Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі «Шліцевий вал»

Голуб, Максим Васильович
Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8719
Title:	Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі «Шліцевий вал»
Authors:	Коваленко, Юрій Іванович Голуб, Максим Васильович
Keywords:	Технологічний процес виготовлення деталі
Issue Date:	2025
Abstract:	Анотація На кваліфікаційну роботу бакалавра на тему: «Конструкторськотехнологічне забезпечення виготовлення деталі «Шліцевий вал»» Виконавець: здобувач групи ПМ-11 Голуб Максим Васильович Керівник: Коваленко Юрій Іванович Кваліфікаційна робота бакалавра містить 100 сторінку формату А4, 18 рисунків, 19 таблиць, 23 літературних джерел. В кваліфікаційній роботі виконано аналіз службового призначення деталі, здійснено вибір матеріалу для її виготовлення, визначено тип виробництва обґрунтовано вибір методу виготовлення заготовки, проведено розробку маршруту обробки деталі «шліцевий вал», вибрано технологічне обладнання, виконано розрахунки, режимів різання та норм часу. Спроектовано спеціальний верстатний пристрій двомісний для установлення, базування і закріплення заготовок при фрезеруванні шпоночного пазу, а також контрольний пристрій для контролю паралельності шпоночних пазів В розділі охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях розглянуто вимоги до систем пожежної сигналізації на підприємстві.
URI:	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8719
Appears in Collections:	131 Прикладна механіка (Комп`ютерне конструювання обладнання та розробка технологій машинобудування)
Files in This Item:
File	Description	Size	Format
Голуб.pdf Restricted Access		3.2 MB	Adobe PDF	View/Open Request a copy
Show full item record
Extracted text
Міністерство освіти і науки України 
Черкаський державний технологічний університет 
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування 
Кафедра технології та обладнання машинобудівних виробництв 
 
До захисту допущено: 
Завідувач кафедри ТОМВ 
____________Георгій КАНАШЕВИЧ 
«_____»_____________2025р. 
 
 
 
 
Пояснювальна записка 
до кваліфікаційної роботи бакалавра 
 
на тему: «Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі 
«Шліцевий вал»»  
 
 
 
 
 
 
 
Виконав: здобувач 4 курсу, групи ПМ-11 
Спеціальності 131 – «Прикладна механіка» 
Освітня програма – «Комп’ютерне конструювання 
обладнання та розробка технологій 
машинобудування» 
Голуб Максим Васильович  
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 
 
__________________ Голуб Максим Васильович          ________________________ 
(прізвище, ім’я, по батькові) 
1. Тема роботи Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення 
деталі «Шліцевий вал» 
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 шліцевий вал 
______________________________________________________________ 
4. Зміст пояснювальної записки:1. Інженерні розрахунки заданої деталі; 2. 
Технологічний розділ; 3. Конструкторський розділ; 4. Охорона праці та безпека 
в надзвичайних ситуаціях 
____________________________________________________________________
_______________________________________________________________ 
5. Перелік графічного матеріал(з точним зазначенням обов’язкових 
креслеників, плакатів, презентацій тощо):  Шліцевий вал; Шліцевий вал 
(заготовка); Маршрут обробки деталі; Пристрій верстатний; Пристрій 
контрольний; Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях (автоматична 
система пожежогасіння підприємства) 
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
________________________________________________________  
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                                       ___________                 Максим ГОЛУБ  
      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 «Шліцевий вал»»  
Виконавець: здобувач групи ПМ-11 Голуб Максим Васильович  
Керівник: Коваленко Юрій Іванович 
Кваліфікаційна робота бакалавра містить 100 сторінку формату А4, 18 
рисунків, 19 таблиць, 23 літературних джерел. 
В кваліфікаційній роботі виконано аналіз службового призначення деталі, 
здійснено вибір матеріалу для її виготовлення, визначено тип виробництва 
обґрунтовано вибір методу виготовлення заготовки, проведено розробку 
маршруту обробки деталі «шліцевий вал», вибрано технологічне обладнання,  
виконано розрахунки, режимів різання та норм часу. 
Спроектовано спеціальний верстатний пристрій двомісний для 
установлення, базування і закріплення заготовок при фрезеруванні шпоночного 
пазу, а також контрольний пристрій для контролю паралельності шпоночних 
пазів 
В розділі охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях розглянуто 
вимоги до систем пожежної сигналізації на підприємстві.  
Abstract 
For the bachelor's qualification work on the topic: "Design and technological 
support for the manufacture of the part "Splined shaft"" 
Performer: applicant of group PM-11 Holub Maksym Vasilyovych 
Supervisor: Kovalenko Yuriy Ivanovych 
The bachelor's qualification work contains 100 pages of A4 format, 18 figures, 
19 tables, 23 literary sources. 
In the qualification work, an analysis of the service purpose of the part was 
performed, the material for its manufacture was selected, the type of production was 
determined, the choice of the method of manufacturing the workpiece was justified, a 
route for processing the part "splined shaft" was developed, technological equipment 
was selected, calculations were made, cutting modes and time standards were made. 
A special double-seat machine tool device has been designed for installing, 
basing and securing workpieces when milling a keyway, as well as a control device 
for controlling the parallelism of keyways. The section on occupational health and 
safety in emergency situations considers the requirements for fire alarm systems at 
the enterprise.  
 
 
ЗМІСТ 
Вступ…………………………………………………………………………5  
1. Інженерні розрахунки заданої деталі  
1.1. Аналіз службового призначення деталі, вибір матеріалу ………………...6 
1.2 Визначення типу виробництва……………………………………………..12 
1.3. Аналіз технологічності конструкції деталі………………………………..18 
1.4. Попередній вибір заготовки та методу її одержання……………….23  
2. Технологічний розділ 
2.1 Виявлення і аналіз розмірних зв'язків поверхонь деталей та формулювання 
основних технологічних рішень……………………………………………………28 
2.2 Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь…………………..35 
2.3. Розробка маршруту обробки деталі……………………………………….40 
2.4 Вибір обладнання, технологічного оснащення …………………………...49 
2.5 Встановлення режимів різання……………………………………………..61 
2.6. Нормування операцій……………………………………………………….72 
3. Конструкторський розділ 
3.1 Проектування верстатного пристрою……………………………………...74 
3.2 Проектування спеціального контрольно-вимірювального пристрою……79 
4. Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях 
    4.1 Вимоги до систем пожежної сигналізації на підприємстві ...……………82 
    4.2 Автоматичні системи пожежогасіння на підприємстві…...……………...85 
Висновки……………………………………………………………………………98 
Список використаних джерел……………………………………………………..99 
Додатки 
 
