Репозиторій ЧДТУ
Репозиторій ЧДТУ зберігає і дозволяє легкий і відкритий доступ до всіх видів цифрового контенту, включаючи текст, зображення, анімовані зображення, MPEG і набори даних
Дізнатися більше
Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8718Повний запис метаданих
| Поле DC | Значення | Мова |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | Коваленко, Юрій Іванович | - |
| dc.contributor.author | Додаєв, Андрій Олегович | - |
| dc.date.accessioned | 2026-03-16T09:13:04Z | - |
| dc.date.available | 2026-03-16T09:13:04Z | - |
| dc.date.issued | 2025 | - |
| dc.identifier.uri | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8718 | - |
| dc.description.abstract | Анотація На кваліфікаційну роботу бакалавра на тему: «Конструкторськотехнологічне забезпечення виготовлення деталі «Корпус К1.54.11.06»» Виконавець: здобувач групи ПМ-11 Додаєв Андрій Олегович Керівник: Коваленко Юрій Іванович Кваліфікаційна робота бакалавра містить 81 сторінку формату А4, 9 рисунків, 23 таблиць, 24 літературних джерел. В кваліфікаційній роботі здійснено аналіз службового призначення деталі, проведено вибір матеріалу для виготовлення деталі, визначено тип виробництва, обґрунтовано вибір виготовлення заготовки, розроблений технологічний процес виготовлення деталі «Корпус К1.54.11.06», здійснено вибір технологічного обладнання, проведено розрахунки, режимів різання та норм часу. Спроектовано: спеціальний верстатний пристрій для обробки деталі «Корпус К1.54.11.06», а також контрольний пристрій для вимірювання перпендикулярності торців. В розділі охорона праці та безпека у надзвичайних ситуаціях розглянуто правила забезпечення безпечної евакуації людей. | uk_UA |
| dc.language.iso | uk | uk_UA |
| dc.subject | Технологічний процес виготовлення деталі | uk_UA |
| dc.title | Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі «Корпус К1.54.11.06» | 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 | |
|---|---|---|---|---|
| Додаєв.pdf Restricted Access | 1.35 MB | Adobe PDF | Переглянути/Відкрити Запит копії |
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
«Корпус К1.54.11.06»»
Виконав: здобувач 4 курсу, групи ПМ-11
Спеціальності 131 – «Прикладна механіка»
Освітня програма – «Комп’ютерне конструювання
обладнання та розробка технологій
машинобудування»
Додаєв Андрій Олегович
Керівник: Коваленко Ю.І.
Рецензент: Якушев В.І., директор ДП «Семпал»
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
« » ____________20___р.
ЗАВДАННЯ
на кваліфікаційну роботу бакалавра
__________________ Додаєв Андрій Олегович _____ ________________________
(прізвище, ім’я, по батькові)
1. Тема роботи Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення
деталі «Корпус К1.54.11.06»
Керівник роботи: Коваленко Юрій Іванович
(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 _______________________
3. Вихідні дані до роботи: кресленик корпус К1.54.11.06_____________
______________________________________________________________
4. Зміст пояснювальної записки:1. Інженерні розрахунки заданої деталі; 2.
Технологічний розділ; 3. Конструкторський розділ; 4. Охорона праці та безпека
у надзвичайних ситуаціях
____________________________________________________________________
_______________________________________________________________
5. Перелік графічного матеріал(з точним зазначенням обов’язкових
креслеників, плакатів, презентацій тощо): Корпус К1.54.11.06; Корпус
К1.54.11.06 (заготовка); Маршрут обробки деталі; Пристрій верстатний;
Пристрій контрольний; Охорона праці та безпека у надзвичайних ситуаціях (
забезпечення безпечної евакуації людей)
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
________________________________________________________
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.
4 Цікановський В.Л.
7. Дата видачі завдання ______________
Календарний план
№ Термін
Назва етапів кваліфікаційної роботи виконання Примітка
з/п етапів роботи
1. Інженерні розрахунки заданої деталі
2. Технологічний розділ
3. Конструкторський розділ
4. Охорона праці та безпека в надзвичайних
ситуаціях
5. Оформлення технічної документації
Здобувач ___________ Андрій ДОДАЄВ
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 К1.54.11.06»»
Виконавець: здобувач групи ПМ-11 Додаєв Андрій Олегович
Керівник: Коваленко Юрій Іванович
Кваліфікаційна робота бакалавра містить 81 сторінку формату А4, 9
рисунків, 23 таблиць, 24 літературних джерел.
В кваліфікаційній роботі здійснено аналіз службового призначення
деталі, проведено вибір матеріалу для виготовлення деталі, визначено тип
виробництва, обґрунтовано вибір виготовлення заготовки, розроблений
технологічний процес виготовлення деталі «Корпус К1.54.11.06», здійснено
вибір технологічного обладнання, проведено розрахунки, режимів різання та
норм часу.
Спроектовано: спеціальний верстатний пристрій для обробки деталі
«Корпус К1.54.11.06», а також контрольний пристрій для вимірювання
перпендикулярності торців.
В розділі охорона праці та безпека у надзвичайних ситуаціях розглянуто
правила забезпечення безпечної евакуації людей.
Abstract
For the bachelor's qualification work on the topic: "Design and technological
support for the manufacture of the part "Housing K1.54.11.06""
Performer: applicant of group PM-11 Dodayev Andriy Olegovich
Supervisor: Kovalenko Yuriy Ivanovych
The bachelor's qualification work contains 81 pages of A4 format, 9 figures, 23
tables, 24 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 blank manufacturing was justified, the
technological process for the manufacture of the part "Housing K1.54.11.06" was
developed, the selection of technological equipment was carried out, calculations
were made, cutting modes and time standards were made.
Designed: a special machine tool for processing the part "Housing
K1.54.11.06", as well as a control device for measuring the perpendicularity of the
ends.
The section on occupational health and safety in emergencies discusses the
rules for ensuring the safe evacuation of people.
ЗМІСТ
Вступ………………………………………………………………………………..5
1. Інженерні розрахунки заданої деталі
1.1. Аналіз службового призначення деталі, вибір матеріалу ………………..6
1.2. Визначення типу виробництва ……………………………………………….10
1.3. Аналіз технологічності конструкції деталі…………………………………..15
1.4. Попередній вибір заготовки та методу її одержання ……………………….18
2. Технологічний розділ
2.1 Виявлення і аналіз розмірних зв'язків поверхонь деталі та формулювання
основних технологічних рішень ………………………………………………….22
2.2. Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь …………………… 26
2.3. Вибір варіантів маршрутів обробки деталі ………………………………… 28
2.4. Вибір обладнання, технологічного оснащення …………………………… 35
2.5. Встановлення режимів різання ………………………………………………41
2.6. Нормування технологічного процесу ……………………………………… 50
3. Конструкторський розділ
3.1 Проектування верстатного пристрою…………………………………………52
3.2 Проектування спеціального контрольно-вимірювального пристрою………59
4. Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях
4.1 Забезпечення безпечної евакуації людей……………………………………..62
4.2 Основні інженерно-технічні засоби захисту від пожежі ……………………75
Висновки…………………………………………………………………………...79
Список використаних джерел…………………………………………………..80
Додатки
4
ВСТУП
В умовах переходу до ринкової економіки особливої актуальності набуває
запровадження інноваційних технологічних процесів, які сприяють зростанню
продуктивності виробництва. Головна ціль таких процесів — забезпечення
виготовлення виробів високого рівня якості з одночасно раціональним
використанням матеріальних і енергетичних ресурсів. Досягнення цих
результатів можливе через використання сучасного технологічного обладнання
з високою концентрацією операцій, що дозволяє об’єднувати кілька
технологічних переходів у межах однієї операції. Такі установки ефективно
впроваджуються в адаптивні виробничі комплекси та автоматизовані
технологічні лінії, де активно застосовуються засоби обчислювальної техніки.
Не менш значущим є й застосування сучасних заготовок, форма яких
максимально наближена до геометрії готової деталі, що дозволяє істотно
зменшити обсяги механічної обробки. Ефективність технологічного процесу
великою мірою залежить від рівня технологічності конструкції виробу, тому її
глибокий аналіз і можливість внесення конструктивних змін є критично
важливими. Успішність реалізації вищезазначених підходів визначається типом
виробничого процесу, технічним потенціалом підприємства, наявністю
сучасних машин та обладнання, а також кваліфікацією інженерного і
робітничого персоналу. Мета цієї роботи полягає в розробці конструкторсько-
технологічного комплексу для виготовлення деталі «Корпус К1.54.11.06». У
рамках проєкту передбачено практичне застосування знань, набутих під час
вивчення профільних дисциплін, для вирішення конкретних виробничих
завдань — зокрема, створення ефективного, якісного та орієнтованого на
практику технологічного процесу виготовлення деталей.
5
1. Інженерні розрахунки заданої деталі
1.1. Аналіз службового призначення деталі, вибір матеріалу
Стопорний (швидкозапорний) автоматичний клапан - вузол парової
турбіни - служить для швидкого зупинення доступу пара в турбіну. Клапаном
користуються також і при пуску турбіни.
Стопорний клапан складається із наступних вузлів і основних деталей:
корпуса К1.54.021, стопорного клапана К1.54.030, з’єднання ІІ-25x32 ГОСТ
5026- 57, кришок К1.54.001, K1.54.005, корпуса K1.54.006, пружини K1.54.007,
ковпака К1.54.008, поршня К1.54.011.
Рисунок 1.1- Складальне креслення стопорного клапана
6
Деталь «Корпус» К1.54.11.09 являє собою основний несучий елемент
конструкції стопорного клапана. «Корпус» К1.54.11.09 об’єднує деталі у вузол,
забезпечуючи правильне розташування їх один відносно одного. Відповідно з
цим, відповідальні поверхні виконані з підвищеною точністю та шорсткістю.
Для корпусу характерним є наявність базових поверхонь, основних
отворів і отворів для кріплення. «Корпус» К1.54.11.09 є фігурною
конструкцією, що має знизу і справа циліндричні виступи, що закінчуються
фланцями, і знизу фланця отвори для кріплення. Всередині корпус пустотілий, з
діаметром 148 і 0168мм, для входу і виходу пара.
Робота стопорного клапана полягає у наступному. В камеру и по
маслопроводу нагнітається масло від масляного шестерінчастого насосу, що
перевищує силу стиснення пружини K1.54.007. Поршень К1.54.011 під тиском
масла переміщується вгору. Стопорний клапан, зв’язаний з поршнем К1.54.011,
штоком K1.54.032 переміщується вгору і відкриває прохідний отвір в корпусі
К1.54.021, через який пар поступає в турбіну.
Під час роботи турбіни стопорний клапан знаходиться у відкритому
положенні. При незпрацюванні механізму тиск масла в камері и падає і під
тиском пружини К1.54.007 клапан швидко закриває прохідний отвір в корпусі,
зупиняючи надходження пара в турбіну.
Виходячи із службового призначення корпусу, до неї слід поставити такі
вимоги: міцність деталі, жорсткість, вібростійкість, висока точність взаємного
розташування основних баз. Орієнтуючись на ці вимоги, вибираємо
відповідний матеріал, опираючись на дані специфікації складального
креслення.
Отвори М30х2-7Н призначені для кріплення «Корпус» К1.54.11.09 до
корпусу К1.54.00.06. Торці «Корпус» К1.54.11.09 оброблені з шорсткістю
Rа=6,3 мкм.
Торці «Корпуса К1.54.11.06» оброблені з шорсткістю Rа=6,3 мкм.
До основних отворів попередньо ставляться вимоги:
- 140Н7(+0,46) l =24мм, Rа=2,5;
7
- 220Н8(+0,072) l =10мм, Rа=2,5;
- 350Н7+0,057 l =10мм, Rа=2,5;
- 175Н7+0,040 l = 122мм, Rа=2.5;
- 45Н6 +0,016 l = 108мм, Rа=2.5;
-перпендикулярність отвору 140Н7(+0,46) 0,025 мкм відносно бази А;
- співвісність отвору 175Н7+0.040 мм 0,02 мкм відносно бази Б
(відносно вісі);
- мати достатню механічну міцність;
- мати однорідну мікроструктуру матеріалу;
- забезпечувати герметичність.
Отвори 30 призначені для кріплення «Корпус К1.54.11.06» до корпусу
К1.54.11.20. Конфігурація деталі підчиняється вимогам конструкції виробу та
вимогам технологічності з точки зору механічної обробки.
Виходячи із службового призначення деталі та умов її експлуатації
вибираємо сірий чавун марки СЧ18 ДСТУ 8833:2019 [1]. Хімічний склад
чавуну СЧ18 та відповідно матеріалу замінника сірого чавуну марки СЧ20
ДСТУ 8833:2019 приведено в таблиці 1.1[1]. Матеріали відрізняються лише
вмістом вуглецю в незначній мірі. Ці матеріали знаходяться в одному секторі
діаграми залізо-вуглець і зазнають одних і тих же структурних перетворень[1].
Мають вони майже однакові механічні властивості, які наведено в таблиці
1.2[1].
Таблиця 1.1 – Хімічний склад матеріала деталі та матеріала замінника[1]
Матеріал Вміст елементів, %
Не більше
Вуглець, C Марганець Кремній, Сірка, S Фосфор,
, Mn Si P
СЧ18 3…3,5 0,5 1,5…3 0,12 0,3…0,8
СЧ20 3,2…3,8 0,6 1,5…3,2 0,12 0,3…0,8
8
Таблиця 1.2 – Механічні властивості матеріалу деталі та матеріалу
замінника[1]
Матеріал Поріг міцності Поріг міцності Твердість Ударна
при розтягу в, при вигинанні НВ, МПа в’язкість а,
МПа виг, Мпа Н м/см
СЧ18 176 358 166…224 0,1
СЧ20 196 392 166…236 0,1
Механічні властивості[1]:
модуль пружності 80 МПа
відносне звуження: 1%;
- межа міцності при розтязі 176МПа;
- межа текучості 80 МПа;
- твердість по Бренелю 165НВ;
- усадка при литті 1,1%.
