяється застосовувати штампи
з чавунів, термічно зміцнених сталей та сталей з утворенням механічно нестійкої
окалини.
3. Установлення та знімання штампів і пристосувань необхідно виконувати
після відключення і зупинення частин устаткування, що обертаються і рухаються,
та охолодження штампа. Дозволяється виконувати установлення і знімання
нагрітих штампів із застосуванням спеціальних засобів і пристроїв захисту
відповідно до вимог чинного законодавства.
4. Під час штампування з нагріванням необхідно застосовувати змащувальні
матеріали, визначені технічною документацією на устаткування.
5. Для утримання і переміщення нагрітих заготовок необхідно застосовувати
засоби механізації та ручний інструмент (пінцети, кліщі).
6. Відштамповані нагріті деталі необхідно укладати на стелажі або на піддони
з термоізольованим покриттям та у термошафи.
Вимоги безпеки під час штампування з нагріванням на установках
радіаційного типу з електричним джерелом випромінювання
47
1. Нагрівальну панель штампувального устаткування необхідно екранувати
відповідно до вимог чинного законодавства.
2. Включати нагрівання заготовок необхідно після встановлення заготовки на
штампі. Заготовки необхідно нагрівати поштучно.
3. Контрольні виміри температури заготовки необхідно виконувати
дистанційно або за допомогою контактної термопари.
4. Нанесення на штампи необхідно виконувати під час перебування
нагрівальної панелі в крайньому неробочому положенні.
Вимоги безпеки під час штампування з електроконтактним нагріванням
1. Заготовки необхідно нагрівати поштучно.
2. Під час розміщення і затискання заготовки в контактах, нанесення на
штампи змащувальних матеріалів, визначених технічною документацією на
устаткування, профілактичного знежирення і зачищення контактів нагрівальну
установку необхідно знеструмити.
3. Знежирення і зачищення контактів необхідно виконувати механічним
способом з подальшим протиранням тампоном, змоченим неорганічним
розчинником або холодною водою, і сушінням серветками.
4.2 Вимоги безпеки під час виконання штампувальних робіт
Під час виконання штампувальних робіт необхідно дотримуватися вимог, які
зазначені в Правилах охорони праці під час холодного оброблення металів НПАОП
0.00-1.68-13.
Під час штампування дрібних деталей невеликими партіями подавання
заготовок у штамп необхідно виконувати із застосуванням засобів малої
механізації (лотків, шиберів).
Подавання заготовок у штамп і видалення відштампованих деталей і відходів
зі штампа вручну дозволяється за наявності на пресі ефективних захисних
пристроїв (дворуке включення, фотоелементний захист, огородження небезпечної
зони преса) або при застосуванні штампів безпечної конструкції, висувних або
відкидних матриць, зблокованих із ввімкненням преса.
48
На невеликих штампах, застосовуваних на пресах з малим ходом повзуна,
необхідно передбачати зазори безпеки між рухомими і нерухомими їх частинами.
На пресах з великим ходом повзуна зазор безпеки повинен бути збільшений з
таким розрахунком, щоб кисть руки працівника не була притиснута в нижньому
положенні повзуна.
Якщо за умовами роботи (установка штампа на пресі з нерегульованим
великим ходом повзуна) неможливо дотримати зазори безпеки між рухомими і
нерухомими частинами, небезпечні зони повинні бути обгороджені.
У штампах з напрямними колонками повинно блокуватися сходження
напрямних втулок з колонок під час підйому повзуна.
Противіджимні пристрої не повинні виходити з напрямного отвору під час
роботи преса або вони повинні розташовуватися на штампі відповідно до вимог
технологічної документації, затвердженої роботодавцем. Застосування випадкових
шайб і прокладок під час кріплення штампів не дозволяється.
Під час закріплення верхньої частини штампа за допомогою хвостовика
розміри його повинні відповідати отворові в повзуні преса. За потреби повинні
використовуватися інші наявні в повзуні преса елементи кріплення (різьбові,
наскрізні отвори).
Застосовувати на хвостовиках штампів перехідні втулки дозволяється у
випадках, коли хвостовик призначений тільки для центрування.
Під час закріплення верхньої частини штампа до повзуна преса тільки
хвостовиком, а також при застосуванні кулькових напрямних елементів сходження
напрямних втулок зі стовпчиків під час роботи штампа не дозволяється.
Установлення декількох пружин у штампах в наборі по висоті без
центрувальних елементів, які запобігають зсуванню пружин, не дозволяється.
Штампи із твердосплавними робочими деталями установлювати на підкладні
бруси не дозволяється.
Видалення застряглих у штампі деталей і відходів необхідно виконувати
відповідними пристроями (гачками, щітками) при вимкненому пресі.