  
4 
 
ВСТУП 
Важливою умовою технічного прогресу в машинобудуванні та 
приладобудуванні є скорочення термінів і підвищення якості технічної 
підготовки до виробництва нової продукції. Сучасний розвиток галузі висуває 
високі вимоги до професійної підготовки фахівців, які повинні володіти не 
лише ґрунтовними теоретичними знаннями, а й практичними навичками їх 
застосування у виробничих умовах. Якість продукції та продуктивність праці 
тісно пов’язані між собою, і в процесі розв’язання практичних завдань їх 
необхідно одночасно враховувати. Це особливо актуально під час 
вдосконалення технологій, модернізації обладнання, поліпшення інструментів, 
а також запровадження засобів механізації та автоматизації. 
На сучасному етапі розвитку технологій машинобудування визначено 
такі пріоритетні напрями: 
 впровадження малоопераційних, безвідходних і маловідходних 
технологічних процесів; 
 розвиток ресурсо- та енергозберігаючих технологій; 
 удосконалення способів виготовлення заготовок і методів 
механічної обробки; 
 підвищення потужності, точності та продуктивності 
металорізального обладнання, його автоматизація; 
 поліпшення геометричних характеристик та зносостійкості 
ріжучого інструменту, у тому числі шляхом змінення його фізико-механічних 
властивостей (наприклад, через локальне охолодження або нагрівання); 
 комплексна механізація та автоматизація виробничих процесів із 
впровадженням адаптивних систем керування; 
 широке застосування автоматизованих систем проєктування (CAD-
систем). 
У межах кваліфікаційної роботи бакалавра передбачається розробка 
конструкторсько-технологічного процесу виготовлення деталі «шліцевий вал», 
з урахуванням сучасних вимог до якості, продуктивності й ефективності 
виробництва. 
  
5 
 
1. Інженерні розрахунки заданої деталі  
 
1.1. Аналіз службового призначення деталі, вибір матеріалу 
 
Вимоги до конструкції валів мають певні особливості, зумовлені як 
умовами їх експлуатації, так і вимогами до ефективного виготовлення. До 
основних вимог технологічності при конструюванні валів належать[1]. 
1. Мінімальні перепади діаметрів у ступінчастих валах. Зменшення 
різниці між діаметрами дозволяє скоротити обсяг механічної обробки, знизити 
втрати матеріалу та підвищити економічність виробництва. У зв’язку з цим 
конструкції з канавками і пружинними кільцями є більш технологічними, ніж 
конструкції з буртами[1]. 
2. Раціональне проектування довжин ступенів. Якщо обробка вала 
виконується на багаторізцевих токарних верстатах, рекомендовано проектувати 
довжини ступенів кратними або рівними довжині найкоротшого з них. Це 
спрощує налаштування інструментів і зменшує холостий хід[1]. 
3. Відкриті шліцьові та різьбові ділянки. Їх бажано проектувати з 
відкритим кінцем або з технологічними канавками, що дозволяє зручно 
виводити інструмент. Уніфікація ширини канавок під один різець також 
позитивно впливає на технологічність[1]. 
4. Наявність центрових отворів. Це необхідно для забезпечення точної 
базовки на токарних верстатах та контролю співвісності[1]. 
Аналіз конкретної деталі – вала 
 Матеріал: вуглецева сталь 40Х (ДСТУ 7806-2015), яка широко 
використовується для виготовлення валів, осей, черв’яків, шестерень тощо. Цей 
матеріал добре обробляється стандартним інструментом, не є дефіцитним і має 
задовільні механічні та антикорозійні властивості. Альтернативними 
матеріалами можуть бути 45Х, 50Х, 55Х та інші аналоги. 
 Заготовка: кування, прокат або штампування на молотах. Всі 
поверхні деталі доступні для обробки, що полегшує виготовлення[2]. 
6 
 
 Точність обробки: Вал має досить жорсткі вимоги до допусків. 
Зокрема, для шийок під підшипники встановлено допуски радіального та 
торцевого биття в межах 0,025 мм. Відхилення форми та розташування інших 
поверхонь лежать у межах допусків на розміри. 
 Конструктивні особливості: Більшість поверхонь — простого 
циліндричного або лінійного типу, що значно спрощує обробку. Відсутність 
складних внутрішніх різьб та наявність стандартних базових поверхонь 
дозволяють мінімізувати похибки при базуванні. Всі розміри, крім 
відповідальних, мають досить великі допуски[1]. 
 Інструментальне забезпечення: Для обробки використовуються 
стандартні ріжучі та вимірювальні інструменти, що підвищує універсальність і 
знижує вартість виготовлення[1]. 
Вали виконують ключову роль у складальних одиницях — вони 
забезпечують орієнтацію закріплених деталей, а також передають обертальний 
рух із заданою швидкістю та крутильним моментом[1]. 
Проаналізована деталь — технологічна, має зручну для обробки 
конструкцію, забезпечує якісне базування і відповідає вимогам точності. Вона 
добре пристосована до серійного або масового виробництва. 
Деталь “Шліцевий вал” – відповідальна деталь, яка призначена для 
передачі крутного моменту і взаємного розташування елементів, що кріпляться 
на ньому. 
Основними технічними вимогами до деталі є: 
1. Забезпечити точність та взаємне розташування найважливіших оброблюваних 
поверхонь.  
+��,������
2. Забезпечити точність розміру 35k��−��,������ і відхилення від круглості та 
паралельності не більше 0,006 мм. 
−��,������
3. Забезпечити точність розміру 60f��−��,������ і радіальне биття зубів відносно 
поверхонь А і Б не більше 0,03 мм. 
4. Забезпечити точність розміру 10N9(-0,036) і відхилення від симетричності 
шпонкового пазу відносно поверхні В не більше 0,005 мм. 
7 
 
5. Забезпечити шорсткість посадочних шийок Rа 0,63 мкм. 
6. Забезпечити точності взаємного розташування та розмірів другорядних 
поверхонь, що обробляються: торцевих поверхонь; фасок; центрових отворів. 
Службове призначення будь-якої деталі визначається функціональним 
призначенням тієї складальної одиниці, до складу якої вона входить, а також 
тією конкретною роллю, яку вона виконує під час роботи механізму. Воно має 
відображати основні функції деталі, значення її поверхонь у реалізації цих 
функцій, а також вимоги до міцності, жорсткості, точності, вібростійкості та 
інших експлуатаційних характеристик[1]. 
Вали, як елемент механічних передач, призначені для[1]: 
орієнтації та фіксації взаємного положення деталей у складальних одиницях; 
передачі обертального руху з заданими параметрами швидкості та крутильного 
моменту. 
У межах даної кваліфікаційної роботи розглядається деталь «Шліцевий 
вал», яка є складовою частиною редуктора. Цей вал не лише передає обертання 
від одного елемента до іншого, а й забезпечує жорстке з'єднання з маточиною 
через шліцьову поверхню, що виключає провертання та забезпечує точність 
позиціонування. Окремі поверхні вала одночасно виконують функції опор, 
базування під підшипники та фіксації осьового положення. 
Таким чином, шліцьовий вал виконує ключову роль у роботі 
редуктора, забезпечуючи механічний зв'язок між окремими елементами та 
передачу моменту з дотриманням вимог до точності, міцності та довговічності. 
Деталь « Шліцевий вал» - відповідальна деталь, яка призначена для 
передачі крутного моменту. На валу базуються зубчате колесо 14, шків 1 і 2 
підшипники 11, втулка 16. “ Шліцевий вал» ” виготовлена зі сталі 40Х ДСТУ 
7806-2015. 
«Шліцевий вал» забезпечує необхідну точність відносного положення 
зубчатих коліс, через які відбувається передача крутного моменту. Щоб 
забезпечити потрібну точність зчеплення коліс, необхідно забезпечити збігання 
вершин і потрібний кут схрещування осей ділильних конусів.  
8 
 