Таблиця 1.3 - Технологічні властивості[1]
Матеріал Оброблюваність Температура Показник Рідинно- Лінійна
різанням початку тріщено- текучість, усадка,
затвердіння, СТІЙКОСТІ, Кж. т. %
KVTB.СП. КVб.стю °С Кту
СЧ 18 1,1 0,7 1480-1490 0,8 1,0 0,7-0,8
СЧ 20 0,7 0,55 1490 0,5 1,1-1,2 0,9
Матеріал деталі, як і матеріал замінник, задовольняють вимоги щодо
механічних властивостей деталі, адже деталь працює в умовах значних
механічних навантажень та забезпечують отримання заготовки литтям. [1]
В процесі виготовлення деталь піддається термічній обробці –
графітизуючий відпал після лиття, для розкладання карбідів (усунення відбілу),
і зниження твердості поверхневого шару. Відпал проводимо при температурі
Т=850°...980 °С з витримкою 4...6 години, а потім повільне охолодження на
повітрі. [1]
9
1.2. Визначення типу виробництва
Найважливіша характеристика виробничої структури дільниці
механічного цеху - його тип виробництва [2,3].
Тип виробництва за ДСТУ 2960-94 характеризується коефіцієнтом
закріплення операцій Кз.о, який показує відношення різних технологічних
операцій, що виконуються підрозділом протягом місяця до кількості робочих
місць, і який обчислюється за формулою [2,3]:
∑О
К З .О .=∑ (1.1)
Рпр
де - ∑О−¿сумарна кількість операцій;
∑ Рпр−¿сумарна кількість робочих місць.
Розрахункова кількість верстатів обчислюється за формулою[2]:
N зап ·∑ T
С = шт .к .
P (1.2)
60 · Fд · ηзн
де N вип−¿програма запуску, за умовою Nвип. = 4000шт.;
Тшт .к .−¿штучно-калькуляційний час по кожній операції базового ТП;
значення Тшт.к. [2]
Fд=¿ 4060 - дійсний річний фонд часу, для двозмінної роботи
металорізального обладнання [2];
ηзн=¿0,8 - нормативний коефіцієнт завантаження обладнання, для
двозмінної роботи FД=4060год. [2].
При проектуванні виробничих процесів основою розрахунку є не річна
програма випуску виробів, а річна програма запуску їх у виробництво[2]:
β β
N зап=N р ·m·(1+ 1 + 2 (1.3)
100 100 )
❑
N зап=4000 ∙1 ∙(1+ 5 + 3
100 100 )=4320 шт/рік
❑
де N зап- програма випуску;
де N зап- програма випуску;
m - кількість деталей у виробі, шт.; m = 1шт; [2]
10
β1 - коефіцієнт, що враховує відсоток неминучого браку, %; β1 = 5 %[2]
β2 - коефіцієнт, що враховує відсоток запасних частин та
комплектуючих, % β2 =3%[2]
=∑ Тшт .к .⋅N = 1.38 ⋅4320
С р1 =0,03
60 ⋅F Д ⋅ηзн 60 ⋅4060 ⋅0,80
∑ Т
С шт .к .⋅N 74.54 ⋅4320
р2= = =1.5
60 ⋅F Д ⋅ηзн 60 ⋅4060 ⋅0,80
Після розрахунку кількості верстатів Ср, встановлюємо прийняте число
робочих місць Р, округлюючи до найближчого більшого цілого числа отримане
значення Ср.
Далі по кожній операції розраховуємо значення фактичного коефіцієнта
завантаження робочого місця за формулою[2]:
С
η P
фз= (1.4
P
фз1 = Ср1/Р1 = 0,03/1 = 0,03
фз2 = Ср2/Р2 = 1,5/2 = 0,75
Кількість операцій, необхідних для дозавантаження робочого місця
обчислюється за формулою [2]:
Офз=ηзн /ηфз (1.5)
Оз1 = зн1/фз1 = 0,80/0,03 =26,7
Оз2 = зн2/фз2 = 0,80/0,75 =1,1
Загальна кількість операцій обчислюється за формулою:
О=Р+Оз (1.6)
Отримані значення заносимо до таблиці 1.4. Після заповнення всіх граф
таблиці підраховуємо сумарні значення О і Р, визначаємо Кз.о. і тип
виробництва.
11
Таблиця 1.4 - Штучно-калькуляційний час на операціях
№ Назва операції tо , хв. tшт.к.=toк
Формула 3-ня t φК 3-ня
1 2 3 4 5 6 7
І Вертикально-фрезерна 0,444 1,85 0,82
1 Фрезерувати торець в розмір І=386 0,00061 0,222
Фрезерувати торець в розмір І
2 =385 0,00061 0,222
II Вертикально-фрезерна 0,30 1,85 0,56
Фрезерувати торець в розмір І
1 =384 0,00061 0,15
Фрезерувати торець в розмір І
2 =383 0,00061 0,15
3 Програмно-комбінована 30,35 2,14 54,94
Установ А
1 Обточити 372 на І =50 начорно t0=0,00017dl 3,145
2 Обточити 370 на І =50 начисто t0=0,00017dl 3,145
3 Точити 348 на І =10 начорно t0=0,00017dl 0,6
4 Точити 349,5 на І =10 начисто t0=0,00017dl 0,6
5 Точити 350Н7 на І =10 начисто t0=0,00017dl 0,6
6 Розточити 218 на І =10 начорно t0=0,00017dl 0,4
7 Розточити 219,5 на І =10 начисто t 0,4
0=0,00017dl
8 Розточити 220Н8 на І =10 тонко t0=0,00017dl 0,4
9 Розточити 188 на І =10 начорно t0=0,00017dl 0,323
10 Розточити 190 на І =10 начисто t0=0,00017dl 0,323
11 Розточити 137 на І =24 начорно t0=0,00017dl 0,6 *
п Розточити 139,5 на І =24 начисто t0=0,00017dl 0,6
12 Розточити 0140Н7 на І =24 тонко t0=0,0001dl 0.32
13 Точити 43 на І =108 начорно t0=0,00017dl 0,8
14 Точити 44,5 на І =108 начисто t0=0,00017dl 0.8
15 Точити 45Н6 на І =108 тонко t0=0,0007dl 0,44
15 Розточити 58 на І =45 начорно t0=0,00017dl 0,5
16 Розточити 60 на І =45 начисто t0=0,0001dl 0,5
17 Свердлити: отв. 16 на І =24 t0=0,00052dl 0,2
18 Свердлити 8отв. 30 на І =44 t0=80,00052dl5,2
Установ Б
1 Розточити 172,5 на І =127 t0=0,00017dl 0,6
2 Розточити 174,5 на І =127 t0=0,00017dl 0,6
3 Розточити 175Н7 на І =127 тонко t0=0,0001dl 0,32
4 Розточити 25 на І =30 начорно t0=0,00017dl 0,05
5 Розточити 25 на І =5 начорно t0=0,00017dl 0,05
12
Продовження таблиці 1.4 - Штучно-калькуляційний час на операціях
1 2 3 4 5 6 7
6 Фрезерувати торець в розмір І =12 0,00061 0,02
7 Свердлити 6 на І =147 t0=0,00052dl 0,46
8 Свердлити ботв. 10,6 на І =35 t0=0,00052dl 0,34
9 Зенкувати фаску 1 x45 t0=0,0001dl 0,019
10 Нарізати ботв. М12х1-7Н на І =30 t0=0,0004dl 0,24
4 Програмно-комбінована 11,4 1,72 19,60
Установ А
1 Свердлити отв. 12 на І =95 t0=0,00052dl 0,6
2 Цекувати 24 на І =2 t0=0,00052dl 0,6
3 Зенкувати фаску 1 x45 t0=0,0001dl 0,003
4 Нарізати М14х 1-7Н на І = 17 t0=0,0004dl 0,4
5 Свердлити отв. 20 на І =120 t0=0,00052dl 1,4
6 Зенкувати фаску 1 x45 t0=0,0001dl 0,003
7 Нарізати: М26х1-7Н на І =35 t0=0,0004dl 0,4
Установ Б
8 Свердлити отв. 20 на І =100 t0=0,00052dl 1,7
9 Зенкувати фаску 1 x45 t0=0,0001dl 0.003
Нарізати: М26х1-7Н на І =35 0,4
10 t0=0,0004dl
Таблиця 1.5 – Штучно-калькуляційний час по операціях за базовим ТП
№п /п Тип верстату Назва Тшт.к. СР Р ηфз Оз О
верстата
1 Вертикально- 6H13П 1,38 0,03 1 0,03 26,7 15
фрезерний
2 Програмно- ИР500ПМФ4 74,54 1,5 2 0,75 1,1 25
комбінований
Отримуємо сумарну кількість робочих місць - ∑Р=3, кількість операцій
∑О=40. Тоді коефіцієнт закріплення операцій
∑О 40
К З .О .= = =13,3
∑Р 3
13
Згідно ДСТУ 2960-94, по коефіцієнту закріплення операцій визначаємо,
що виробництво буде середньосерійним. Це виробництво характеризується
виготовленням обмеженої номенклатури виробів партіями, використання
спеціального обладнання та інструменту, широка спеціалізація робочих місць.
При цьому використовуються заготовки в піщано-глинисті форми, відливок за
металевими моделями. Даному виду виробництва по ДСТУ 2960-94відповідає
предметно-потокова форма організації виробничого процесу, запуск виробу
проводиться партіями з визначеною періодичністю[2.3].
Величина операційної партії заготовок обчислюється за формулою:
а ∙ N
= вип=5 ∙4320
n =85 шт (1.7)
F 253
де а - кількість робочих днів на які потрібний запас заготівок на складі, а =
5днів[2];
N – річний обсяг виробництва, N=4320шт.;
F - кількість робочих днів на протязі ріку, F = 253 днів.
14
1.3. Аналіз технологічності конструкції деталі
Трудомісткість виготовлення корпусних деталей значною мірою
визначається їх технологічністю, тобто правильним вибором матеріалу,
заданими розмірами, формою поверхонь та їх розташуванням із необхідною
точністю й якістю. Конструкція корпуса відповідає основним технологічним
вимогам[4]:
заготовку пропонується виготовляти прогресивним та економічним
методом – литтям, при якому багато нефункціональних поверхонь залишаються
необробленими;
деталь має достатню жорсткість, що не обмежує режими різання та
дозволяє використовувати багатоінструментальну обробку;
оброблювані поверхні відкриті й доступні для підходу ріжучого
інструмента;
отвори в корпусі К1.54.11.06 мають просту геометрію, більшість із них
наскрізні;
кріпильні отвори виконані за стандартом, а їх номенклатура мінімальна;
для основних лінійних розмірів встановлено допуск 14-го квалітету
точності, а для отворів – 7-го квалітету;
основний показник шорсткості становить Rz 20 мкм.
Загалом, деталь відрізняється високою технологічністю, має хороші
базові поверхні, що дозволяють поєднувати конструкторські та технологічні
бази. Обробку можна виконувати на верстатах із ЧПК. Технологічний аналіз
креслення показав, що воно містить усі необхідні дані, які дають повне
уявлення про деталь, а розміри розташовані зручно для їх контролю від
технологічних баз[4].
Заготовка деталі «Корпус К1.54.11.06» - відливка в кокіль з чавуну СЧ18
ДСТУ 8833:2019. Точність розмірів відливки ІТ12, параметр шорсткості - Rz20
мкм.
Для забезпечення хімічної однорідності та досягнення необхідних
15
механічних властивостей деталь піддається термічній обробці після литва -
графітизуючий відпал.
До основних отворів попередньо ставляться вимоги:
- 140Н7(+0,46) l =24мм Rа=2,5;
-220Н8(+0,072) l =10мм Rа=2.5;
-350Н7(+0,057) l =10ММ Rа=2.5;
- 175Н7(+0,040) l = 122мм Rа=2.5;
- 45Н6(+0,016) l = 108мм Rа=2.5;
- перпендикулярність отвору 140Н7(+0,46) 0,025 мкм відносно бази А;
- співвісність отвору 175Н7(+0,040) ММ 0,02 мкм відносно бази Б
(відносно вісі);
- мати достатню механічну міцність;
- мати однорідну мікроструктуру матеріалу;
- забезпечувати герметичність.
Отвори 30 призначені для кріплення «Корпус К1.54.11.06» до корпусу
54.00.20. Конфігурація деталі підчиняється вимогам конструкції виробу та
вимогам технологічності з точки зору механічної обробки.
Основа виконана з шорсткістю Rа=6,3мкм, що є достатнім для
функціонального призначення цієї площини.
Різьбовий отвір М26х1-7Н виконано з шорсткістю Rа=3,2 мкм, що
відповідає службовому призначенню цих отворів.
Поверхні, що не підлягають механічній обробці, виконано за 14
квалітетом. Технічні вимоги та норми точності, розроблені конструктором,
достатні для виконання деталлю службового призначення. Таким чином, всі
конструктивні елементи Корпус К1.54.11.06 вирішують функціональні
завдання, які висуваються до вироба в цілому.
Визначаємо деякі кількісні показники технологічності.
Коефіцієнт точності обчислюється, за формулою[2] :
Кт =1-1./Тср. (1.8)
де Тср. - середній квалітет точності.
16
Досягнутий середній квалітет точності обчислюється за формулою[2] :
Тср =(Σni·Тi)/Σni (1.9)
де Ті - і-ий квалітет;
nі – кількість поверхонь і-того квалітету.
Значення Ті та nі беремо з таблиці 1.6.
Таблиця 1.6 - Квалітети точності поверхонь [2]
Ti 6 7 8 14
ni 1 12 1 10
За формулами (1.8), (1.9) отримуємо значення:
Кт= 1-1/9,9= 0,89,
Тср=(6·1+7·12+8·11+14·10)/24=9,9
Коефіцієнт шорсткості обчислюється за формулою[2]:
Кш = 1./Шср (1.10)
де Шср.- середня шорсткість поверхонь, обчислюється за формулою[2]:
Шср = (Σni·Raі)/Σni (1.11)
де Raі і- шорсткість поверхні. [2]
Значення nі, Raі беремо з таблиці 1.7.
Таблиця 1.7 - Шорсткість поверхонь[2]
Rai, мкм 2,5 3,2 6,3
ni 5 9 10
За формулами (1.10), (1.11) отримуємо значення:
Шш= 1/4,35=0,23;
Шср= (2,5 5+3,2·9+6,3 10)/24=4,35
Коефіцієнт використання деталей обчислюється за формулою[2]:
Квм=МД/Мз (1.12)
до МД =22,5кг – вага деталі, Мз=24,0 кг – вага заготівки.