49
Змащування штампів необхідно виконувати за допомогою спеціальних
пристосувань (ручних розбризкувачів або стаціонарних пристроїв для змазування)
для запобігання потраплянню рук працівника у небезпечну зону.
Під час роботи на пресах необхідно систематично перевіряти кріплення
штампів до преса, кріплення деталей штампів, стан захисних пристроїв, прочищати
канали для змащення і виходу повітря.
4.3 Вимоги безпеки до штампувальника при роботі на пресах
До самостійної роботи як штампувальника при роботі на пресах
допускаються особи не молодші 18 років, які пройшли медичний огляд, а також:
 вступний інструктаж;
 інструктаж з пожежної безпеки;
 первинний інструктаж на робочому місці;
 навчання безпечним методам та прийомам праці не менше ніж за 10
годинною програмою.
Штампувальник при роботі на пресах повинен проходити:
• повторний інструктаж з безпеки праці на робочому місці не рідше ніж через
кожні три місяці;
• позаплановий та цільовий інструктажі при зміні технологічного процесу чи
правил з охорони праці, заміні або модернізації виробничого обладнання,
пристроїв та інструменту, зміні умов та організації праці, при порушеннях
інструкцій з охорони праці, перервах у роботі більш ніж на 60 календарних днів
(для робіт, до яких пред'являються підвищені вимоги безпеки – 30 календарних
днів);
• медичний огляд.
Штампувальник при роботі на пресах зобов'язаний:
• дотримуватись правил внутрішнього трудового розпорядку, встановлених
на підприємстві;
• дотримуватись вимог інструкції, щодо заходів пожежної безпеки, інструкції
з електробезпеки;
50
• дотримуватись вимог безпеки при роботі на пресах;
• використовувати за призначенням та дбайливо ставитися до виданих засобів
індивідуального захисту.
Штампувальник під час роботи на пресах повинен:
• вміти надавати першу (долікарську) допомогу потерпілому при нещасному
випадку;
• знати місце розташування засобів надання долікарської допомоги,
первинних засобів пожежогасіння, головних та запасних виходів, шляхів евакуації
у разі аварії чи пожежі;
• виконувати лише доручену роботу та не передавати її іншим без дозволу
майстра чи начальника цеху;
• під час роботи бути уважним, не відволікатися та не відволікати інших, не
допускати на робоче місце осіб, які не мають відношення до роботи;
• утримувати робоче місце у чистоті та порядку.
Штампувальник при роботі на пресах повинен знати та дотримуватися
правил особистої гігієни. Приймати їжу, курити, відпочивати тільки у спеціально
відведених для цього приміщеннях та місцях. Пити воду тільки із спеціально
призначених для цього установок.
У разі виявлення несправностей обладнання, пристроїв, інструментів та
інших недоліків або небезпек на робочому місці негайно повідомити майстра або
начальника цеху. приступити до роботи можна тільки з їхнього дозволу після
усунення всіх недоліків.
При виявленні загоряння або пожежі:
• вимкнути обладнання;
• повідомити пожежну охорону та адміністрацію;
• розпочати гасіння пожежі первинними засобами пожежогасіння, що є в
цеху, відповідно до інструкції з пожежної безпеки.
При загрозі життю - залишити приміщення.
51
При нещасному випадку надати потерпілому першу (долікарську) допомогу,
негайно повідомити про те, що трапилося майстру або начальнику цеху, вжити
заходів щодо збереження обстановки події (стан обладнання), якщо це не створює
небезпеки для оточуючих.
За невиконання вимог безпеки, викладених у цій інструкції, робітник несе
відповідальність згідно з чинним законодавством.
Відповідно до "Типових галузевих норм безкоштовної видачі робітникам та
службовцям спеціального одягу, спеціального взуття та інших засобів
індивідуального захисту" штампувальник повинен використовувати наступні ЗІЗ:
костюм бавовняний, черевики шкіряні, рукавиці комбіновані.
Основними небезпечними та шкідливими виробничими факторами за певних
обставин можуть бути:
• елементи виробничого обладнання;
• несправний робочий інструмент;
• частинки металу, що відлітають;
• електрострум;
• промисловий пил;
• виробничий шум.
При знаходженні на території штампувальник при роботі на пресах повинен
дотримуватися таких вимог: до місця роботи та з роботи штампувальник повинен
проходити тільки встановленими маршрутами, позначеними покажчиками
«Службовий прохід»;
Вимоги безпеки перед початком роботи
Перед початком роботи штампувальник при роботі на пресах повинен
одягнути справний спецодяг і спецвзуття, що покладає за нормами, привести його
в порядок, застебнути на гудзики обшлага рукавів.
Перевірити своє робоче місце, воно має бути рівномірно освітлене (без
відблисків), не захаращене сторонніми предметами.