Враховуючи те, що деталь працює під навантаженням, в умовах середніх і 
високих швидкостей, питомих тисків, вибираю заготовку - поковка. Зовнішні 
+��,������
поверхні 30H7-0,021ММ, l=78±0,26ММ, 35k��+��,���� мм,  l=56±0,15мм, під 
підшипники для надійності і точності встановлення на них підшипників. 
��−��,������
Зовнішня поверхня зубів 50f −��,������мм, l =48мм. 
Бокові поверхні зубів виконуються за восьмим квалітетом з Rа=3,2мкм. 
Інші поверхні менш відповідальні, тому виконуються за 12-им квалітетом 
з параметром шорсткості Rа=6,3мкм. 
Основними технічними вимогами до деталі є: 
1. Забезпечення точності та взаємного розташування найважливіших 
оброблюваних поверхонь; 
+��,������
2. Забезпечити точність розміру 35k6(−��,������) і відхилення від круглості 
та паралельності не більше 0,006 мм; 
−��,������
3.Забезпечити точність розміру 50f��−��,������ і радіальне биття зубів 
відносно поверхонь А і Б не більше 0,03 мм; 
4. Забезпечити точність розміру 10N9(-0.036) і відхилення від 
симетричності шпонкового пазу відносно поверхні В не більше 0,005 мм; 
5. Забезпечити шорсткість посадочних шийок Rа 0,63 мкм.; 
6. Забезпечення точності взаємного розташування та розмірів 
другорядних поверхонь, що обробляються: торцевих поверхонь; фасок; 
центрових отворів; 
7. Забезпечити достатню механічну міцність; 
8. Забезпечити однорідну мікроструктуру матеріалу; 
9. Забезпечити герметичність. 
Для виготовлення даної деталі «шліцевий вал» приймаємо сталь 40Х 
ДСТУ 7806-2015 [3]. 
Як матеріал-замінник для деталі «шліцевий вал» приймаємо сталь 45Х 
ДСТУ 7806-2015 [3]. 
9 
 
Сталь 40Х масово використовується для дисків, роторів, поршнів 
хрестовин робочих валів, вісей та валів парових й гідравлічних турбін. Також 
він затребуваний при виробництві безшовних труб різного перетину та 
численних кріпильних елементів парових котлів і водогрійних установок. 
Досить часто її застосовують в машинобудуванні для виготовлення: зубчастих 
коліс; футорок й різьбових втулок; фітингів з накатаним різьбленням; гайок, 
плоских підкладних й сферичних шайб; пінолей, бортштанг, рейкових 
направляючих; валів, поршнів, піввісей; кілець та кулачків[3]. 
Сталь 40Х – це високоякісна легована конструкційна сталь, що 
відноситься до категорії хромованих сталей. Основним елементом, що легує її, 
є хром, частка якого становить приблизно 0.8-1.1%. Вуглець у цій сталі 
присутній у кількості 0.37-0.44%, що надає їй високу твердість і міцність. Сталь 
40Х відома своєю хорошою зносостійкістю та високою межею міцності при 
розтягуванні[3]. 
Ця сталь широко використовується у машинобудуванні, особливо для 
виготовлення важливих деталей, які піддаються високим навантаженням, таких 
як вали, шестерні, осі та інші вузли. Вона також популярна у виробництві 
інструментів, завдяки своїй здатності зберігати форму та розміри при високих 
навантаженнях та температурах[3]. 
Сталь 40Х може піддаватися різним видам термічної обробки, включаючи 
загартування та відпуск, що дозволяє оптимізувати її механічні властивості для 
конкретних застосувань. Вона відрізняється відмінною зварюваністю, але 
потребує певних заходів для запобігання тріщин при зварюванні через свою 
високу вуглецеву місткість. 
Таблиця 1.1 – Хімічний склад матеріалу деталі та матеріалу замінника [3] 
Марка Вуглець Кремній Марганець Хром, Фосфор Сірка S, 
чавуну С, % Si, % Mn,%   Cr % Р, % % 
Сталь40Х 0.37-0.44 0.17-0.3 0,5…0,8 0.80-1.10 до 0.03 до 0.035 
Сталь 45Х 0,41 - 0,49 0,17 - 0,37 0,5…0,8 0.80-1.10 до 0.035 <0,035 
10 
 
Таблиця 1.2 – Механічні властивості матеріалу деталі та матеріалу 
замінника [3] 
Марка сталі Сталь 40Х Сталь 45Х 
Коефіцієнт Пуассона 0.27-0.30 0,29-0,32 
Межа міцності при 980-1180 1110 
розтягуванні в, Мпа 
Межа текучості (σт), Мпа 785-885 835 
Твердість за Брінеллем, HB 207-255 230 
Щільність, кг/м³ 7800-7900 7800-7900 
Твердість за Роквеллом Залежить від Залежить від 
термообробки термообробки 
 
Відносне видовження δ, % 9-14 17 
Модуль пружності, Гпа 200-210 206 
Ударна в’язкість (KCU), Залежить від 390 
кДж/м² температури та обробки 
 
 
 
  
11 
 
1.2 Визначення типу виробництва  
 
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[4,5]:   
∑ О
КЗ.О. =         (1.1) 
∑ Рпр
де - ∑ О − сумарна кількість операцій; 
  ∑ Рпр − сумарна кількість робочих місць. 
Розрахункова кількість верстатів обчислюється за формулою[5]: 
��зап·∑ ��
С = шт.к.
��      (1.2) 
60·��д·��зн
де ��зап − програма запуску; 
  Тшт.к. − штучно-калькуляційний час по кожній операції ТП; 
  ��д = 2014 - дійсний річний фонд часу, для однозмінної роботи 
металорізального обладнання [5]. 
При проектуванні виробничих процесів основою розрахунку є не річна 
програма випуску виробів, а річна програма запуску їх у виробництво[5]: 
�� ��
��зап = ��вит · �� · (1 + + )    (1.3) 
100 100
де  ��вит = 4430 шт - програма випуску виробів;  
  m = 1 - кількість деталей у виробі[5]; 
  α = 5 % - коефіцієнт, що враховує відсоток неминучого браку[5]; 
  β = 5% - коефіцієнт, що враховує відсоток запасних частин, та 
комплектуючих[5].  
Відповідно річна програма запуску:  
5 5
��зап = 4430 · 1 · (1 + + ) = 5095 шт/рік 
100 100
  ��зн = 0,8 - нормативний коефіцієнт завантаження обладнання [5].  
12 
 