Тоді за формулою (1.12) коефіцієнт використання деталей:
Квм=22,5/24,0=0,94
17
1.4. Попередній вибір заготовки та методу її одержання
Вибір методу виготовлення заготовки залежить від її функціонального
призначення, конструктивних особливостей, матеріалу, технічних вимог,
обсягу виробництва та економічної доцільності. Оскільки дана деталь має
складну форму, найбільш раціональним є виготовлення заготовки методом
лиття в кокіль. Вимоги до точності та якості поверхонь заготовки невисокі, а
технологічні властивості матеріалу не обмежують вибір способу виготовлення
заготовки[5].
Для більш точного вибору способу виготовлення заготовки
використовуємо матрицю впливу факторів табл. 1.8. [5]
Таблиця 1.8 - Матриця впливу факторів [5]
Фактори
Точність Коеф.
Спосіб Форма і Технологіч Річн. Виробн
і якість викор. Всьо
виготовлення розміри ні власти- рог. ичі
поверхне- мат- -го
заготовки заготов вості можли-
вого лу
ки матеріалу вості
шару
В піщано-
глинисті
форми з + - + + + + 5
машинною
формовкою
В кокіль + + + + + + 6
З огляду на технологічні властивості матеріалу – чавуну СЧ18 – та
конструктивні особливості деталі, обираємо спосіб отримання заготовки
методом лиття в кокіль. Розглянемо два найбільш доцільні варіанти
виготовлення заготовки: лиття в піщано-глинисті форми та лиття в кокіль.
Лиття в піщано-глинисті форми є найдешевшим способом, проте
18
характеризується великими припусками на подальшу механообробку. Лиття в
кокіль, хоча й належить до найдорожчих методів (через значні витрати на
виготовлення моделей), забезпечує мінімальні припуски на обробку та високу
щільність відливки. [5]
Порівняльна характеристика способів отримання заготовок наведена в
таблиці 1.9.
Таблиця 1.9 – Порівняльна характеристика методів отримання заготовки
[5]
Тип
Маса Товщи
виро Точність Шорсткість
Мате- відливо -на сті-
Спосіб лиття б- відливка, відливка
ріал к нок,
ництв ІТ Rz
кг мм
а
В піщано- Чавун,
глинисті сталь,
10…
форми з Е,С кольо- ≥3 14-17 320…80
1000
машинною рові
формовкою сплави
Чавун,
сталь,
В кокіль С, М кольо- 0,1…80 2…4 12-15 160…20
рові
сплави
Собівартість отримання заготовки литвом в піщано-глинисті форми та в
кокіль визначаємо за формулою[5]:
Sзаг = (Сі/1000) ·Q·Кт·Кс·Кв·Км·Кп) – (Q-q) · Sвідх/1000), у.о (1.13)
де Сі - базова вартість 1 т заготовок, у.о.;
Q - маса заготовки, кг;
q - маса готової деталі, кг;
19
Кт, Кс, Кв, Км, Кп - коефіцієнти, які залежать від класу точності, групи
складності, маси, матеріалу та об'єму виготовлення виробництва[5];
Sвідх – вартість однієї тонни відходів.
Вартість заготовки, отриманої литвом в піщано-глинисті форми за
формулою 1.12 буде дорівнювати:
50000 6000
S заг=( ·25,9 ·1 ·0,83 ·1,1 ·1,12 ·1,00)−(25,9−22,5 ) · =1304 у .о .
1000 1000
Аналогічно за формулою 1.12 визначаємо вартість заготовки отриманої
литвом в кокіль:
=(54000 6000
S заг ·24 ·1,0 ·0,83 ·1,1 ·1,12 ·0,92)−(24,0−22,5 ) · =1210,22 у .о .
1000 1000
Необхідні дані та результати розрахунку собівартості наведені в таблиці
1.10.
Таблиця 1.10 - Розрахунок собівартості заготівки
Позначе
В піщано-глинясті Лиття в
Коефіцієнт ння
форми кокіль
Маса заготовки, кг Q 25,9 24,0
Маса деталі, кг C 22,5 22,5
Базова вартість тони відл., грн. - 50000 5400
Клас точності - 9 7
Група складності - ІІІ ІІІ
Група серійності Кm 7 7
Коефіцієнт точності Ке 1,00 1,00
Коефіцієнт складності Кв 0,83 0,83
Коефіцієнт ваги Км 1,1 1,1
Коефіцієнт матеріалу Кn 1,12 1,12
Обсяг виробництва Sвідх 1,00 0,92
Вартість тони відходів, у.о. S 6000 6000
Вартість заготовок, грн. Sзаг 1304 1210,22
20
Економічний ефект виготовлення заготовки методом литва в піщано-
глинисті форми з машинною формовкою в порівнянні з методом литва в
кокіль[5]:
Е = (SЗАГкокіль - SЗАГпісч) · Nзап (1.14)
де Nзап – програма запуску виробів, шт.
Е = (1304 – 1210,22) ·4320= 405129,6 у.о.
Механічна обробка обох заготовок до готової продукції відбувається за
однаковим технологічним процесом. Лиття в кокіль може бути більш
доцільним з точки зору технологічної собівартості в порівнянні з іншими
методами лиття[5].
21
2. Технологічний розділ
2.1 Виявлення і аналіз розмірних зв'язків поверхонь деталі та
формулювання основних технологічних рішень
Виконання деталлю свого службового призначення забезпечується
точністю виконання ряду параметрів. До основних параметрів належать такі
розміри: Ø140Н7(+0,46), Ø220Н8(+0,072), Ø350Н7(+0,057), Ø175Н7(+0,040), Ø45Н6(+0,016),
різьба М12х1-7Н, М26х1-7Н, М14х1-7Н а також шорсткість поверхонь та їх
взаємне розташування. Так для даної деталі формулюємо такі технологічні
задачі:
1. Забезпечення точності і правильного розташування оброблених
поверхонь.
2. Забезпечити точність розміру Ø140Н7(+0,46).
3. Забезпечити точність розміру Ø220Н8(0,072).
4. Забезпечити точність розміру Ø350Н7(+0,057)
5. Забезпечити точність розміру Ø175Н7(+0,040)
6. Забезпечити точність розміру Ø45Н6(+0,016)
7. Забезпечити точність розміру М12х1-7Н.
8. - Забезпечити точність розміру М26х1-7Н.
9. Забезпечити точність розміру М14х 1-7Н.
10. Співвісність отвору Ø175Н7+0 040 мм. відносно бази Б.
11. Перпендикулярність отвору Ø140Н7(+0 46) мм відносно бази А.
12. Забезпечити точність розташування оброблених і необроблених
поверхонь.
13. Забезпечення рівномірності припусків на оброблювані поверхні
Вибір принципової схеми маршруту обробки деталі
Принципова схема маршруту обробки деталі (МОД) - це укрупнений план
обробки заготовки що встановлює послідовність операцій (чи груп операцій)
обробки різанням, а також зміст і місце в плані обробки термічних, слюсарних
22
та контрольних операцій [4].
Рисунок 2.1 – Номерація поверхонь деталі
Таблиця 2.1 – Маршрутна схема поетапної механічної обробки поверхонь [4].
Ном Етапи
ер
пове
рхні
1 Заготівел
5 ь-ний
1 Е2,
4 Чорновий
(поперед-
ній)
1
3
1 Е4,Напів
2 чистовий
1
1
1
0
9 Е6
Чистовий
23
Квалітет точності за
1
2
3
4
5
6,
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
8
7
6
Вибір і обґрунтування технологічних баз.
Аналіз функцій, які виконують поверхні деталі, є важливим кроком при
визначенні технологічних баз для обробки. Технологічні бази встановлюються з
урахуванням функціональних вимог до деталі, її геометрії та розмірних зв'язків.
Ось деякі критерії для визначення технологічних баз на різних операціях[4]:
Схема базування наведена в таблицях 2.2-2.3. При виборі баз керуються
принципом сумісності та сталості баз.
Таблиця 2.2 — Варіанти схем базування на вертикально-фрезерну
операцію
№, Схема базування Переваги Недоліки
пов
1 Простота -
конструкції
пристрою.
Стійке положення
заготовки при
обробці.
2 Простота
конструкції
пристрою.
Стійке положення
заготовки при
обробці.
24
Таблиця 2.3 – Варіанти схем базування на програмно-комбіновану
операцію
№, Схема базування Переваги Недоліки
пов
1 Простота конструкції Неможливість
пристрою. обробки з
Стійке положення двох сторін за
заготовки при обробці. один установ
25
2.2. Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь
Користуючись таблицями економічної точності [4], визначають кілька
методів обробки поверхонь, які наведені в таблиці 2.4
Рисунок 2.2 – Номерація поверхонь деталі
Таблиця 2.4 – Методи обробки поверхонь
№ Поверхня Перший метод обробки Другий метод обробки
1 2 3 4
1,2 385, 383 1.Підрізати начорно 1.Фрезерувати начорно
2.Підрізати начисто 2.Фрезерувати начисто
3 1.Свердлити 1.Свердлити, цекувати
Отвір Ø24/12 2. Цекувати
4,5,8 Ø350Н7, Ø220Н8, 1.Розточити 1. Розточити начорно
Ø45Н6 2. Зенкувати начисто 2. Розточити начисто
26
Продовження таблиці 2.4 – Методи обробки поверхонь
1 2 3 4
1. Розточити начорно 1. Розточити начорно
6,9 Ø190, Ø60 2. Розточити начисто 2. Розточити начисто
7,9,15 1.Розточити 1.Розточити начорно
Отвір 140Н7, 2. Зенкувати начорно 2. Розточити начисто
45Н7, Ø175Н7 3.Розвернути начисто 3. Розвернути тонко
1.Свердлити 1.Свердлити
10,11 Різьбові 2 отвори 2. Зенкувати фаску 2. Зенкувати фаску
М26х1-7Н 3. Нарізати нарізку 3. Нарізати нарізку
Різьбовий отвір 1.Свердлити 1.Свердлити
12 М14х1-7Н 2. Зенкувати фаску 2. Зенкувати фаску
3. Нарізати нарізку 3. Нарізати нарізку
Отвір 30 1. Свердлити 1. Свердлити
13 2. Розсвердлити 2. Розсвердлити
1. Свердлити 1. Свердлити
14 Отвір 14
8 різьбових отвір 1.Свердлити 1.Розточити начорно
16 М14х1-7Н 2. Зенкувати фаску 2.Розточити начисто
3. Нарізати нарізку 3.Розточити тонко
17 Отвір 25 1. Свердлити 1. Свердлити
18 Площина l=12 1. Стругати 1.Фрезерувати
19 Отвір 6 l=14.7мм 1. Свердлити 1. Свердлити
27
2.3. Вибір варіантів маршрутів обробки деталі
Таблиця 2.5 – Базовий варіант обробки деталі
Опе- Назва операції Зміст операції Ескіз Тш
рація та обладнання т.к.
1 2 3 4 5
005 Ливарна
010 Контрольна Стіл
контролера
015 Транспортна
020 Термічна
025 Піскострумева Очищення
деталі
030 Контрольна
035 Транспортна
040 Слюсарна
045 Вертикально- Фрезерувати 0,8
фрезерна базову 2
6Н13П поверхню,
витримуючи
розмір 385
050 Контрольна Стіл
контролера
055 Вертикально- Фрезерувати, 0,5
фрезерна витримуючи 6
6Н13П розмір 383
060 Контрольна Стіл
контролера
065 Горизонтально 1 Обточити
-розточний 163 372 l=50
начорно
2Обточити
370 l=50
начорно
3Розточити
348 l=10
начорно
4 Розточити
349,5 l=10
Продовження таблиці 2.5 – Базовий варіант обробки деталі
28
1 2 3 4 5
тонко 34,
5 Розточити 24
218 l=10
начорно
6 Розточити
219,5 l=10
начисто
7 Розточити
220Н8 l=10
тонко
8 Розточити
188 l=10
начорно
9 Розточити
190 l=10
начисто10
10 Розточити
138 l=10
начорно
11 11Розточити
139,5 l=10
начисто
12 Розточити
140Н7 l=10
тонко
13 Розточити
43 l=108
начорно
14 Розточити
44 l=108
начисто
15 Розточити
45Н6 l=108
тонко
16 Розточити
58 l=45
начорно
17 Розточити
60 l=45
начисто
Продовження таблиці 2.5 – Базовий варіант обробки деталі
29
1 2 3 4 5
070 2М55 1 Свердлити
16
2 Свердлити
8отв.30 на
l=40
075 Контрольна Стіл
контролера
080 2М57 1.Свердлити 9,5
12 на l=99мм
2. Ценкувати
24 на l=2мм
3 Свердлити
20 на
l=120мм
085 Різьбонарізна 1. Нарізати
5953 нарізку М14х1-
7Н l=17
2.Нарізати різь-
бу М26х2-7Н в
2отв. на l=35
090 Контрольна Стіл
контролера
095 163 1.Розточити 41,
172,5 l=127 20
начорно
2.Розточити
174,5 l=127
начисто
3.Розточити
175Н7 l=127
тонко
100 2М55 1. Свердлити
отв. 25 на
l=30
2.Свердлити
отв. 25 на l=5
3.Свердлити
отв. 6 на
l=14,7
4.Свердлити 6
отв. 10,6 на
l=35
Продовження таблиці 2.5 – Базовий варіант обробки деталі
30
105 Різьбонарізна Нарізати різьбу
5953 М12х1-7Н в
6отв. на l=30
110 Контрольна Стіл
контролера
115 Слюсарна Очистити
деталь від
задирок по всіх
поверхнях
120 Контрольна Стіл
контролера
ВСЬОГО 86,
32
Таблиця 2.6 - Проектний варіант обробки деталі
Опе- Назва операції Зміст операції Ескіз Тшт.к.
рація та обладнання
1 2 3 4 5
005 Ливарна
010 Контрольна Стіл контролера
015 Транспортна
020 Термічна
025 Піскострумева Очищення деталі
030 Контрольна
035 Транспортна
040 Слюсарна
045 Вертикально- Фрезерувати базову 0,82
фрезерна поверхню,
6Н13П витримуючи розмір
385
050 Контрольна Стіл контролера
055 Вертикально- Фрезерувати, 0,56
фрезерна витримуючи розмір
6Н13П 383
060 Контрольна Стіл контролера
065 ИР500ПМФ4 Установ А
1 Обточити 372
l=50 начорно
Продовження таблиці 2.6 – Проектний варіант обробки деталі
31
1 2 3 4 5
2.Обточити 370 54,94
l=50 начорно
3.Розточити 348
l=10 начорно
4.Розточити 349,5
l=10 начисто
5.Розточити 350Н7
l=10 тонко
6.Розточити 218
l=10 начорно
7.Розточити 219,5
l=10 начисто
8.Розточити 220Н8
l=10 тонко
9.Розточити 188
l=10 начорно
10.Розточити 190
l=10 начисто
11.Розточити 137
l=10 начорно
12.Розточити
139,5 l=10 начисто
13.Розточити
140Н7 l=10 тонко
14.Розточити 43
l=108 начорно
15.Розточити 44
l=108 начисто
16.Розточити 45Н6
l=108 тонко
17.Розточити 58
l=45 начорно
18.Розточити 60
l=45 начисто
19. Свердлити 16
20. Свердлити
8отв.30 на l=40
Установ Б.