52
Забезпечити надійність кріплення штампів та у процесі роботи вести
періодичний контроль за їх кріпленням.
Перевірити наявність довкола робочого місця захисних огорож.
Наявність запобіжних пристроїв, що зблоковані з пусковими механізмами.
Перевірити справність інструменту та пристроїв:
• рукоятка ударного інструменту (молотка тощо) повинна мати овальну
форму в поперечному перерізі та бути прямою;
• поверхня бойка молотка має бути опуклою, гладкою, нескошеною, без
задирок;
• інструмент ударної дії (зубіла, крейцмейселі, борідки та ін.), повинні мати
гладку потиличну частину без тріщин, задирок, наклепу та скосів;
• веретено ручного інструменту із загостреним робочим кінцем (напилки,
викрутки тощо) повинно надійно закріплюватися в рівній, гладко зачищеній
рукоятці, яка, для більшої міцності, повинна бути стягнута з обох кінців
металевими кільцями бандажними;
• гайкові ключі повинні відповідати розмірам болтів і гайок, позіхання
гайкових ключів повинні мати суворо паралельні губки, відстань між якими
повинна відповідати стандартному розміру, позначеному на ключі;
• торцеві та накидні ключі не повинні зміщуватися у з'єднаних рухомих
частинах.
При необхідності використання переносного світильника, перевірити:
наявність захисної сітки, справність шнура та ізоляційної трубки, справність
розетки та вилки. Напруга переносних світильників не повинна перевищувати 42
В. Не рекомендується використовувати саморобні переносні світильники.
Вимоги безпеки під час роботи
При виконанні робіт на пресах повинен здійснюватись регулярний контроль
за надійністю кріплення штампів.
Налагодження штампу проводити на холостих ходах преса в режимі
«Налагодження»
53
При встановленні штампів на гарячестампувальні преси необхідно звернути
увагу на забезпечення потрібного зазору між нижньою і верхньою вставками при
крайньому нижньому положенні повзуна, не допускаючи співударення вставок при
роботі.
Напівматриці гідравлічних багатоплунжерних пресів при штампуванні
повинні бути закриті і затиснуті зусиллям, що не допускає їх розкриття в процесі
деформування.
Блоки для кріплення штампів на багатоплунжерних гідравлічних пресах
повинні забезпечувати надійне встановлення напівматриць, пуансонів та
виштовхувачів. Особлива увага має бути приділена співвісності пуансонів та
відповідних отворів у напівматрицях.
При індукційному нагріванні напівматриць необхідно забезпечити:
- справність захисного кожуха трансформатора;
- водоохолодження індуктора до його повного остигання
Укладати заготовки в штамп і вилучати їх із штампу слід лише через
спеціальне вікно в нагрівальному блоці.
При заміні штампів-вставок у гарячому стані слід застосовувати допоміжний
інструмент, що виключає торкання нагрітих поверхонь руками.
Необхідно застосовувати заходи, що запобігають попаданню рідини на
нагрівальний бак.
Якщо електроустаткування несправне, викликати електромонтера.
Вимоги безпеки у аварійних ситуаціях.
При виникненні аварійної ситуації штампувальник зобов'язаний припинити
роботу, негайно повідомити про те, що трапилося майстру (бригадиру) і далі
виконувати його вказівки щодо попередження нещасних випадків або усунення
аварійної ситуації.
Працівники, які знаходили поблизу, за сигналом тривоги зобов'язані негайно
з'явитися до місця події та взяти участь у наданні потерпілому першої долікарської
допомоги або усунення аварійної ситуації.
54
При ліквідації аварійної ситуації необхідно діяти відповідно до
затвердженого депо плану ліквідації аварій.
У разі пожежі повідомити в пожежну охорону та керівника роботи
Гасити предмети, що горять, що знаходяться на відстані менше 2 м від
контактної мережі, дозволяється тільки вуглекислотними або порошковими
вогнегасниками.
Гасити предмети, що горять водою, хімічними, пінними вогнегасниками
можна тільки за дозволом майстра, що напруга з контактної мережі знята і вона
заземлена.
Вимоги безпеки після закінчення роботи
Знеструмити електропривод, привід преса.
Привести до ладу своє робоче місце. Інструменти, пристрої та мастильні
матеріали прибрати у відведене для них місце. Дрантя і займисті матеріали, щоб
уникнути самозаймання, прибрати в металеві ящики з щільними кришками.
Повідомити майстра про всі недоліки, які мали місце під час роботи, та про
вжиті заходи щодо їх усунення.
Зняти спецодяг, прибрати його в шафу, вимити руки та обличчя з милом, по
можливості прийняти душ, застосовувати для миття хімічні речовини
забороняється.