Після розрахунку кількості верстатів Ср, встановлюємо прийняте число 
робочих місць Р, округлюючи до найближчого більшого цілого числа отримане 
значення Ср. 
С
�� ��
фз =       (1.4) 
��
Таблиця 1.3 - Штучно-калькуляційний час по кожній операції 
технологічного процесу 
Основний φк Тшт 
№ опе- 
Назва операції і зміст переходу технологічний час, хв. 
рації 
Т ,10-3
0  хв. 
1 2 3 4 5 
005 Поковка    
010 Контрольна    
015 Транспортна    
020 Термічна (ВІДПУСК)    
025 Контрольна    
030 Транспортна    
035 Фрезерно-центрувальна 1,84 1,3 
1. Фрезерувати торці 60мм, 
l=200±0,65мм. 0.19ˑD2=684 
040 Контрольна    
045 Транспортна    
050 Токарна з ЧПК  2,14 5,5 
Установ А 0,17dl=438 
1.Точити начорно 33h10(-0,84)мм. 0,10 dl =242 
l=78±0.26мм  
2.Точити начисто 31h8(-0,039)мм. 0,17 dl =362 
l=78±0.26мм  
 
 
13 
 
Продовження таблиці 1.3 - Штучно-калькуляційний час по кожній 
операції технологічного процесу 
1 2 3 4 5 
 3.Точити начорно 38h10(-0,84)мм   
мм. l=56±0.15мм 
+��,������  
4.Точити начисто 36k8(+��,������)мм. 
0,1 dl =202 
l=56±0.15мм 
0.17 dl =11 
5.Точити начорно 38h8(-0.84) мм. 
 
2x450 
 
Установ Б 
 
1.Точити начорно 38h10(-0.84) мм. 
 
l=17±0.15мм 
0,17 dl =110 
+��,������
2.Точити начисто 36k8(+��,������)мм. -  
l=15±0.15мм 0,1 dl =54 
3.Точити зовнішню поверхню   
 
32h12(-0.12)мм l=2мм 
+��,������ 0,17(dl =11 
4.Точити фаску 36k8(+��,������)мм. 
 
l=2х45 
0,17 dl =12 
5.Точити начорно 62h10(-0.12)мм. 
0,17 dl =506 
l=48±0.26мм 
0,10 dl =288 
6.Точити начисто 60h8(-0.046)мм.  0,17 dl =102 
l =48±0.26мм 
7.Точити 60h8(-0.046)мм.  10x300 
055 Контрольна    
060 Транспортна    
065 Різьбонарізна 0.17 dl =29 2,14 1,07 
1. Нарізати різьбу М6х1-6Н 
l=28±0.15мм 
 
14 
 
Продовження таблиці 1.3 - Штучно-калькуляційний час по кожній 
операції технологічного процесу 
1 2 3 4 5 
070 Контрольна    
075 Транспортна    
080 Шпоночно-фрезерна 1,84 2,80 
−��,������
1 .Фрезерувати 2 паза 10N(−��,������) на 2 6l=6 36=432 
l=36±0,31мм глибиною 5 мм 
085 Контрольна    
090 Транспортна    
095 Зубофрезерна 1,84 5,21 
−��,������
1 .Фрезерувати зуби 60f7(−��,������), 2.2db = 660 
m=5, z=10, b=6 
100 Контрольна    
105 Транспортна    
ПО Термічна    
115 Контрольна    
120 Транспортна    
2,1 
125 Круглошліфувальна 17.3 
1.Шліфувати 30h7(-0.021)мм. 5dl = 11700 
l=78±0,26мм 
 +��,������
2. Шліфувати 35k6(+��,������)мм 5dl = 9800   
l=56±0,15мм 5dl  = 2625 
(+��,������
3. Шліфувати 35k6 +��,������)мм 
l=15±0,15мм 
130 Контрольна    
135 Транспортна    
 
 
15 
 
Продовження таблиці 1.3 - Штучно-калькуляційний час по кожній 
операції технологічного процесу 
1 2 3 4 5 
140 Зубошліфувальна 4,6lz=2280 4.7 
(−��,������
1 .Фрезерувати зуби 60f7 −��,������), 2.1 
m=5, z=10, b=6 
145 Контрольна    
   
150 Транспортна 
   
155 Слюсарна 
160 Транспортна    
   
165 Контрольна 
СГД     
 
Усі отримані значення для кожної операції заносимо до таблиці 1.4. 
Коефіцієнт закріплення операцій: 
Кз.о. = О/ Р = 72/7 = 10,3 
Цьому значенню коефіцієнта згідно ДСТУ 2960-94 відповідає груповий 
тип виробництва [4]. 
Розмір виробничої партії:   
a N 12 5095
n    241шт,
F 254       (1.5) 
де а – кількість робочих днів на які потрібний запас заготовок на складі, а 
=12днів, 
N – річний обсяг виробництва, N=5095шт, 
F – кількість робочих днів на протязі року, F=254днів. 
 
 
 
16 
 
Таблиця 1.4 - Дані для уточнення типу виробництва 
№ Тшт.к. Розрахунк Коефіцієнт Кількіс Кількіс
опе- Операція ова Прийнята завантаже ть,чол., ть 
рації  кількість кількість ння робо- Р операці
 
 
верстатів, верстатів, чого міс- й, О 
 
mр mn ця,ηзф 
035 Фрезерно- 
центрувальна 1,3 0,068 1 0,068 1 12 
050 Токарна з ЧПК 5,5 0,14 1 0,14 1 , 6 
065 Різьбонарізна 1,07 0,028 1 0,028 1 29 
Шпоночно-фрезерна 2,80 0,073 1 0,073 1 11 
080 
095 Зубофрезерна 5,21 0,14 1 0,14 1 6 
Круглошліфувальна 17.3 0,45 1 0,45 1 2 
110 
140 Зубошліфувальна 4.7 0,13 1 0,13 1 6 
Всього 37,88 - 7 — 7 72 
 
 
 
 
 