1 Розточити 172,5
l=127 начорно
2. Розточити 172,5
l=127 начорно
Продовження таблиці 2.6 – Проектний варіант обробки деталі
1 2 3 4 5
32
3.Розточити 174,5
l=127 начисто
4.Розточити 175Н7
l=127 тонко
5.Свердлити отв.
25 на l=30
6. Ценкувати отв.
25 на l=5
7.Фрезерувати l=12
8.Свердлити отв. 6
на l=14,7
9.Свердлити 6отв.
10,6 на l=35
10.Нарізати різьбу
М12х1-7Н в 6отв. на
l=30
070 2М55 УстановА 19,60
1.Свердлит 12 на
l=95мм
2. Ценкувати 24
на l=2мм
3. Зняти фаску1х45
отв
4. Нарізати нарізку
М14х1-7Н l=17
5.Свердлит 20 на
l=120мм
6.Нарізати різьбу
М26х2-7Н в 2отв. на
l=35
Установ Б
1.Свердлит 20 на
l=100мм
6.Нарізати різьбу
М26х1-7Н в 2отв. на
l=35
075 Контрольна Стіл контролера
080 Слюсарна Очистити деталь від
задирок по всіх
поверхнях
085 Контрольна Стіл контролера
ВСЬОГО 75,92
Формування раціональної структури операції
33
Під час обробки цієї деталі пропонується застосувати більш сучасне
обладнання та перевести обробку отворів М14х1-7Н, М26х1-7Н, М12х1-7Н на
багатоцільовий свердлильно-фрезерно-розточний верстат з числовим
програмним керуванням (ЧПК). Це рішення дозволить підвищити точність
обробки й усунути потребу у виготовленні кондукторів. При обробці деталь
базуватиметься на основу, фіксуватиметься прихватами, а всі отвори
оброблятимуться практично за один установ із поворотом стола на 360°.
34
2.4. Вибір обладнання, технологічного оснащення
Вибір технологічного обладнання
Обладнання [6-9] попередньо вибирається паралельно з розробкою МОП
і МОД відповідно до типу виробництва, яке було визначене раніше в п. 1.2.
Для обробки установчої бази використовується горизонтально-фрезерний
верстат моделі 6Н13П[6]
Вертикально-фрезерний верстат 6Н13П призначений для фрезерування,
свердління та виконання розточувальних робіт заготовок будь-яких форм та з
будь-яких матеріалів - від чавуну до сплавів кольорових металів, пластмас.
Шпиндельна головка вертикально-фрезерного верстата оснащена механізмами
повороту та ручного осьового переміщення шпинделя. Це дозволяє робити
обробку отворів, розташованих під нахилом до ±45° до поверхні столу. Висока
жорсткість верстата моделі 6Р13П у поєднанні з потужним приводом дозволяє
використовувати фрези з пластинами з швидкорізальної сталі, а також з
твердих та надтвердих матеріалів[6].
Технічна характеристика верстата:
Вертикально-фрезерний верстат 6Н13П[6]
Розміри робочої поверхні столу (ширина довжина), мм 4001600
Найбільше переміщення стола мм
в повздовжньому напрямі – 1000
в поперечному напрямі – 300
в вертикальному напрямі – 420
Переміщення гільзи зі шпинделем мм – 80
Кут повороту фрезерної головки 45
Число подач столу – 18
Границі чисел подач стола
повздовжнього м/хв – 25 – 1250
поперечного м/хв – 25 – 1250
вертикального, м/хв – 8,3 – 416,6
35
Конус шпинделя (конусність 7:24) – конус 50
Частота обертання шпинделя хв-1 – 31,5 – 1600
Потужність електроприводів кВт – 10
Габаритні розміри, мм:
довжина – 2560
ширина – 2260
висота – 2120
Маса верстата кг – 4200
Для програмно-комбінованої обробки використовується верстат
ИР500ПМФ4. Горизонтальний обробний центр, ИР500ПМФ4, призначений для
фрезерування, свердління та виконання розточувальних робіт заготовок будь-
яких форм та з будь-яких матеріалів – від чавуну до сплавів кольорових
металів, пластмас. Широкі діапазони частот обертання шпинделя та
швидкостей подач, наявність поворотного столу, високий рівень автоматизації
допоміжних робіт розширюють технологічні можливості верстатів і дозволяють
використовувати їх у складі гнучких продуктивних систем. Обробний центр
ИР500ПМФ4 оснащений контурною системою програмного управління та
автоматичною зміною інструменту та столів-супутників. Дискретний стіл
верстата ИР-500 (число позицій 120 х 30)), габарити столу 500 х 500 мм.
Використовується для високопродуктивного оброблення особливо складних
корпусних деталей із будь-яких конструкційних матеріалів у різних галузях
промисловості, зокрема для виробництва складних пресформ. Поєднує в собі
високий рівень універсальності, компактності та точності. [9]
Технічна характеристика верстата [9]:
Розміри робочої поверхні стола.................................................500x500
Найбільша маса оброблюємої заготовки, кг............................700
Найбільше переміщення стола, мм:
в повздовжньому напрямі...........................................................500
в поперечному напрямі ..............................................................800
Шпиндельної головки(бабки)вертикальне................................500
36
Відстань від вісі шпинделя до робочої поверхні стола............О - 500
Відстань від торця шпинделя до центра стола чи
до робочої поверхні стола...........................................................120-620
Конус отворів шпинделя (по ГОСТ 15945-82). ....................... 50
Вміст інструментального магазину, шт....................................ЗО
Найбільший діаметр інструмента завантажуємого в магазин:
без пропуска гнізд........................................................................110
з пропуском гнізд..........................................................................160
Число ступеней обертання шпинделя.........................................89
Частота обертання шпинделя, хв"1............................................21,2 - 3000
Число робочих подач без ступінчате
Робоча подача, мм/хв:
Повздовжня....................................................................................1 -2000
Поперечна......................................................................................1-2000
Вертикальна...................................................................................1 -2000
Швидкість швидкого переміщення
(стола і шпиндельної бабки), мм/хв.............................................8000 - 10000
Потужність електродвигуна головного руху, кВт.....................14
Габаритні розміри верстата, мм :
Довжина..........................................................................................4450
Ширина...........................................................................................4655
Висота.............................................................................................3100
Вибір пристроїв
Для вертикально-фрезерної операції використовую спеціальний
сконструюваний верстатний пристрій
Для програмно-комбінованої операції використовую спеціальний
верстатний пристрій. Деталь базується на плиті, циліндричному пальці.
Вибір різальних і допоміжних інструментів[10-13]
Призначення різального та допоміжного інструменту для виконання
37
фрезерної операції.
Для фрезерної обробки плоскої базової поверхні вибираємо фрезу
торцеву з вставними ножами із пластинками із твердого сплаву :
Фреза 2214 - 0335 ВК8 ГОСТ 1092-80
Торцювання торців основних отворів «Корпус К1.54.11.06» виконуємо
торцевою фрезою:
Фреза 2214-0335 ВК8 ГОСТ 9473-80,
Допоміжний інструмент що використовується під час фрезерної операції:
Для кріплення фрези застосовуємо оправку з базовим конусом 7:24
Оправка 6232-0138 ГОСТ 26541-85
Для кріплення різців застосовуємо оправку з базовим конусом 7:24
Оправка 6300-0876 ГОСТ 21225-75 Оправка 6300-0878 ГОСТ 21225-75
Оправка 6300-0881 ГОСТ 21225-75
Призначення різального та допоміжного інструменту для виконання
радіально-свердлильної операції.
Призначення різального та допоміжного інструменту для виконання
програмно-комбінованої операції.
Розточування основних отворів здійснюємо за допомогою розточних
різців[10-13]:
Різець ВК8 2140-0045 ГОСТ 9795-84
Різець ВК8 2142-0081 ГОСТ 9795-84
Для розточування отворів:
Різець 2141-0006 ГОСТ 18883-83
Різець 2141-0022 ГОСТ 18883-83
Для точіння канавки:
Різець 2103-0069 ГОСТ 18879-83
Для зняття заусенців на слюсарній операції:
Щітка 3154 ОТС 17-175-84
Шабер МН477-88
Для притуплювання гострих кромок :
38
Терпуг 2822-0058 ГОСТ 1465-80
Для закріплення свердла:
Патрон 7100-0003 ГОСТ 2675-80
Патрон 191113040 ТУ 2-035-986-85
Патрон 8-В12 ГОСТ 8522-89
Державка 191112041 ТУ 2-035-763-80
Отвори під внутрішні різьбову поверхню здійснюються спіральним
свердлом з конічним хвостовиком, матеріал різальної частини Р6М5
ГОСТ10903-77 [10-13]:
Свердло 2317- 1372 ГОСТЮ903-77
Свердло 2301-3586 ГОСТЮ903-77
Свердло 2300-8145 ГОСТ 10902-77
Свердло 2300-8101 ГОСТ 10902-77
Свердло 2300-0155 ГОСТ 10902-77
Свердло 2300-0161 ГОСТ 10902-77
Свердло 2317-0104 ГОСТ 14952-77
Свердло 2301-0050 ГОСТ 10903-77
Виконання фаски в отворах під нарізання різьби застосовуємо зенковку:
Зенковка 2353-0109 ГОСТ 14953-80[10]
Для нарізання різьби в отворах застосовуємо мітчики машинні[11]:
Мітчик 2620-0522(М14) ГОСТ 3266-81.
Мітчик 2620-1059 (М27) ГОСТ 3266-81
Мітчик 2620-1011 (М20) ГОСТ 3266-81
Вибір методів і засобів технічного контролю якості деталі [14]
Аналізуючи точністні параметри які необхідно визначити на деталі
визначаю схеми контролю деталі, користуючись при цьому кресленням деталі
та технічними вимогами. На основі схем контролю визначаю 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
39
перевищувати 20- 35% вимірюваної величини[14].
Складаємо перелік засобів контролю :
Контроль лінійних розмірів, та отворів великих діаметрів[14]:
Штангенциркуль ШЦ II - 0-400-0,05 ГОСТ 166-80
Контроль отворів та різьбових поверхонь[14] :
Ø45Н6 калібр пробка 8220-0131 Н5 ГОСТ 14810-89
М27-7Н калібр пробка 8221-30236Н ГОСТ 17758-82
М14-7Н калібр пробка 8221-30236Н ГОСТ 17758-82
М20-7Н калібр пробка 8221-30236Н ГОСТ 17758-82
Пристрій контрольний.
40
2.5. Встановлення режимів різання
В цьому розділі виконуємо: розрахунок припусків аналітичним шляхом
на обробку поверхні 140Н7(+0,04)ММ:
а) отримання заготовки литтям в кокіль;
б) розточити начорно по 12-му квалітету точності;
в) розточити начисто по 10-му квалітету точності;
г) розточити тонко по 7-му квалітету точності.
Рисунок 2.3 - Ескіз деталі
Розрахунок припусків на обробку виконуємо розрахунково-аналітичним
методом і нормативним методом. Розрахунково-аналітичним методом
розраховуємо припуски на одну поверхню Ø140Н7(+0.04) мм. На підставі
результатів визначення припусків розрахунково-аналітичним методом будуємо
графічну схему розташування припусків. На інші поверхні припуски
призначаємо за ГОСТ 26645-85.
Технологічний маршрут обробки внутрішньої циліндричної поверхні
Ø140Н7(+0.04) ММ складається з трьох переходів: чорнового, чистового та тонкого
розточування, заготовка — відливок в кокіль.
Аналітичним методом розраховую припуски та операційний розмір
отвору Ø140Н7(+0.04) ММ. На інші оброблювані поверхні заготовки припуски
визначаємо по ГОСТ 26645-85.
41
Мінімальні припуски на переходи визначаємо за формулою [2]:
2 z
min=2 [ (Rz +h )+√ ρ2 +ε2 ] (2.1)
i−1 i−1 i−1 i
де Rzi-1 – висота нерівностей профілю на попередньому переході;
hi-1 – глибина дефектного шару на попередньому переході.
Визначаємо ці величини:
- для чорнового розточування це параметри заготовки Rz =50мкм, [2]
- для чистового розточування це параметри після чорнового розточування
Rz =20мкм, [2]
і-1 - сумарні відхиленнярозташування поверхні[2]:
ρ 2 2
і−1=√ ρkop .+ρcm . (2.2)
кор.– відхилення при коробленні[2]:
ρ =√( Δ ⋅d )2+( Δ ⋅l )2
kop . k k (2.3)
де k – питоме короблення відливок k = 0,7[2]
ρ 2 2
kop .=√(0,7 ⋅120 ) +(0,7 ⋅47 ) =117мкм.
ст.– відхилення при зміщенні,
δ
ρ =√( б . 2 δ
cm . ) +( г . )2
2 2 (2.4)
де б та г – допуски на розміри (Б) та (Г) по класу точності, відповідному
даній відливці [2]
ρ 2 2
cm .=√1000 +1000 = 1414мкм;
Тоді: ρ =√1172+14142
заг . =1419мкм.
Залишкове просторове відхилення після чернового розточування ρ1=0,05
[3]
ρ3=0,05·ρ=0,05·1419=71мкм
1 - похибка встановлення при чорновому розточуванні[2]
ε =√ε2+ε2
1 б з (2.5)
б=0мкм похибка базування
з=150мкм - похибка закріплення
42
Залишкова похибка встановлення при чистовому розточуванні[2]
2=0,051+інд. (2.6)
2=0, тому що чорнове та чистове, точне розточування проводиться в
одному установі[2]
2=0,05150=7,5 мкм[2]
Мінімальні припуск на розточування:
чорнове 2 z 2 2
min1=2⋅ (80+√1419 +15 0 )=2⋅1427мкм, (2.7)
чистове 2 zmin2=2⋅ (50+√7 12+72 )=2⋅71мкм. (2.8)
тонке 2 zmin3=2⋅ (20+1 )=2⋅21 мкм.