Висновки
В кваліфікаційній роботі розкрито службове призначення деталі „Колесо
зубчасте„ дано характеристику виробництва, перевірено забезпечення точності
розмірів за варіантами технологічного процесу.
В роботі виконано: аналіз технологічності конструкції деталі, обґрунтований
вибір заготовки, розроблений технологічний процес виготовлення деталі „ Колесо
зубчасте„ (МОК - маршрутно-операційна карта), вибрано оснащення і методи
контролю, виконано розрахунки припусків, режимів різання та норм часу.
Спроектовано: спеціальний верстатний та контрольний пристрої для обробки
деталі „ Колесо зубчасте„.
55
В розділі охорона праці розглянуто вимоги безпеки під час гарячої штамповки.
56
Список використаних джерел

1. Аверченков В. І. та ін.Збірник задач і вправ з технології
машинобудування. Житомир. ЖДТУ, 2001. 315с.
2. Тарасов О. Ф., Алтухов О. В., Сагайда П. І. та ін. Автоматизоване
проєктування і виготовлення виробів із застосуванням CAD/CAM/CAE-систем
3. Муляр Ю. І., Репінський С. В. Автоматизація виробництва в
машинобудуванні. Ч. 1. Вінниця : ВНТУ, 2019..
4. Муляр Ю. І., Репінський С. В. Автоматизація виробництва в
машинобудуванні. Ч. 2. Вінниця : ВНТУ, 2020.
5. Мироненко О. М. Проектування пристосувань. Вінниця : ВНТУ, 2004.
6. Дерібо О. В. Основи технології машинобудування. Ч. 1. Вінниця :
ВНТУ, 2013.
7. Дерібо О. В., Дусанюк Ж. П., Репінський С. В., Сухоруков С. І.
Основи технології машинобудування. Ч. 2. Вінниця : ВНТУ, 2021.
8. Бондаренко С.Г Розмірні розрахунк механоскладального
виробництва. Київ, ІСДО, 1993 р, 544 с.
9. Боровик А.1. Проектування технологічного оснащення:
Навчальний посібник.-К, 1996.-488с.
10. Боровик А.І. Технологічна оснастка механоскладального
виробництва. - К.:Кондор 2008. -726 с.
11. Яковенко І. Є., Пермяков О. А., Фесенко А. В. Технологічні основи
машинобудування.
12. Паливода Ю. Є., Дячун А. Є. Заготовки у машинобудівному
виробництві. Тернопіль : ТНТУ, 2022.
13. ГОСТ 2.105-95 Общие требования к текстовым документам. Киев.
Госстандарт Украины. 1995. 37 с.
14. Кальченко В. В., Пасов Г. В. Верстати з ЧПК та ВК. Чернігів : ЧНТУ,
2019. 96 с.
15. Дубровський С. С. Допуски і посадки в машинобудуванні (міжнародні
57
та національні аспекти стандартизації). Львів : Новий Світ-2000, 2020.
16. Допуски и посадки: Справочник. Ю.Е. Кирилюк.-К. :Вища шк.
Головное издательство, 1987. - 120 с.
17. Набродов В. З. Допуски, посадки та технічні вимірювання. Київ :
Літера ЛТД, 2019.
18. Жидецький В.Ц. Практикум з охорони праці.- Львів, Афіша,2000.-
352с.
19. ДСТУ 3321:2003. Система конструкторської документації. Терміни
та визначення основних понять.
20. Терлецький Т. В., Кайдик О. Л., Ткачук А. А., Речун О. Ю. Основи
технічної документації. Луцьк : ЛНТУ, 2021.
21. Грибан В. Г., Фоменко А. Є., Казначеєв Д. Г. Безпека
життєдіяльності та охорона праці. Дніпро, 2022.
22. Когут М.С. Механоскладальні цехи та дільниці у машинобудуванні.
Підручник. Львів «Львівська політехніка» 2000.352 с.
23. Кондрашев П. В. Матеріалознавство. Київ : КПІ ім. Ігоря
Сікорського, 2023.
24. Оформлення технологічних документів у курсових і дипломних
проектах ( Укл П.О. Руденко). - Черкаси: ЧІТІ, 1993 - 64 с.
25. ДСТУ 3008:2015. Інформація та документація. Звіти у сфері науки і
техніки. Структура та правила оформлювання. – Чинний від 01.07.2017. – 26 с..
26. ДСТУ ГОСТ 7.1:2006. Бібліографічний запис, бібліографічний опис.
Загальні вимоги та правила складання: методичні рекомендації з
впровадження/уклали: Галевич О.К.,Штогрин І. М.- Львів, 2008 – 20с. ДСТУ.
27. ДСТУ. 3008-95 – Документація. Звіти у сфері науки і техніки.
Структура і правила оформлення.
58

Репозиторій ЧДТУ