  
17 
 
1.3. Аналіз технологічності конструкції деталі 
 
Технологічність заготовки визначається поєднанням її геометричної 
форми, розмірів і механічних властивостей матеріалу, які впливають на 
здатність заготовки до механічної обробки. Важливою характеристикою є 
оброблюваність матеріалу, яка визначає, наскільки легко можна досягти 
заданих параметрів шорсткості поверхні[1]. 
На шорсткість обробленої поверхні впливає велика кількість факторів, 
тому уніфікованих рекомендацій для всіх матеріалів немає. Проте, існують 
загальні тенденції[1]: 
підвищення твердості(за інших однакових умов) сприяє зменшенню 
шорсткості; 
леговані сталі найкраще обробляються після термічної обробки до 
твердості HRC ~35 (загартування з високим відпуском). 
Для забезпечення високої продуктивності механічної обробки до 
конструкції деталей висуваються наступні вимоги[1]: 
 наявність достатньої жорсткості; 
 зручність базування та закріплення на верстаті; 
 розділення складних заготовок на простіші з подальшим з’єднанням 
(зварювання, запресування тощо); 
 можливість одночасної обробки кількох однакових деталей; 
 чітке розмежування оброблюваних і необроблюваних поверхонь; 
 забезпечення доступності інструменту та засобів вимірювання до всіх 
поверхонь; 
 відповідність оброблюваних поверхонь стандартному інструменту, а їх 
розташування - раціональне (паралельне, перпендикулярне); 
 можливість обробки на прохід, без необхідності складних переходів; 
 рівномірне, безударне знімання припуску з поверхонь. 
Вимоги до конструкції залежно від методу обробки[1] 
а) Для токарних автоматів: 
18 
 
максимальна кількість поверхонь мають бути тілами обертання; 
 мінімальна кількість різних діаметрів. 
б) Для багаторізцевих токарних верстатів: 
довжини оброблюваних ступенів повинні бути рівними або кратними; 
перехідні східці між діаметрами мають бути такими, щоб дозволяли 
обробку прохідними різцями; 
в) Для свердлильно-фрезерних верстатів: 
уникати внутрішніх підрізів, глухих отворів, кільцевих виточок, 
ступінчастих отворів. 
г) Для протяжних верстатів: 
деталі мають мати рівномірну товщину стінок; 
відповідний переріз для міцності й надійності обробки. 
Деталь «шліцевий вал» виготовляю із легованої сталі 40Х ДСТУ 7806-
2015, заготовка - поковка. Конфігурація зовнішнього контуру та внутрішніх 
поверхонь не викликає значних труднощів при обробці. Усі поверхні 
технологічні і легко можуть бути оброблені за мінімальну кількість установів. 
Складність становить довжина деталі відносно її діаметра, деталь довга: 
l/d=200/50=3,9, що потребує при токарній обробці підтискання її заднім 
центром  для підвищення жорсткості. Деталь оброблюється стандартним 
інструментом. Високі вимоги та радіальне биття поверхні 30h7(0
-0.021) та 
циліндричність 30k6(+0,015
+0,002) вимагає використання на круглошліфувальної 
операції. Усі інші поверхні не потребують високоточної обробки. 
Визначаємо деякі кількісні показники технологічності. 
Коефіцієнт точності обчислюється, за формулою[5] : 
Кт =1-1./Тср.   (1.6) 
де Тср. - середній квалітет точності. 
Досягнутий середній квалітет точності обчислюється за формулою[5] : 
Тср =(Σni·Тi)/Σni      (1.7) 
де Ті - і-ий квалітет; 
nі – кількість поверхонь і-того квалітету. 
19 
 
Значення Ті та nі беремо з таблиці 1.5. 
Таблиця 1.5 - Квалітети точності поверхонь [5]  
Ti ni Ti  ni  
6 2 12 
 
7 2 14 
 
12 6 72 
- Σni=10 Σni·Тi=98  
За формулами (1.6), (1.7) отримуємо значення: 
Кт= 1-1/9,8= 0,9, 
Тср =(Σni·Тi)/Σni =98/10=9,8 
Коефіцієнт шорсткості обчислюється,  за формулою[5]: 
Кш = 1./Шср        (1.8) 
де Шср.- середня шорсткість поверхонь, обчислюється за формулою[5]: 
Шср = (Σni·Raі)/Σni    (1.9) 
де Raі і- шорсткість поверхні.  
Значення nі, Raі беремо з таблиці 1.6. 
Таблиця 1.6 – Шорсткість поверхонь[5]  
Rai , мкм ni ni·Raі 
Ra6,3 3 18,9 
Ra 3,2 3 6,9 
Ra1,25 1 1,25 
Ra 0,63 3 1,89 
 Σni=10 Σni·Raі=39,8 
 
За формулами (1.8), (1.9) отримуємо значення: 
Шш= 1/3,98=0,25; 
Шср = (Σni·Raі)/Σni =39,8/10=3,98 
Коефіцієнт використання матеріалу обчислюється за формулою[5]: 
Квм=МД/Мз     (1.10) 
20 
 
до МД =2,54 кг – вага деталі, Мз=3,1 кг – вага заготівки. 
Тоді за формулою (1.11) коефіцієнт використання деталей: 
Квм=2,54/3,1=0,82 
Основною конструктивною та технологічною базою шліцевого валу є 
його геометрична вісь. Саме вона визначає точність взаємного розташування 
всіх функціональних елементів деталі. З урахуванням експлуатаційного 
призначення виробу цього типу, можна сформулювати основні конструктивно-
технологічні вимоги, дотримання яких забезпечує якісне та економічне 
виготовлення деталі: 
1. Прямолінійність осі вала є критично важливою. Від неї залежить 
точність розміщення шпонкових пазів і шліців як по довжині, так і в 
поперечних перерізах. 
2. Матеріалом для виготовлення шліцьового валу (вал-шестерні) обрано 
леговану конструкційну сталь 40Х згідно з ДСТУ 7806:2015. Вона має добрі 
показники міцності, зносостійкості та оброблюваності, що дозволяє проводити 
механічну обробку стандартним інструментом без ускладнень. 
Основні технологічні рекомендації щодо виготовлення деталі[1: 
1. Обробка в центрах. 
 Виконання центра в торцях вала спрощує його базування на верстаті та 
полегшує проведення контролю точності. 
2. Мінімальні перепади діаметрів. 
Зменшення кількості переходів дозволяє оптимізувати обробку та 
скоротити витрати матеріалу. Бажано, щоб довжини ступенів були однаковими 
або кратними – це забезпечить ефективну одночасну обробку багаторізцевим 
інструментом. 
3. Відмова від інтегрованих елементів. 
Не рекомендується передбачати на поверхні вала монолітні гребені або 
шпонки, виготовлені разом з тілом вала, оскільки це ускладнює обробку та 
знижує уніфікацію. 
4. Перевага шпонковим пазам, виготовленим дисковою фрезою. 
21 
 
Такий варіант є найбільш технологічним і забезпечує високу точність 
виконання при мінімальній трудомісткості. 
5. Вільний вихід інструмента при обробці зубців. 
У конструкції щліцевого валу  слід передбачити геометрію, яка дозволяє 
різальному інструменту вільно входити та виходити з оброблюваної зони, 
уникаючи підрізів і задирок. 
На основі проведеного аналізу конструкції шліцьового валу та 
розрахункових параметрів можна стверджувати, що деталь повністю відповідає 
вимогам технологічності. Конструкція враховує особливості обробки, 
стандартизацію елементів, зручність виготовлення та контролю, що дозволяє 
ефективно реалізувати процес її виробництва в умовах серійного або масового 
виробництва. 
  