Маючи останній розмір після останнього переходу (тонке розточування
140,04мм), для інших переходів
dр4=140.04
- для чистового розточування
dр3= dp4+2zmin3=140.04-2·0.021= 139.998 мм, (2,9)
-для чорнового розточування
dр2= dp3+2zmin2=139.998-2·0.071= 139.856+ мм. (2.10)
- для заготовки
dр1= dp2+2zmin1=139.856-2·1.427=137.002 мм, (2.11)
Значення допусків:
для тонкого розточування складає δ=40 мкм
для чистового розточування складає δ=100 мкм
для чорнового розточування складає δ=160 мкм
для заготовки δ=260 мкм
граничні розміри:
для тонкого розточування:
найбільший dmax1 = 140,04 мм
найменьший dmin1=140,00 мм
для чистового розточування
найбільший dmax2 = 139,998 мм
найменьший dmin2=139,998-0,1=139,898 мм
43
для чорнового розточування
найбільший dmax3 = 139,856 мм
найменьший dmin3=139,856-0,4=139,456 мм
для заготовки
найбільший dmax4 = 137 мм
найменьший dmin4=137-1,2=135,8 мм
мінімальні граничні значення припусків:
2 zпр
min=dmax ( i )−dmax ( i+1) (2.12)
2 zпр
max=dm∈ ( i )−dmin ( i+1) (2.13)
для тонкого розточування
2Zпр
min3=140,04-1329,998 =0,042мм=42 мкм
2Zпр
mах3=140-139,898 =0,102мм=102 мкм
- для чистового розточування
2Zпр
min2=139,998-139,856=0,142мм=142 мкм
2Zпр
mах2=139,898-139,456 =0,442мм=442 мкм
- для чорнового розточування
2Zпр
min1=139,856-137=2,856мм=2856 мкм
2Zпр
mах1=139,456-137,8 =3,656мм=3656 мкм
Загальний припуск отримуємо додаючи проміжні припуски:
2Z0min=2856+142+42=3038мкм=3,1мм
2Z0max=3656+442+102=4200мкм=4,2мм
Загальний номінальний припуск
2Z0ном.=2Z0min+Тз.-Тд.=3038+1200-40=4198 мкм (2.14)
dзном.=ddном.-2Z0ном.=120-4,198= 115,8 мм (2.15)
Проводимо перевірку правильності виконання розрахунків:
2Zпр пр
mах3 - 2Z min3 = 102-42=60мкм (2.16)
δ1-δ2=100-40=60 мкм (2.17)
60 мкм = 60 мкм
2Zпр пр
mах2 - 2Z min2 = 442-142=300мкм
δ1-δ2=400-100=300 мкм
44
2Zпр пр
mах1 - 2Z min1 = 3656-2856=800мкм
δ1-δ2=1200-400=800 мкм
Розрахунки розрахунків зводимо до таблиці 2.7
Таблиця 2.7 – Розрахунок припусків і операційних розмірів розміру
140Н7(+0.04)
Елементи Розрахун Розрахун Граничний Граничні
Технологічні припуску, мкм припуск, ковий розмір, мм значення
Допу
переходи мкм розмір, припусків
ск Т,
мм , мкм,
мкм
Rz h 2z d d 2 zпр 2 zпр
min min max min max
Заготовка 80 250 1419 - - 137 1200 135,8 137 - -
Розточування
50 - 71 150 2‧1427 139,856 400 139,456 139.856 2856 3656
чорнове
Розточування
чистове 20 1 7 2‧71 139,998 100 139,898 139.998 142 442
Розточування
тонке 5 2 2‧21 140.04 40 140,00 140,04 42 102
Всього 3040 4200
Основуючись на розрахунках будую схему розміщення припусків та
допусків на механічну обробку отвору Ø140Н7(+0,04) мм, яка показана на рис. 2.4.
45
Рисунок 2.4 – Схема розміщення припусків та допусків на механічну
обробку отвору Ø140Н7+0,04 мм
На інші поверхні, які оброблюються припуски на механічну обробку
відливки і допуски лінійних розмірів відливки вибираємо [2], і заносимо їх
значення в таблицю 2.8.
Таблиця 2.8 – Припуски і допуски на оброблювані поверхні корпуса, мм
Розмір Квалітет Шорсткість, Ra Припуск, мм Розмір заготовки
Ø45Н6 6 2,5 2,5 Ø42,6
Ø350Н7 7 10 2,5 Ø346±0,2
Ø220Н8 8 10 4 Ø216,4±0,2
Ø190 14 10 4 Ø186,4±0,2
Ø140Н7 7 25 2,2 Ø137±0,31
Режими різання
46
Аналітичним шляхом розраховуємо режими різання для обробки
внутрішньої циліндричної поверхні Ø140Н7(+0,040).
За літературним джерелом знаходимо геометричні параметри різця[12]
Задній кут α=60, попередній кут γ=100, кут λ=50
Радіус вершини різця rв=1,0мм.
Призначаємо подачу S мм/об :
Sчорн = 016, Sчист = 015, Sтонк = 006 [13]
Знаходимо швидкість різання обмежену стійкістю інструмента за
формулою
C
v= v ⋅K
Tm⋅S y⋅t x v
(2.18)
де KV = Kнv Kмv Kиv; (2.19)
де K n
мv = Кr (190/в) v ; (2.20)
де Кr – коефіцієнт що враховує групу чавуну по оброблюваності Кr = 1; [13]
в – межа міцності при розтягу в=200 МПа; [13]
nV – показник ступіня nV= 1,25; [13]
Kмv = 1 (190/196 )1,25 =0,94;
Kнv – коефіцієнт що враховує стан поверхні заготовки Kнv=0,8; [13]
Киv – коефіцієнт що враховує вплив інструментального матеріалу Kиv=1 ; [13]
KV =0,80,941 =0,75;
Показники степенів для чорнового точіння за [13]:
СV =350; m = 0,2; y = 0,4; x = 0,15;
Показники ступеней для чистового точіння[13]
С V =292; m = 0,2; y = 0,2; x = 0,15;
Показники ступеней для тонкого точіння[13]
С V =292; m = 0,2; y = 0,15; x = 0,15;
м/хв;
47
м/хв;
м/хв;
Знаходимо силу різання:
Pz чорн = 10 Cp tx Sy Vn Kp, Н; (2.21)
де Kp=Kм K K K Kr (2.22)
Kм = (в/190)n = (175/190)04 =0,98;
K – коефіцієнт від кута K =1; [13]
K – коефіцієнт від кута K =0,89; [13]
K – коефіцієнт від кута K =1; [13]
Kr – коефіцієнт від радіуса вершини різця Kr =093; [13]
Kp = 0,98 1 0,89 1 093=081[13]
Значення показників ступеней та показник Cp: [13]
Cp =250; y=0,75; x=10; n=0;
Pz чорн =102501,810160751980081=986,3Н.
Знаходимо швидкість різання обмежену потужністю верстата, V, м/хв
V = Ne 60000 / Pz, м/хв; (2.23)
де Ne - потужність двигуна головного руху верстата Ne=14 кВт;
– ККД верстата =085; [13]
Vчорн=1408560000/986,3 = 723 м/хв;
Приймаємо Vчорн=Vчорн mіn=198 м/хв (2.24)
Знаходимо частоту обертання, n, хв-1
n чорн=1000V/D=1000198/314139,2=396 хв-1 (2.25)
Приймаємо n -1
чорн = 250 хв .
Знаходимо дійсну швидкість різання, Vд чорн, м/хв
Vд чорн=nD/1000=314139,6400/1000 =200 м/хв.
Знаходимо частоту обертання, n, хв-1
nчист=1000V/D=1000 179/314140 =356 хв-1 (2.26)
48
Приймаємо nчист=350 хв-1
Знаходимо дійсну швидкість різання, Vд чист, м/хв
Vд чист=nD/1000=314150140/1000=176 м/хв.
На інші поверхні режими різання заносимо до таблиці 2.9
Розрахунок режимів різання на інші операції проводимо за допомогою
спеціального програмного забезпечення, яке автоматично визначає режими
різання на всі переходи та корегує їх у відповідності з паспортними даними
верстатів.
Таблиця 2.9 - Режими різання оброблюваних поверхонь
Перехід n,
t,мм L, мм So, м/об V, м/хв хв-1 То, хв
Фрезерувати базову поверхню 385 2,0 188 0,09 80,4 160 11,12
Фрезерувати торець 383 2,0 195 0,09 80,4 160 11,12
Розточити отвір (начорно) Ø137 1 15 0,3 50,6 125 1,57
Розточити отвір (начисто) Ø139,5 0,5 15 0,1 64,8 160 1,84
Розточити отвір (тонко) Ø140Н7 1 15 0,034 50,7 160 1,10
Розточити отвір (начорно) Ø60 1 15 0,3 50,6 125 1,57
Розточити отвір (начисто) Ø60 0,5 15 0,1 64,8 160 1,84
Свердлити отвори 5,5 15 0,1 20,4 650 3,59
Зенкувати отвори 0,5 0,5 0,1 20,4 650 0,6
Нарізати різьбу М12х1-7Н 1,25 15 1,25 1,3 35 15,36
Розточити отвір (начорно) Ø348 5,5 17 0,1 20,4 650 3,59
Розточити отвір (начисто) Ø349,5 1 20 0,3 50,6 125 1,57
Розточити отвір (тонко) Ø350Н7 0,5 20 0,1 64,8 160 1,84
Свердлити отвори 5,5 22 0,1 20,4 650 3,59
Зенкувати отвори 0,5 0,5 0,1 20,4 650 0,6
Нарізати різьбу М26х1-7Н 1,25 18 1,25 1,3 35 15,36
Розточити отвір (начорно) Ø43 1 62 0,3 50,6 125 1,57
Розточити отвір (начисто) Ø44,5 0,5 62 0,1 64,8 160 1,84
Розточити отвір (тонко) Ø45Н6 0,1 62 0,09 73,5 175 3,51
Свердлити отвори 5,5 15 0,1 20,4 650 3,59
Зенкувати отвори 0,5 0,5 0,1 20,4 650 0,6
Нарізати різьбу М14х1-7Н 1,25 15 1,25 1,3 35 15,36
Всього по операціям 121,36
49
2.6. Нормування технологічного процесу
Визначення норм часу на виконання операцій технологічного процесу
проводжу згідно нормативів [2,16]. Для операції “фрезерно свердлильної”
розрахунки норм часу навожу в пояснювальній записці:
Штучно-калькуляційний час виготовлення однієї деталі [16]:
Т
Тшт .к=
пз +Т
n шт
(2.27)
де Тпз.— підготовчо-заключний час для партії заготовок;4
Тшт — штучний час обробки деталей. [16]
Тпз.=Твп.+Тві.+Тоі. (2.28)
де Твп.— час на встановлення і закріплення пристрою Твп=12 хв. [16];
Тві.— час на встановлення інструментів, Тві=10 хв. [16];
Тоі. — час на отримання інструментів, Тоі=7 хв. [16]
Тоді підготовчо-заключний час для партії заготовок буде дорівнювати:
Тпз=12+7+10=29 хв.
Штучний час обробки деталей [16]:
Тшт=То.+Тв.+Тоб.от. (2.29)
де То — основний час операції, То=0,12 хв;
Тв — допоміжний час ;
Тоб.от. — загальний час на обслуговування робочого місця. [16]
Тв.=К(Ту.с.+Тз.о.+Тупр.+Тизм.) (2.30)
де Ту.с. — час на закріплення затискачем, Ту.с.=0,036 хв.; [16]
ТЗ.О. — час на закріплення - откріплення затискачем,
Тз.о.=0,085 хв.;
Тупр. — час на вкл./викл. верстата, Тупр.=0.01 хв.; [16]
Тизм. —час на вимірювання деталі, Тизм.=0.19 хв.; [16]
К — коефіцієнт, який враховує тип виробництва, К=1,5 для. [16]
Тоді допоміжний час:
Тв.=1,5(0,036+0,0855+0,01+0,19.)=0,48 хв.
50
Загальний час на обслуговування робочого місця і відпочинок[16]:
Т оп+П
Т = об .от
об .от 100 (2.31)
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.=0,12+0,48=0,6хв. (2.32)
Тоді:
Штучний час обробки деталей буде дорівнювати:
Тшт.=0,12+0,48+0,12=0,72 хв.
Штучно-калькуляційний час виготовлення однієї деталі:
Результати розрахунків норм часу для свердлильно-фрезерної операції
механічної обробки деталі «Корпус» наведені в таблиці 2.10
Таблиця 2.10 — Зведена таблиця норм часу на свердлильно-фрезерну
операцію, в хвилинах
Тв.
Назва операції То. Топ. Тоб.от Тшт. Тпз. n Тшт.к.
Туст. Тз.о. Тупр. Тизм.
Вертикально- 0,12 0,036 0,085 0,01 0,19 0,6 0,12 0,72 29 85 0,82
фрезерна
Для інших операцій розрахунки проводяться аналогічно. Результати
розрахунку зводимо до таблиці 2.11.
Таблиця 2.11 — Зведена таблиця часу, в хвилинах
№ Назва операції1 То. Тшт. Тпз. n Тшт.к.
1 Вертикально-фрезерна 0,4 0,42 29 85 0,56
2 Програмно-комбінована 49,22 50,94 29 85 54,94
3 Програмно-комбінована 18,04 20,6 29 85 19,6
51
3. Конструкторський розділ
3.1 Проектування верстатного пристрою
Розробка технічного завдання на проектування спеціального верстатного
пристрою [17-22].
Таблиця 3.1 Технічне завдання на проектування спеціального пристрою
Розділ Зміст розділу
Назва і галузь Пристрій для фрезерування торців, розточування,
застосування свердління, зенкування, отворів в заготовці «Корпус
К1.54.11.06» на верстаті з ЧПК ИР500ПМФ4.
Основа для розробки Операційна карта технологічного процесу механічної
обробки деталі «Корпус К 1.54.11.06»
Мета і призначення Фрезерування торцевих поверхонь, внутрішніх отворів
розробки Пристрій, який проектується повинен забезпечити:
точне встановлення і надійне закріплення деталі, а також
постійне у часі положення заготовки відносно столу
верстата і різального інструменту з метою отримання
точності розмірів і їх положення відносно інших
поверхонь заготовки, зручність встановлення і зняття
заготовки.