22 
 
1.4. Попередній вибір заготовки та методу її одержання  
 
Виготовлення заготовки є одним із ключових етапів машинобудівного 
виробництва, оскільки значною мірою визначає якість готового виробу, обсяг 
витрат матеріалу, трудомісткість обробки та, як результат, собівартість деталі. 
У галузі верстатобудування, наприклад, витрати на виготовлення заготовки 
(включаючи вартість матеріалу та витрати на її формування) можуть сягати до 
70% загальної вартості виготовлення деталі[2]. 
З огляду на це, при розробці технологічного процесу виготовлення машин 
або приладів, інженер-технолог повинен володіти сучасними методами 
проектування та виготовлення заготовок, орієнтуючись як на якість, так і на 
економічну доцільність[2]. 
У цьому випадку для виготовлення заготовки обрано обробку тиском — 
один із найефективніших способів отримання металевих заготовок із 
необхідними характеристиками міцності та точності. Обробка тиском дозволяє 
отримати ковані, штамповані або профільні заготовки із пластичних металів, 
причому їх механічні властивості значно перевищують властивості литих 
аналогів[2]. 
Прокатка, пресування, волочіння дають можливість отримати стандартні 
профілі (круглі, квадратні, шестигранні тощо), наближені за формою до деталі. 
Випускаються в гарячекатаному або каліброваному стані. Можуть оброблятись 
без застосування різального інструменту (при точній каліброваній геометрії). 
Використовуються для різання на штучні заготовки (пилки, прес-ножиці, 
абразиви, кисневе різання) [2]. 
Кування застосовується в одиничному та дрібносерійному виробництві. 
Маса заготовок - від  =0,2 до 350 кг і більше. Виконується на кувальних 
молотах і гідравлічних пресах. Дає великі припуски, низьку точність (до 14–15 
квалітету), шорсткість Rz = 80–320 мкм. [5] 
Для покращення точності доцільно використовувати просту підкладну 
штамп-оснастку (економічно ефективно при партіях 30–50 штук). 
23 
 
Об’ємне штампування дозволяє виготовляти деталі складної форми, з 
масою від кількох грамів до 1 тонни. Виконується в гарячому або холодному 
стані, у відкритих або закритих штампах[5]. 
Має високу точність (до 12 квалітету) та якість поверхні (шорсткість Rz = 
20–80 мкм). Забезпечує значно менші припуски (у 2–3 рази менші, ніж при 
куванні). Використовується у серійному виробництві для заготовок із 
вуглецевих, легованих сталей, а також кольорових сплавів[5]. 
Холодне штампування виконується нижче температури 
рекристалізації[5]. 
Поділяється на: 
листове штампування (для тонких заготовок до 10 мм, висока 
продуктивність – до 40 тис. шт./зміну); 
об’ємне холодне штампування, яке може повністю замінити обробку 
різанням. 
Дає змогу зменшити трудомісткість на 30–80% та досягти коефіцієнта 
використання матеріалу до 0,95. 
Продуктивність  до 800 шт./хв (залежно від типу обладнання та 
складності деталі). 
З урахуванням конфігурації та конструктивних особливостей деталі, 
можна зробити висновок, що вона є порівняно простою за формою, а її 
елементи доступні для формування методами обробки тиском. Як базовий 
варіант для цієї роботи обрано поковку, оскільки вона забезпечує: 
 потрібні механічні властивості; 
 достатню точність; 
 відповідність габаритам готової деталі; 
 резерв припуску для чистової обробки. 
Для уточнення вибору методу виготовлення заготовки доцільно 
використати  матрицю впливу факторів, яка враховує експлуатаційні вимоги, 
тип виробництва, матеріал, конфігурацію та очікувані обсяги. 
  
24 
 
Таблиця 1.7 – Матриця впливу факторів[5] 
Спосіб Фактори 
виготов- Форма і Точність і Технологічні Річна Виробничі Всьо
лення розміри якість властивості прогр можливос- -го 
заготовки заготовки поверхне- матеріала ама ті підпри-
вого шару ємства 
Штампу-
+ - + + + 4 
вання 
Кування 
+ - + + - 3 
Прокат + - + - + 3 
 
Проаналізувавши форму деталі можна зробити висновок, що прокат не 
можна застосувати, так як при цьому більшість матеріалу прутка іде у відходи. 
Вартість виготовлення заготовки визначаємо за формулою[5]: 
 Сі  S
 S заг   Q КТ Кс КВ КМ КП   Q  q відх  (1.11) 
1000  1000 , у.о.
де Сi - базова вартість однієї тони заготовок, у.о. [5];  
Кт, Кс, Кв, Км, Кп - коефіцієнти, які залежать від класу точності, групи 
складності, маси, марки матеріалу і обсягу виробництва  Кт = 1,02 [5], Кс = 1,0 
[5], Кв = 0,87 [5]; Км=1,0 [5], Кп= 1,0 [5]; 
Q - маса заготовки, кг.; q – маса готової деталі, кг.;  
SВІДХ - вартість однієї тони відходів, у.о. 
Вартість заготовки, отриманої куванням за формулою 1.11 буде 
дорівнювати: 
55000 5000
��заг = ( 2,8 ⋅ 1,02 ⋅ 1,0 ⋅ 0,87 ⋅ 1.0 ⋅ 1,0) − (2,8 − 1,6) =
1000 1000
130,65у. о. 
Аналогічно за формулою 1.10 визначаємо вартість заготовки, отриманої 
штампуванням : 
25 
 
55000 5000
��заг = ( 3,1 ⋅ 1,02 ⋅ 1,0 ⋅ 0,87 ⋅ 1.0 ⋅ 1,0) − (3,1 − 1,6) = 140,8у. о. 
1000 1000
 Таблиця 1.8 - Розрахунок собівартості заготовки [2] 
Коефіцієнт Позначення Штампуванням Кування 
Маса заготовки, кг Q 3,1 2,8 
Маса деталі, кг q 1,6 1,6 
Базова вартість тони відл., С 55000 55000 
у.о. - 8 8 
Клас точності - ІІІ ІІІ 
Група складності - 7 7 
Група серійності  Km 1,02 1,02 
Коефіцієнт точності  Кс 1,00 1,00 
Коефіцієнт складності  Кв 0,87 0,87 
Коефіцієнт ваги  Км 1,00 1,00 
Коефіцієнт матеріалу  Кп 1,00 1,00 
Обсяг виробництва  Sвідх 5000 5000 
Вартість тони відходів, 
у.о.. 
Вартість заготовок, у.о. Sзаг 140,8 130,65 
 
Необхідні дані та результати розрахунку собівартості заготовки наведені 
в таблиці 1.9. 
 