Службове призначення Забезпечення точного встановлення, надійного
пристрою закріплення та утримання заготовки корпусу, а також
стабільного позиціонування відносно стола верстата та
ріжучого інструмента з метою досягнення необхідної
точності оброблених поверхонь та їхнього правильного
взаємного розташування протягом усього часу обробки.
52
Продовження таблиці 3.1 – Технічне завдання на проектування
спеціального пристрою
1 2
Технічні вимоги Тип виробництва - середньосерійний.
Програма запуску - 4320шт.
Матеріал заготовки - СЧ18 ДСТУ 8833:2019. Шорсткість -
Rа20.
Розмір заготовки - 370x383 мм.
Документація, яка Креслення загального виду. Пояснювальна записка.
підлягає розробці
Рисунок 3.1 – Теоретична схема базування
Установчі і прилаштувальні розміри пристрою повинні відповідати
верстату ИР500ПМФ4.
Технічна характеристика верстата[9]:
Розмір робочої поверхні столу — 500x500 мм.
Потужність верстату — 14 кВт.
53
Інструмент для обробки: стандартна торцева фреза 2214-0335 ВК8 ГОСТ
1092-80, розточні різці свердла, зенковка, оправки. [12]
В пристрої можлива одночасна обробка тільки однієї заготовки.
В пристрої застосовується ручне закріплення заготовки. Кріплення
виконується за допомогою ексцентрикового зажиму.
Для забезпечення безпечної роботи необхідно, щоб пристрій з
достатнім зусиллям був прижатий до столу верстату, а заготовка надійно була
закріплена в пристрої.
Рівень уніфікації і стандартизації деталей пристрою 70%.
Необхідна продуктивність операції і приблизна норма часу на
встановлення і зняття заготовки: 40 деталей за зміну; 0,1 хвилин.
Умови роботи пристрою - нормальні. .
Документація, яка підлягає розробці:
-креслення загального виду, пояснювальна записка.
-Економічні показники. Строк окупності пристрою - два роки.
Опис конструкції та роботи спеціального пристрою
Спеціальний пристрій призначений для встановлення однієї заготовки
деталі «Корпус». Деталь встановлюється нижньою поверхнею попередньо
обробленою площиною на плиту. Деталь притискується прижимом 3, який
затискається гвинтовим механізмом - гвинтом 7 гайкою 8 та пружиною 9.
Пристрій встановлюється на стіл верстата і закріплюється гвинтами крізь
отвори на деталі.
54
Рисунок 3.2 – Загальний вигляд верстатного пристрою
Розрахунок сил затиску.
На деталь діють зсувна сила Р2, яка дорівнює 320 Н та прижимна сила Р1,
яка дорівнює 960 Н. (Розрахунок проводиться для найбільш навантаженого
випадку чорнового розточування, рисунок 3.3)
55
Силу затиску знаходимо за формулою:
k P
W= 2−P1 f 2
f + f (3.1)
1 2
де, к - коефіцієнт запасу, k=2,5 [20];
f1 - коефіцієнт тертя між прихватом і деталлю; f1 = 0,7 [20];
f2 - коефіцієнт тертя між основою і деталлю; f2 = 0,16 [20].
Рисунок 3.3 – Схема затиску
Сила затиску:
=2,5320−960 0,16
W =752 H ;
0,7+0,16
Сила на гвинті[20]
Q=(L1+L2)W/2L2 (3.2)
- коефіцієнт витрат на тертя; =0,9
(55+45 )752
Q= =928 Н ;
2 45 0,9
Розраховую номінальний діаметр болта[20]
d=c√Q /[ ] (3.3)
с – коефіцієнт, для основної метричної нарізки приймаю с=1,4 [20]
[]=49 МПа [14].
d=1,4√ 928=6 мм
49
З конструктивних міркувань приймаю болт М10.
56
Визначення розмірів. Відхилень та допусків положення конструктивних
елементів пристрою
Визначаю розміри, які впливають на точність витриманих на даній
операції розмірів поворотів і допусків положення оброблюваної заготовки.
Діаметр циліндричного пальця. Приймаємо діаметр пальця 140мм, допуск
g6.
Допуск паралельності площин основи пристрою. Приймаю 0,05 мм на
довжині 140 мм.
Розрахунок очікуваної похибки обробки і можливості автоматичного
отримання технологічних розмірів і допусків положення поверхонь.
Розточування виконується на верстаті з ЧПК тому потрібно щоб
виконувалась умова[20]:
1
T ≥ω= ω2 2 2 2 2
З K √ ВЗ+ωП+ωBП+ωHI+ωB
c (3.4)
де, Тз — допуск на витримуваний розмір, Тз=0,08 мм[15]
KС — коефіцієнт, що враховує статичну складову похибки, Кс=0,8 [20];
ВЗ — похибка встановлення заготовки розраховується за формулою[20]:
ω 2 2
ВЗ=√ωЗ+ωБ (3.5)
з — похибка закріплення заготовки, =0, тому що сила затиску не
впливає на витримуваний розмір[20];
Б — похибка базування, технологічна база співпадає з вимірювальною,
тому Б = 0;
ωВЗ=√0+0=0
n — похибка пристрою :
ωП=0,2Т З ωП=0,20,08=0,016 (3.6)
вn – похибка встановлення пристрою:
вn =(Sмах-Тзносу)/2 (3.7)
57
де, SMAX - максимальний зазор між циліндричним зрізаним пальцем
пристрою та отвором столу, оскільки сполучення циліндричний палець – отвір
ствола верстата виконані по посадці 140 F7/p6, то
SMAX=ESотв-EIпал=0,041-0,022=0,019мм (3.8)
ТЗНОСУ – допуск на знос сполучення циліндричний палець – отвір стола
верстата, ТЗНОСУ=0,02мм
=0,019−0,02
wПТ =0,0195 мм
2
ні - похибка налагодження інструменту, вп=0,03мм оскільки після
кожної зміни інструменту верстат автоматично визначає виліт інструменту[20];
в - биття шпинделя верстату за довідковими даними дорівнює, в=0,02
мм[20];
пт – похибка налагодження початкової точки верстата дорівює, пт
=0,03мм[20].
Тоді за формулою (1.46):
1
T З=0,08≥ √0+0,0162+0,01952+0,032+0,022+0,032= 0,066мм
0,8
Умова точності виконується, отже пристрій забезпечує точність обробки.
58
3.2. Проектування спеціального контрольно-вимірювального
пристрою
Службове призначення розробленого контрольного пристрою полягає у
перевірці перпендикулярності торцевих поверхонь відносно площини бази
А[17-22].
Таблиця 3.2 - Технічне завдання на проектування спеціального
контрольно- вимірювального пристрою
Розділ Зміст розділу
Назва і область Пристрій для вимірювання перпендикулярності торців до
застосування площини бази А.
Основа для розробки Основа для розробки. Операційна карта контролю деталі
«Корпус К1.54.11.06»
Мета і Контроль перпендикулярності центрального отвору до
призначення площини основи деталі «Корпус К1.54.11.06» виготовленої
розробки з сірого чавуну марки СЧ18 ДСТУ 8833:2019, яка
встановлюється на повірочну плиту
Тип виробництва — середньосерійний.
Габаритні розміри заготовки 370x383 мм, торці оброблені
з шорсткістю Rа6,3 мкм, необроблені поверхні по Rа 20.
Технічні вимоги Рівень уніфікації та стандартизації деталей пристрою - 50%.
Документація, яка Креслення загального виду. Пояснювальна записка.
підлягає розробці
Розрахунок і конструювання контрольного пристрою
Спеціальний контрольний пристрій (Рисунок 3.4) призначений для
контролю перпендикулярності центрального отвору до площини основи деталі
9. Контроль відбувається таким чином: в контролюємий отвір вставляється
високоточна втулка 2 що виготовлена конічною, це дозволяє точно встановити
вісь деталі, а також не дозволяє втулці випасти з отвору; до втулки підводиться
штатив 8 з двома індикаторами 7 що попередньо виставлені на еталоні
59
перпендикулярно до площини основи штатива; індикатори підводяться до
плоскої частини втулки, і різниця їх показань становитиме відхилення від
перпендикулярності, поскільки площина основи штативу лежить в одній
площині з площиною основи.
Рисунок 3.4 – Пристрій контрольний
Аналіз похибок, притаманних конструкції кожного контрольно-
вимірювального пристрою, має важливе значення. Похибка встановлення
деталей у таких пристроях визначається точніше, ніж у верстатних пристроях,
60
оскільки тут враховуються фактори, якими можна знехтувати під час роботи на
верстаті.
Точність вимірювань контрольно-вимірювальних пристроїв визначається
загальною похибкою, що складається з систематичних та випадкових
компонентів. Незалежні випадкові похибки підлягають нормальному розподілу,
тому їх можна підсумовувати за правилами теорії ймовірностей для незалежних
випадкових величин.
Компоненти сумарної похибки можна обчислити на основі довідкових
даних або шляхом проведення експериментальних досліджень. Сумарна
похибка вимірювання на контрольно-вимірювальному пристрої розраховується
за спеціальною формулою, яка враховує конкретні умови та параметри
вимірювань.
1
Т К Ʃ=√❑2 2 2 2
з+❑І+❑n+❑Н (3.9)
3
Де Тз-допуск на витримуваний параметр, Тз=0,04мм[14]
Ʃ - сумарна похибка контрольного пристрою[20];
Б – похибка базування деталі, Б =0 мм[20];
І – похибка вимірювання індикатором, І =0,005 мм[20];
П – похибка пристрою, П =0,002 мм[20];
Н – похибка налагодження пристрою, Н =0,005 мм[20].
1
0,04 √02+0,0052+0,0022+0,0052=0,006
3
Умова виконується, значить пристрій забезпечує задану точність
вимірювання.
61
4. Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях
4.1 Забезпечення безпечної евакуації людей
Для забезпечення безпечної евакуації людей повинні передбачатися
заходи, спрямовані на:
- створення умов для своєчасної та безперешкодної евакуації людей у разі
виникнення пожежі;
- захист людей на шляхах евакуації від дії небезпечних факторів пожежі.
Зазначені заходи забезпечуються комплексом об’ємно-планувальних,
конструктивних, інженерно-технічних рішень, які слід приймати з урахуванням
призначення, категорії за вибухопожежною та пожежною небезпекою, ступеня
вогнестійкості та висоти (поверховості) будинку, кількості людей, що
евакуюються.
Евакуація людей на випадок пожежі повинна передбачатися по шляхах
евакуації через евакуаційні виходи.
Частини будинку різного призначення, відділені протипожежними
стінами 1-го типу (протипожежні відсіки), повинні бути забезпечені
самостійними шляхами евакуації.
Приміщення, розділені на частини перегородками, які трансформуються,
або протипожежними завісами (екранами) повинні мати самостійні евакуаційні
виходи з кожної частини.
Ліфти, у тому числі призначені для транспортування підрозділів
пожежної охорони, ескалатори та інші механічні засоби транспортування
людей, а також засоби, передбачені для їх рятування під час пожежі, не слід
враховувати під час проектування шляхів евакуації.
Виходи, які не відповідають цим Нормам, також не повинні
враховуватися під час розрахунку та проектуванні шляхів евакуації, за
винятком випадків, обумовлених НД.
62
Не дозволяється розміщувати приміщення категорій А і Б безпосередньо
над або під приміщеннями, призначеними для одночасного перебування понад
50 осіб.
Евакуаційні виходи, шляхи евакуації повинні мати позначення з
використанням знаків пожежної безпеки за ДСТУ EN ISO 7010:2019 «Графічні
символи. Кольори та знаки безпеки. Зареєстровані знаки безпеки» (EN ISO
7010:2012; А1:2014; А2:2014; А3:2014; А4:2014; А5:2015; А6:2016; А7:2017,
IDT; ISO 7010:2011; Аmd 1:2012; Аmd 2:2012; Аmd 3:2012; Аmd 4:2013; Аmd
5:2014; Аmd 6:2014; Аmd 7:2016, IDT).
Проектування та влаштування евакуаційного освітлення слід здійснювати
відповідно до вимог ДБН В.2.5-28:2018 «Природне і штучне освітлення», ПУЕ -
2017 та інших НД.
Евакуаційні виходи
Виходи відносяться до евакуаційних, якщо вони ведуть із приміщень:
а) першого поверху - назовні безпосередньо або через коридор,
вестибюль (фойє), сходову клітку;
б) будь-якого надземного поверху, крім першого: через коридор, хол,
фойє до сходової клітки або сходів типу С3; безпосередньо до сходової клітки
або сходів типу С3;
в) у сусіднє приміщення на тому ж поверсі, яке забезпечено виходами,
зазначеними в підпунктах а) та б), за винятком випадків, обумовлених НД;
г) цокольного, підвального, підземного поверхів - назовні безпосередньо,
через сходову клітку або через коридор, який веде до сходової клітки, що має
вихід назовні безпосередньо або ізольований від розташованих вище поверхів.
Допускається:
д) евакуаційні виходи з цокольних, підвальних та підземних поверхів
передбачати через загальні сходові клітки з окремим виходом назовні, який
відокремлюється від іншої частини сходової клітки суцільною протипожежною
перегородкою 1-го типу на висоту одного поверху;
63
е) евакуаційні виходи із фойє, гардеробних, приміщень для паління та
санітарних вузлів, розташованих у цокольних, підвальних та підземних
поверхах будинків громадського призначення, передбачати у вестибюль (фойє),
коридор першого поверху по окремих сходах типу С2.
Евакуаційні виходи не влаштовуються через розсувні та піднімально-
опускні двері й ворота, двері, що обертаються, та турнікети, що обертаються
або розсуваються.
Хвіртки в двостулкових, розтульних, розсувних та піднімально-опускних
воротах можуть вважатися евакуаційними виходами за умови виконання норм.
Висота порога в таких хвіртках повинна бути не більше як 0,1 м.
Евакуаційні виходи назовні допускається передбачати через тамбури.
Ширину тамбурів або тамбур-шлюзів слід приймати більшою за ширину
виходів (прорізів) не менш як на 0,5 м (по 0,25 м з кожного боку прорізу), а
глибину – більшу за ширину виходу (прорізу) на 0,2 м, але не меншу за 1,2 м.
З будинку, з кожного поверху та з приміщення слід передбачати не менше
двох евакуаційних виходів, за винятком випадків, обумовлених НД.