Таблиця 1.9 - Порівняльна характеристика методів отримання 
заготовки[5] 
Спосіб виготовлення заготовки Штампування Поковка 
Маса заготовки, кг 3,1  2.8 
Вартість заготовки, у.о. 140,8 130,65 
Собівартість деталі, у.о. 456,8 385,82 
 
26 
 
Ефективність способів отримання заготовки оцінюємо за технологічною 
собівартістю, яку укрупнено розраховуємо за формулою[5]:  
 Сд=(ЦвМз)/1000+(Цс/1000) × (Мз-Мд) (1.12) 
де Цв - ціна відливки, 
     Мз - маса заготовки, 
     Мд - маса деталі,  
     Цс - ціна затрат на механічну обробку, приймаємо  Цс=20000 у.о./т;  
Собівартість деталей за формулою (1.12):  
Сд1=(140800×3,1)/1000+20000×/1000=456,8 у.о 
Сд2=(130650×2,8)/1000+20000× /1000=385,82у.о. 
Отже, з розрахунків видно, що найекономічніший метод отримання 
заготовки - поковка. Поковку виконують на ковочних молотах і гідравлічних 
пресах. Поковкам придають просту форму, обмежену плоскими або 
циліндричними поверхнями. Потрібно максимально приблизити конфігурацію 
поковки до конфігурації деталі. Ковка коротких уступів і виїмок економічно не 
доцільна. В нашому випадку використовуємо ковку на молотах. Спочатку 
назначають основні припуски і відхилення на діаметри, загальну довжину, 
проектуємо заготовку [5]. 
  
27 
 
2. Технологічний розділ 
 
2.1 Виявлення і аналіз розмірних зв'язків поверхонь деталей та 
формулювання основних технологічних рішень 
 
Службове призначення деталі забезпечую рядом параметрів, які 
визначають правильне взаємне розташування циліндричних зовнішніх 
+��,������
поверхонь 30h7(-0.021)мм. l=78±0,26мм, 35k6(+��,������)мм l=56±0,15мм та 
60f7(−��,������
−��,������)мм. l=48мм. До цих основних параметрів також належать: 
точність форми, розташувань, розмірів, шорсткість цих поверхонь та їх 
співвісність. 
До другорядних параметрів можна віднести точність форми, розташувань 
розмірів, шорсткість поверхонь інших елементів, таких як центрові отвори, 
шпонковий паз, торцеві поверхні, фаски, їх взаємне розташування та 
співвісність. 
Для даної деталі на основі вище розробленого аналізу можна сформувати 
такі задачі: 
1. Забезпечення точності та взаємного розташування найважливіших 
оброблюваних поверхонь. 
2. Забезпечити точність розміру 30h7(-0.021)ММ. l=78±0.26мм і 
відхилення радіального биття не більше 0,025 мм відносно бази А. 
+��,������
3. Забезпечити точність розміру 35k6(+��,������)мм. l=56±0.15мм і 
відхилення від циліндричності та паралельності не більше 0,006 мм. 
+��,������
4. Забезпечити точність розміру 35k6(+��,������)мм. l=15±0.15мм і 
відхилення від циліндричності та паралельності не більше 0,006 мм. 
−��,������
5. Забезпечити точність розміру 60f7(−��,������)мм . l=48мм і радіальне 
биття зубів відносно поверхонь А і Б не більше 0,03 мм. 
6. Відхилення від симетричності СТІНОК шпонкового пазу не повинно 
перевищувати 0,005 мм відносно бази В. Відхилення від паралельності стінок 
28 
 
шпонкового пазу не повинно перевищувати 0,025 мм відносно бази В. Довжина 
канавки l=36±0.31 мм. 
7.Забезпечити шорсткість посадочних шийок Rа 0,63 мкм. 
8.Забезпечення точності взаємного розташування та розмірів другорядних  
поверхонь, що обробляються: торцевих поверхонь; фасок; центрових отворів. 
 
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, 
гальванічних, слюсарних та контрольних операцій. Найбільш високі квалітети 
точності мають виконавчі поверхні, за допомогою яких деталь виконує своє 
службове призначення. Таким чином, побудова МОД повинна бути 
підпорядкована одному з головних принципів - забезпеченню службового 
призначення деталі. З цієї причини значний вплив на послідовність операцій 
технологічного процесу має прийнятий маршрут обробки виконавчих 
поверхонь деталей[1]. 
Для деталі «Шліцевий вал» маршрутну схему поетапної механічної 
обробки поверхонь приводимо у вигляді таблиці 2.1 в залежності від точності 
поверхонь деталі. 
 
Рисунок 2.1 - Нумерація поверхонь деталі 
 
  
29 
 
Таблиця 2.1 – Маршрутна схема поетапної механічної обробки поверхонь[5] 
Етапи обробки 
Квалітет № поверхні 
точності  
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 
16 Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Заготівельний 
15 Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х 
14 Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Чорновий 
13 Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х 
12 Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х 
11  Х Х   Х Х Х   Х    Х Напівчистовий 
10  Х Х   Х Х Х   Х    Х 
9  Х Х   Х Х Х   Х    Х 
8  Х Х     Х   Х    Х Чистовий 
7  Х Х     Х   Х    Х 
6   Х     Х       Х 
 
Розробка теоретичних схем базування та схем встановлення 
заготовки 
Вибір технологічних баз є одним із ключових етапів проектування 
технологічного процесу, який здійснюється одночасно з формуванням 
маршруту обробки та вибором методів механічної обробки поверхонь. Саме від 
правильного вибору баз залежить не лише точність виготовлення деталі, а й 
ефективність усього технологічного процесу[1]. 
Від вибору баз залежать такі важливі показники[1]: 
 фактична точність обробки; 
правильність взаємного розташування поверхонь деталі; 
 складність і конструкція пристроїв, ріжучого, допоміжного та 
вимірювального інструменту; 
 загальна продуктивність обробки (тривалість обробки заготовки в межах 
технологічної системи ВП1Д). 
Вихідні дані для вибору баз[1]: 
 робоче креслення деталі; 
 технічні умови на виготовлення; 
 вид та стан поверхні заготовки; 
30 
 
 ступінь бажаної автоматизації обробки. 
Завдання, що вирішуються при виборі технологічних баз[1]: 
1. Забезпечення точного взаємного положення оброблюваних і 
необроблюваних поверхонь. 
2. Досягнення високої точності розмірів і правильного орієнтування 
поверхонь (повороти, осі, центрування). 
3. Рівномірне розподілення припусків, що дозволяє: 
зберегти однорідний зміцнений шар металу на поверхнях, які зазнають 
зносу; 
спростити досягнення точності на відповідальних поверхнях, зокрема 
отворах; 
підвищити продуктивність обробки за рахунок зменшення об’єму 
знімання матеріалу. 
4. Спрощення конструкції пристроїв, зменшення номенклатури 
інструменту, зниження трудомісткості обробки. 
Слід зазначити, що точність геометричних параметрів (діаметрів, отворів, 
пазів, шорсткості тощо) забезпечується переважно методами обробки, а 
точність взаємного розташування поверхонь — вибором правильних баз. Вдале 
поєднання цих факторів дозволяє досягти високої якості продукції[1]. 
Вибір баз на першій операції є найважливішим етапом, оскільки саме тут 
закладається точність подальшого оброблення. При цьому необхідно вирішити 
наступні завдання[1]: 
забезпечити точність обробки перших поверхонь відносно необроблених 
базових поверхонь, які залишаються у готовій деталі; 
раціонально розподілити припуски на всі оброблювані поверхні; 
створити чисті бази для подальших операцій, які забезпечуватимуть 
високу точність у наступних етапах обробки. 
Визначення баз на першій операції повинно передувати вибору баз для 
наступних – тобто процес іде від кінцевого до початкового: спочатку 
визначають майбутні технологічні бази, а потім – як їх отримати в першій 
31 
 