Допускається передбачати один евакуаційний вихід із:
а) приміщення з одночасним перебуванням не більше як 50 людей, якщо
відстань від найвіддаленішої точки підлоги до зазначеного виходу не
перевищує 25 м;
б) приміщення площею не більше як 300 м2, розташоване у цокольному,
підвальному, підземному поверхах, якщо кількість людей, які постійно
перебувають у ньому, не перевищує 5 осіб. При кількості людей від 6 до 15
допускається передбачати другий вихід через люк з розмірами не менше як 0,6
м х 0,8 м з вертикальними металевими сходами завширшки не менше 0,45 м
або через вікно з розмірами не менше як 0,75 м х 1,5 м і з пристосуванням для
виходу. Вихід через приямок повинен бути обладнаний металевими сходами
(або скобами) в приямку;
в) цокольного, підвального, підземного поверхів площею не більше 300
м2 та призначених для одночасного перебування не більше 5 людей. При
64
кількості людей від 6 до 15 з поверху повинен передбачатися додатковий вихід
відповідно до підпункту б) цього пункту.
Кількість евакуаційних виходів з будинку повинна бути не меншою за
кількість евакуаційних виходів з будь-якого його поверху.
Евакуаційні виходи повинні розташовуватися розосереджено.
Мінімальну відстань L (м) між найвіддаленішими один від одного
евакуаційними виходами з приміщення слід визначати за емпіричною
формулою:
L = 1,5 Õ (4.1)
де П - периметр приміщення (м).
Відстань між евакуаційними виходами з приміщення вимірюється за
периметром внутрішніх стін приміщення між краями прорізів евакуаційних
виходів.
Висота та ширина у просвіті евакуаційних виходів (дверей) для будинків
різного призначення встановлюється відповідними НД. При цьому висота цих
виходів повинна бути не меншою за 2,0 м, а ширина – 0,8 м.
Ширина зовнішніх дверей сходових кліток і дверей, що ведуть зі
сходових кліток до вестибюля, повинна бути не меншою за розрахункову
ширину сходових маршів, але не меншою за ширину маршів, встановлену в
нормах.
Висоту дверей і проходів, що ведуть до приміщень без постійного
перебування в них людей, а також висоту дверей, що ведуть до цокольних,
підвальних, підземних поверхів, допускається зменшувати до 1,9 м, а дверей,
що є виходами на горище або суміщене покриття – до 1,5 м.
Двері евакуаційних виходів і двері на шляхах евакуації повинні
відчинятися у напрямку виходу людей з будинку.
Не нормується напрямок відкривання дверей для:
а) квартир у житлових будинках;
б) приміщень з одночасним перебуванням не більше 15 осіб, крім
приміщень категорій А та Б, а також парильних саун;
65
в) комор і технічних приміщень площею не більше за 200 м2 і без
постійних робочих місць;
г) технічних поверхів, в яких розміщується тільки інженерне обладнання
будинку та без постійних робочих місць;
д) балконів, лоджій (за винятком дверей, що ведуть до зовнішньої
повітряної зони сходових кліток типу Н1);
е) виходів на площадки сходів типу С3;
ж) санітарних вузлів.
Двері евакуаційних виходів з коридорів поверху, сходових кліток,
вестибюлів (фойє) не повинні мати запорів, що перешкоджають їх вільному
відкриванню зсередини без ключа.
Пристроями для самозачинення та ущільненнями в притулах повинні
бути обладнані двері виходів:
а) до сходових кліток типів Н1, Н2, Н3, Н4, у тому числі двері зовнішньої
повітряної зони сходової клітки типу Н1;
б) з коридору до сходової клітки, вестибюля (фойє), а також до
приміщення, в якому розташовані сходи типу С2;
в) з приміщень безпосередньо на сходові клітки, у вестибюль (фойє);
г) з ліфтових холів і тамбур-шлюзів з підпором повітря.
Із технічних поверхів, призначених тільки для розміщення інженерного
обладнання та прокладання комунікацій будинку, допускається влаштовувати
виходи через двері з розмірами не менше як 0,75 м х 1,5 м або люки з розмірами
не менш як 0,6 м х 0,8 м, обладнані вертикальними металевими сходами.
При площі технічного поверху до 300 м2 допускається влаштовувати один
вихід, а на кожні наступні повні та неповні 2000 м2 площі слід передбачати ще
не менше одного виходу.
Виходи з технічного поверху, який має позначку підлоги, нижчу за
позначку поверхні землі, повинні влаштовуватися безпосередньо назовні.
Дозволяється такі виходи проектувати як для цокольних, підвальних і
підземних поверхів.
66
Евакуаційні шляхи
Евакуаційні шляхи слід проектувати з урахуванням чинних норм. Вони не
повинні включати ділянки, що ведуть:
а) через ліфтові холи і тамбури перед ліфтами у будинках зі сходовими
клітками типів Н1 – Н4;
б) через приміщення, виходи із яких повинні бути закриті відповідно до
умов експлуатації;
в) транзитом через сходові клітки, коли площадка сходової клітки є
частиною коридору;
г) покрівлею будинку, за винятком покрівель, що експлуатуються, або
спеціально обладнаної ділянки покрівлі.
Гранично допустима відстань по шляхах евакуації від найвіддаленішої
точки підлоги приміщення (для приміщень виробничого призначення –
найвіддаленішого робочого місця) до найближчого евакуаційного виходу в
коридор, на сходи, сходову клітку або безпосередньо назовні повинна
обмежуватися та прийматися з урахуванням призначення, категорії за
вибухопожежною та пожежною небезпекою цього приміщення, ступеня
вогнестійкості будинку, чисельності людей, які евакуюються, геометричних
параметрів приміщень та евакуаційних шляхів, розташування технологічного та
іншого обладнання. Ця відстань вимірюється по осі евакуаційного шляху та
встановлюється НД з проектування будинків відповідного призначення.
Довжину шляху евакуації сходами типу С2 слід приймати такою, що
дорівнює потрійній висоті їхніх маршів.
У будинках усіх ступенів вогнестійкості, крім будинків V ступеня
вогнестійкості, на шляхах евакуації не дозволяється застосовувати будівельні
матеріали з вищою пожежною небезпекою, ніж:
а) Г1, В1, Д2, Т2 - для оздоблення стін, стель і заповнення в підвісних
стелях вестибюлів, сходових кліток, ліфтових холів;
б) Г2, В2, Д2, Т2 - для оздоблення стін, стель і заповнення в підвісних
стелях коридорів, холів і фойє;
67
в) Г2, РП1, Д2, Т2 - для покриттів підлог вестибюлів, сходів, сходових
кліток, ліфтових холів;
г) В2, РП2, Д2, Т2 - для покриттів підлог коридорів, холів, фойє.
Дозволяється в коридорах, холах (окрім ліфтових холів), фойє
влаштовувати підлоги з деревини.
Каркаси підвісних стель на шляхах евакуації та у приміщеннях слід
виконувати з негорючих матеріалів.
У коридорах поверхів не дозволяється розміщувати:
а) обладнання, комунікації, які виступають з площини стін на висоті,
меншій за 2 м (крім випадків, обумовлених НД);
б) трубопроводи та інші комунікації для транспортування горючих газів,
рідин, матеріалів, пилоповітряних сумішей;
в) шафи, у тому числі вбудовані, за винятком шаф для комунікацій
будинку та пожежних кранів. При цьому шафи для комунікацій повинні
виконуватися з негорючих матеріалів.
На шляхах евакуації дозволяється розміщувати шафи для пожежних
кранів, які виступають за площину стіни, за умови, що ці шафи не зменшують
нормовану ширину евакуаційного шляху.
Коридори поверхів за довжиною слід поділяти протипожежними
перегородками 2-го типу на ділянки, довжина яких встановлюється СНиП
2.04.05 або іншими НД, але вона не повинна перевищувати 60 м.
У будинках з умовною висотою понад 26,5 м зазначені перегородки
повинні бути протипожежними 1-го типу.
Висота та ширина шляхів евакуації встановлюється НД відповідно до
призначення будинку. При цьому висота шляхів евакуації повинна бути не
меншою як 2,0 м, а їхня ширина – 1,0 м.
Ширину проходів до одиночних робочих місць у межах одного
приміщення дозволяється зменшувати до 0,7 м.
68
За наявності дверей, що відчиняються з приміщень у коридори поверхів,
ширину евакуаційних шляхів по коридору слід приймати такою, що дорівнює
ширині коридору, яку зменшено:
а) на половину ширини дверного полотна - при розташуванні дверей з
одного боку коридору;
б) на ширину дверного полотна - при розташуванні дверей з двох боків
коридору.
На підлозі на шляху евакуації не допускається влаштовувати перепади
висот і виступи, за винятком:
а) перепаду висот, на якому влаштовано пандус з ухилом не більше як
1:6;
б) перепаду висот понад 45 см, на якому влаштовані сходи, що мають не
менше 3-х східців і огородження з поручнями;
в) порогів, які влаштовуються в евакуаційних виходах і мають висоту не
більш як 0,05 м.
На шляхах евакуації не дозволяється влаштовувати гвинтові сходи
та забіжні східці, а також сходові марші з різною шириною проступів та різною
висотою присхідців у межах одного сходового маршу, за винятком випадків,
обумовлених у НД.
У вестибюлях дозволяється розміщувати відкриті гардероби, огороджені
робочі місця для охорони таким чином, щоб вони не перешкоджали евакуації
людей. Огородження робочих місць для охорони повинно виконуватися з
негорючих матеріалів або матеріалів групи горючості Г1.
У будинках І, ІІ, ІІІ ступенів вогнестійкості вестибюлі, що мають
сполучення зі сходовими клітками, повинні відокремлюватися від суміжних
приміщень протипожежними перегородками 1-го типу та перекриттями 3-го
типу. У разі влаштування виходів із суміжних приміщень безпосередньо у
вестибюль у зазначених перегородках необхідно встановлювати протипожежні
двері 2-го типу.
69
Дозволяється не відокремлювати вестибюль протипожежними
перегородками, якщо сходова клітка, крім виходу у вестибюль має вихід
безпосередньо назовні.
Для будинків І ступеня вогнестійкості межа вогнестійкості зазначених
протипожежних перегородок має бути не меншою за ЕІ 60, а протипожежного
перекриття - REI 60.
Евакуація по сходах і сходових клітках
Ширина у просвіті сходового маршу, повинна бути не меншою за
розрахункову та не меншою за ширину евакуаційного виходу (дверей) на
сходову клітку з поверху, на якому перебуває найбільша кількість людей. При
цьому ширина сходового маршу не повинна бути меншою за 1,0 м (крім
спеціально обумовлених у НД випадків).
Ширина сходового маршу визначається як відстань між стіною та його
огородженням або між його огородженнями. Така ширина не повинна
перевищувати довжину проступів.
Ширина сходових площадок повинна бути не меншою за ширину маршу,
а перед входами до ліфтів з розтульними дверима - не меншою за суму ширини
маршу та половину ширини дверей ліфта (але не менш як 1,6 м).
Проміжні площадки у прямому сходовому марші повинні мати ширину
не менше 1 м.
Ухил сходів (сходових маршів) повинен бути не більш як 1:1; ширина
проступів - не менш як 0,25 м, а висота східця - не більш як 0,22 м, крім
спеціально обумовлених у НД випадків.
Допускається:
а) збільшувати до 2:1 ухил відкритих сходів для проходу до одиночних
робочих місць;
б) зменшувати до 0,22 м ширину проступів у вузькій частині
криволінійних у плані сходів, які допускаються НД для використання під час
евакуації людей;
70
в) зменшувати до 0,12 м ширину проступів сходів, що ведуть тільки до
приміщення, в якому одночасно може перебувати не більше 5 людей (крім
приміщень категорій А і Б).
Сходові клітки типу СК1 можуть передбачатися в будинках будь-якого
призначення з умовною висотою не більш як 26,5 м.
Сходові клітки типу СК2 дозволяється передбачати в будинках І, ІІ, ІІІ
ступенів вогнестійкості житлового та громадського призначення з умовною
висотою не більше 9 м, за винятком випадків, обумовлених у НД.
У будинках громадського призначення допускається передбачати не
більше 50% сходових кліток типу СК2 від загальної кількості евакуаційних
сходів і сходових кліток.
У житлових будинках секційного типу із сходовими клітками типу СК2 у
кожній квартирі, розташованій вище першого поверху, слід передбачати вихід
на відкритий балкон (лоджію) із суцільним простінком не менш як 1,2 м від
торця балкону (лоджії) до віконного (дверного) прорізу, або не менш як 1,6 м –
між заскленими прорізами, що виходять на балкон (лоджію).
У будинках з умовною висотою більшою за 26,5 м слід передбачати
незадимлювані сходові клітки, зазвичай типу Н1. Можливість застосування
сходових кліток типів Н2, Н3, Н4 визначається НД відповідно до призначення
будинку.
Сходи типу С3 слід розміщувати біля зовнішніх стін будинку, з межею
вогнестійкості не нижче за REI 30. Ці сходи повинні мати ширину не менше 0,7
м, площадки на рівні евакуаційних виходів та огородження заввишки 1,2 м.
Сходи типу С3 слід виконувати з негорючих матеріалів і розташовувати
на відстані, не меншій за 1 м від віконних прорізів.
Під час проектування сходів типу С3 слід передбачати заходи щодо
захисту від обледеніння маршів, проступів і площадок.
Не дозволяється передбачати евакуацію людей з будинку тільки сходами
типу С3, крім випадків, обумовлених у НД.
У сходових клітках не допускається розміщувати:
71
а) обладнання, яке виступає за площину стін на висоті до 2,2 м від
поверхні проступів маршів і сходових площадок;
б) паропроводи, газопроводи, трубопроводи для транспортування
горючих рідин, повітроводи;
в) шафи, в тому числі вбудовані, крім шаф для пожежних кранів;
г) електричні кабелі та проводи, крім електропроводки для освітлення
коридорів і сходових кліток;
д) вбудовані приміщення будь-якого призначення;
е) виходи з вантажних ліфтів і вантажних підіймачів, сміттєпроводи.
У житлових будинках з умовною висотою до 26,5 м у сходових клітках
типів СК1, СК2 дозволяється передбачати сміттєпроводи та електропроводку
для освітлення квартир.
У сходових клітках типів Н1, Н2, Н3, Н4 дозволяється розміщувати
тільки прилади водяного опалення.
В об’ємі сходових кліток типів СК1, СК2 дозволяється розміщувати не
більше двох пасажирських ліфтів, при цьому вони повинні опускатися не нижче
першого поверху. Огороджувальні конструкції таких ліфтових шахт і кабін
ліфтів мають бути з негорючих матеріалів, їхня межа вогнестійкості не
нормується.
Сходові клітки повинні мати вихід назовні на прилеглу до будинку
територію безпосередньо або через вестибюль (фойє) першого поверху. При
цьому вестибюль (фойє) слід відокремлювати від коридорів перегородками з
дверима, а від суміжних приміщень - відповідно до норм.
Сходові клітки типу Н1 повинні мати вихід тільки безпосередньо назовні.
Дозволяється передбачати сполучення сходових кліток типу Н1 з
вестибюлем (фойє) через зовнішню повітряну зону, а сходових кліток типів Н2,
Н3, Н4 – через протипожежний тамбур-шлюз 1-го типу.
При влаштуванні евакуаційних виходів з двох сходових кліток через
загальний вестибюль (фойє) одна з них, крім виходу до вестибюлю (фойє),
повинна мати вихід безпосередньо назовні.
72
Площа світлових прорізів, що відчиняються, у зовнішніх стінах сходових
кліток типу СК1 має бути не менше як 1,2 м2.
У сходових клітках типу СК2 засклені прорізи у покритті повинні мати
площу не менше 4 м2 і люк для димовидалення площею не менше 1,2 м2 з
дистанційним керуванням (з першого поверху). Просвіт між сходовими
маршами у сходових клітках типу СК2 повинен бути завширшки не менше 0,7
м, якщо інше не обумовлено у НД.
Системи протидимного захисту сходових кліток типів Н2, Н3, Н4 повинні
відповідати вимогам СНиП 2.04.05.
У випадках, визначених НД, сходові клітки типу Н2 слід поділяти по
висоті на секції протипожежними перегородками 1-го типу.
Незадимлюваність сходових кліток типу Н1 забезпечується
конструктивними й об'ємно-планувальними рішеннями відкритих назовні
переходів по балконах, лоджіях, галереях.
Ці переходи не повинні розташовуватися у внутрішніх кутах зовнішніх
стін будинку.
Довжина відкритого назовні переходу визначається з розрахунку, щоб
відстань між осями дверних прорізів виходу з поверху на такий перехід і входу
до сходової клітки була не меншою за 2,2 м. Ширина переходу і висота його
огородження повинні становити не менше як 1,2 м.
У будинках будь-якого призначення, крім житлових, дозволяється за
умовами технології передбачати окремі сходи для сполучення між цокольним,
підвальним, підземним поверхами та першим поверхом. Ці сходи не
враховуються під час проектування шляхів евакуації, за винятком випадків,
обумовлених в нормах.
Якщо зазначені сходи мають вихід у вестибюль (фойє) 1-го поверху, то
сходові клітки надземної частини будинку, які мають вихід у цей вестибюль,
повинні мати також вихід безпосередньо назовні.
73
Відстань від виходу з цокольного, підвального, підземного поверхів у
коридор або у вестибюль (фойє) першого поверху до виходу із сходової клітки
повинна бути не менша за 5 м.
У будинках І та ІІ ступенів вогнестійкості дозволяється передбачати
сходи типу С2 із вестибюля до другого поверху з урахуванням вимог 4.36.
У будинках громадського призначення І та ІІ ступенів вогнестійкості з
умовною висотою не більше 26,5 м, дозволяється застосовувати сходи типу С2,
що з'єднують більше двох поверхів.
Крім сходів типу С2 зазначені будинки повинні мати сходові клітки, які
відповідають вимогам цих Норм.
Ескалатори у будинках слід проектувати відповідно до вимог,
встановлених для сходів типу С2.
74
4.2 Основні інженерно-технічні засоби захисту від пожежі
Автоматичні установки пожежогасіння та пожежної сигналізації
Необхідність обладнання будинків і приміщень автоматичними
установками пожежогасіння (АУП) та пожежної сигналізації (АУПС) слід
визначати відповідно до: ДСТУ EN 12845:2016, ДСТУ 8487:2015, ДСТУ
8855:2019 та інших НД з цього питання, у тому числі відомчих (галузевих)
переліків, узгоджених з центральним органом державного пожежного нагляду.
АУП поділяються: на типи за конструктивним виконанням (спринклерні,
дренчерні, агрегатні, модульні) за видом вогнегасної речовини (водяні, пінні,
газові, порошкові, аерозольні та комбіновані); за характером впливу на
осередок пожежі або способом гасіння (гасіння по площі, локальне гасіння по
площі, загальнооб’ємне гасіння, локально-об’ємне гасіння, комбіноване
гасіння); за способом пуску (з механічним, пневматичним, гідравлічним,
електричним, термічним і комбінованим пуском).
Вибір типу АУП, виду вогнегасної речовини, способу гасіння, типу і
кількості автоматичних пожежних сповіщувачів, обладнання та апаратури
АУПС слід здійснювати залежно від призначення, об’ємно-планувальних,
конструктивних і технологічних особливостей захищуваних будинків і
приміщень, а також властивостей речовин і матеріалів, що в них містяться.
Вибір типів АУП і сповіщувачів АУПС слід здійснювати з урахуванням
економічної доцільності їхнього застосування згідно з ДСТУ 8828:2019
«Пожежна безпека. Загальні положення».
АУП повинні забезпечувати:
- спрацювання протягом часу, який має бути меншим за час початкової
стадії розвитку пожежі (критичного часу вільного розвитку пожежі) за ДСТУ
8828:2019;
- локалізацію пожежі протягом часу, необхідного для введення в дію
оперативних сил і засобів, або її ліквідацію;
75
- розрахункову інтенсивність подачі та/або необхідну концентрацію
вогнегасної речовини;
- необхідну надійність функціонування.
АУПС повинні забезпечувати:
- спрацювання протягом часу, який має бути меншим за час початкової
стадії розвитку пожежі;
- необхідну надійність функціонування.
Проектування та монтаж АУП та АУПС здійснюють відповідно до вимог
ДБН В.2.5-13 та інших НД з цього питання.
Протипожежне водопостачання для зовнішнього та внутрішнього
пожежогасіння
Населені пункти, підприємства, установи, організації, будинки повинні
бути забезпечені протипожежним водопостачанням (протипожежними
водопроводом, резервуарами, водоймами і т. ін.) для зовнішнього
пожежогасіння. Його проектування та улаштування слід здійснювати
відповідно до вимог ДБН В.2.5-74:2013 «Водопостачання. Зовнішні мережі та
споруди. Основні положення проектування».
Будинки різного призначення повинні забезпечуватися протипожежним
водопостачанням для внутрішнього пожежогасіння. Його проектування та
улаштування слід здійснювати відповідно до вимог ДБН В.2.5-74:2013.
Протидимний захист
Для протидимного захисту будинків і приміщень слід передбачати
спеціальні вентиляційні системи, які повинні забезпечувати:
- видалення диму з коридорів, холів, інших приміщень у разі пожежі з
метою проведення безпечної евакуації людей на початковій стадії пожежі;
- подавання повітря до ліфтових шахт, протипожежних тамбур-шлюзів,
сходових кліток типів Н2, Н4 та інших захищуваних об’ємів (відповідно до
вимог, встановлених у НД) для створення в них надлишкового тиску (підпору
повітря) й запобігання впливу на людей небезпечних факторів пожежі.
76
Необхідність застосування в будинках і приміщеннях різного
призначення вентиляційних систем протидимного захисту та вимоги до їх
проектування й улаштування визначають відповідно до СНиП 2.04.05, інших
НД.
Системи оповіщення про пожежу та управління евакуацією людей
Оповіщення людей про пожежу повинно виконуватися одним із таких
способів:
- подачею звукових та/або світлових сигналів у всі приміщення будинку з
постійним або тимчасовим перебуванням людей;
- трансляцією мовних повідомлень про необхідність евакуації, шляхи
евакуації та інші дії, спрямовані на забезпечення безпеки людей.
Управління евакуацією повинно здійснюватися:
- включенням евакуаційного освітлення та світлових покажчиків
напрямку евакуації;
- передачею по системі оповіщення про пожежу спеціально розроблених
текстів, спрямованих на попередження паніки та інших явищ, які ускладнюють
процес евакуації (скупчення людей в проходах і т. ін.);
- трансляцією текстів, які містять інформацію про необхідний напрямок
руху.
Кількість оповіщувачів, їх розміщення та потужність повинні
забезпечувати необхідну чутність в усіх місцях постійного або тимчасового
перебування людей.
Оповіщувачі повинні підключатися до мережі без роз’ємних пристроїв і
не мати регуляторів гучності.
Сигнали оповіщення про пожежу повинні відрізнятися від сигналів
іншого призначення.
Комунікації системи оповіщення людей про пожежу можуть
проектуватися суміщеними з радіотрансляційною мережею будинку.
Вимоги до електропостачання, заземлення, занулення, вибору та
прокладання мереж оповіщення слід приймати за аналогією з вимогами щодо
77
проектування АУПС за ДБН В.2.5-56:2014 «Системи протипожежного
захисту».
Управління системою оповіщення слід передбачати з приміщення
пожежного поста, диспетчерської або іншого спеціального приміщення.
Вимоги до такого приміщення приймаються за аналогією з вимогами до
приміщень чергового персоналу за ДБН В.2.5-56:2014.
Системи оповіщення про пожежу (надалі - СО) поділяють на п’ять типів
за параметрами, наведеними в таблиці 4.1.
Вибір типів СО для будинків і приміщень різного призначення наведено у
додатку Е.
78
Висновки
В кваліфікаційній роботі бакалавра проведено: аналіз технологічності
конструкції деталі «Корпус К1.54.11.06», здійснено вибір та обґрунтування
матеріалу, з якого буде виготовлено деталь. Визначено тип виробництва для
даної деталі. Проведено розрахунки по визначенню штучно-калькуляційного
часу на операціях. Проведено вибір методів і кількості ступенів обробки
поверхонь, розроблено технологічний процес виготовлення деталі «Корпус
К1.54.11.06» (маршрутно-операційні карти), здійснено вибір технологічного
обладнання та оснащення, а також ріжучого інструменту, проведено
розрахунки режимів різання, припусків на обробку та норм часу.
Спроектовано спеціальний верстатний Пристрій для фрезерування торців,
розточування, свердління, зенкування, отворів в заготовці «Корпус
К1.54.11.06» на верстаті з ЧПК ИР500ПМФ4. Також спроектовано спеціальний
контрольний пристрій, для вимірювання перпендикулярності торців до
площини бази А. В розділі охорона праці та безпека у надзвичайних ситуаціях
розглянуто правила забезпечення безпечної евакуації людей
79
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. ДСТУ 8833:2019 виливки із сірого чавуну з пластинчастим
графітом
2. Технологія машинобудування / Є. О. Горбатюк, М. П. Мазур, А. С.
Зенкін та ін. – Львів : Новий Світ – 2000, 2009. – 358 с.
3. ДСТУ 2960-94 Організація промислового виробництва основні
поняття
4. Мельничук П.П., Боровик А.І., Лінчевський П.А., Петраков Ю.В.
Технологія машинобудування. – Житомир: ЖДТУ, 2005 – 882 с.
5. Руденко, П. О. Вибір, проектування і виробництво заготовок
деталей машин [Текст] / П. О. Руденко, В. О. Харламов, О. Г. Шустик. — К. :
Вища школа , 1993. —288 с.
6. Юрчишин І.І. Технологія машинобудування: Посібник-довідник
для виконання кваліфікаційних робіт: Навч. Посібник І.І. Юрчишин, Я.М.
Литвиняк, І.Є. Грицай, М.Л. Кукляк, Я.М. Кусий, В.В. Ступницький, В.А.
Яцюк, А.М. Кук, Є.М. Махоркін, В.П. Свізінський. — Львів: Львівська
політехніка, 2009. — 528 с.
7. Агрегатно-модульне технологічне обладнання : навчальний
посібник : у 3-х ч. / В.А. Крижанівський [та ін.] ; під заг. ред. Ю.М. Кузнєцова ;
Кіровоградський держ. техн. унтет, НТУУ "КПІ". - Кіровоград : Імекс, 2003.
8. Бочков В.М. Металорізальні верстати: Навч. Посібник/ В.М.
Бочков, Р.І. Сілін, О.В. Гаврильченко. – Львів.: ВидавництвоНаціонального
університету «Львівська політехніка», 2009. – 268с.
9. Кузнецов Ю.Н. Станки с ЧПУ. - К.: Вища школа, 1991. - 278 с.
10. Мощенок, Василь. Основи обробки металів різанням : навч. посіб. /
Василь Мощенок, Ігор Пімонов, Микола Скрипник. ‒ London : LAMBERT
Academic Publishing, 2025. ‒ 264 с.
11. 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.
12. 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
13. Буц Б.Д., Приходько В.Є., Ткачов Ю.В. Розрахунок режимів різання
металів: Навч. Посіб. – Д.: РВВ ДНУ, 2005. – 76 с.
80
14. Кузнєцов Ю.М., Луців І. В., Шевченко О.В., Волошин В.Н.
Технологічне оснащення для високоефективної обробки на токарних
верстатах / за ред. Ю.М. Кузнєцова . – К. – Тернопіль; Терно-граф, 2011. – 692с.
15. Кирилюк Ю.Е., Якимчук Г.К. Допуски и посадки: Справочник.-3-е
изд., перераб. и доп.- К. Основа, 2005.-296 с.
16. Методичні рекомендації до виконання курсової роботи з
дисципліни «Технологія машинобудування» для здобувачів освітнього ступеня
«бакалавр» за спеціальності 131 «Прикладна механіка» освітня програма
«Комп`ютерне конструювання обладнання та розробка технологій
машинобудування» усіх форм навчання [Електронний ресурс]/ [Упоряд.: В.Ю.
Васильченко, В.І. Гордієнко, О.О Коваленко, С.М. Мацепа] – М-во освіти і
науки України, Черкас. держ. технол. ун-т. – Черкаси : ЧДТУ, 2024.– 76 с.
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. Боровик А.І. Технологічна оснастка механоскладального
виробництва. - К.:Кондор 2008. -726 с.
20. Якимов О.В., Марчук В.І., Якимов О.О., Ларшин В.П. Технологія
машино- та приладобудування. Підручник: Луцьк, ЛДТУ – 2005.- 710
с.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.
21. 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.
22. 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.
23. 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.
24. ДСТУ. 3008-95 – Документація. Звіти у сфері науки і техніки.
Структура і правила оформлення.
81