операції[1]. 
Проектування маршруту обробки та вибір технологічних баз повинні 
відбуватись паралельно та в тісному взаємозв’язку. Компетентний вибір баз — 
це основа точності, економічності та продуктивності усього технологічного 
процесу. Він безпосередньо впливає на конструкцію оснащення, 
трудомісткість, кількість переходів і якість виготовленої деталі[1]. 
Для отримання готової деталі потрібно виконати фрезерно-центрувальну, 
токарну, шпонково-фрезерну і шліфувальну операції, кожна з яких матиме 
відповідну схему базування. 
Під час виконання фрезерно-центрувальної операції на верстаті ФЦ-1 
заготовка встановлюється в спеціально призначений пристрій, який забезпечує 
надійне базування. У цьому випадку базування реалізується за неповною 
схемою, оскільки точне кутове положення деталі не є критичним для виконання 
операції. 
Зовнішня циліндрична поверхня заготовки виконує функцію подвійної 
напрямної, що забезпечує усунення чотирьох ступенів вільності (двох лінійних 
та двох обертальних). 
Торець заготовки впирається в опорний елемент пристрою, чим 
забезпечується фіксація ще однієї ступені вільності (вздовж осі установки). 
Таким чином, загалом усувається п’ять ступенів вільності з шести 
можливих, що є характерною ознакою неповної схеми базування. Такий підхід 
є достатнім для виконання даної технологічної операції, оскільки кутова 
орієнтація деталі навколо осі не впливає на якість обробки. 
На схемі (рисунок 2.2) ілюструється варіант встановлення заготовки з 
використанням зовнішньої базової поверхні як напрямної та торцевої поверхні 
як упору, що забезпечує надійне й відтворюване положення деталі у пристрої. 
 
Рисунок 2.2 – Схема базування при фрезерно-центрувальній операції  
32 
 
Для виконання токарної з ЧПК операції на верстаті 1И611ПМФЗ 
заготовка встановлюється в центрах верстата на короткі конічні поверхні. При 
цьому лівий центровий отвір водночас є напрямною та упорною базою, що 
позбавляє заготовку трьох ступенів волі, правий - лише напрямним і додатково 
позбавляє заготовку двох ступенів волі. Точного кутового положення заготовки 
при обробці непотрібно, тому заготовка позбавляється лише п'ятьох ступенів 
свободи, тобто використовується неповна схема базування. Ця схема дозволяє 
вільний підхід інструмента і забезпечує зручність встановлення і закріплення 
заготовки. За цією схемою базування ми обробляємо всі ступені валу та 
канавки під вихід шліфувального круту (рис.2.3). 
 
Рисунок 2.3 - Схема базування при токарній з ЧПК операції 
 
 
Рисунок 2.4 - Схема базування при різьбонарізній операції  
 
Для виконання шпонково-фрезерної операції використовуємо 
спеціальний пристрій з призмами. Циліндрична зовнішня поверхня є подвійною 
напрямною, а торцева – упорною базою. Орієнтації заготовки в кутовому 
положенні непотрібно. Пристрій забезпечує швидке і надійне закріплення 
заготовки і дозволяє обробити поверхні за одне встановлення (рис.2.5). 
33 
 
 
Рисунок 2.5 - Схема базування при шпонково-фрезерної операції 
Рисунок 2.6 - Схема базування при зубофрезерній операції 
 
Рисунок 2.7 - Схема базування при круглошліфувальній операції 
 
Рисунок 2.8 - Схема базування при зубошліфувальній операції 
  
34 
 
2.2 Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь 
Завершальне компонування МОД виконується на основі попередньо 
прийнятої принципової схеми технологічного маршруту та відібраних методів 
обробки окремих поверхонь (МОП). При формуванні остаточного варіанту 
технологічного процесу МОП групуються за принципом технологічної 
сумісності, що дозволяє забезпечити логічну послідовність обробки та досягти 
необхідної точності і якості[1]. 
Цей етап ускладнюється в разі наявності великої кількості поверхонь із 
підвищеними вимогами до точності, оскільки потрібно врахувати не лише 
послідовність обробки, а й базування, припуски, вплив деформацій, жорсткість 
заготовки та конструктивні особливості деталі[1]. 
У кожному конкретному випадку можливе існування кількох рівноцінних 
варіантів технологічного процесу, які забезпечують виконання всіх вимог 
креслення та технічних умов. Вибір оптимального з них базується на 
зіставленні трудомісткості, точності, витрат часу й ресурсів. 
Будь-який процес обробки повинен укладатися в таку логічну 
послідовність[1]: 
1. Обробка базових поверхонь, які використовуються для базування в 
наступних операціях. 
2. Чорнова та чистова обробка основних поверхонь, що забезпечують 
функціональні властивості деталі. 
3. Чорнова та чистова обробка другорядних (вторинних) поверхонь, які не 
визначають точність функціонування, але потрібні для складання чи технології. 
4. Термічна обробка, якщо вона передбачена конструкцією або умовами 
експлуатації (наприклад, для поліпшення міцності, твердості, зносостійкості). 
5. Доопрацювання після термообробки, пов’язане з усуненням 
деформацій або завершенням формування окремих поверхонь. 
6. Оздоблювальна (фінішна) обробка основних поверхонь, з метою 
досягнення необхідної точності, шорсткості, форми та розташування. 
 
35 
 
Раціонально складений маршрут обробки забезпечує послідовне 
підвищення точності і якості поверхонь, мінімізує похибки базування і 
деформації, а також сприяє ефективному використанню обладнання, 
інструменту і робочого часу. Саме тому компонування МОД вважається одним 
із найважливіших етапів проектування технологічного процесу[1]. 
Аналізуючи дану деталь приймаємо метод обробки різанням, як найбільш 
поширений у машинобудуванні. Обираємо шлях пошуку - визначення числа 
ступенів обробки на основі розрахунків уточнення [5]: 
T n
      3  1   2  ...   n  i    (2.1) 
Tд i1
де   - загальне уточнення; 
і – окремі ступені уточнення; 
n – число ступенів обробки; 
Тз, ТД, – допуски параметрів, що розглядаються відповідно до заготовки 
деталі, і –го ступеня. 
Розкладаючи загальне уточнення на ступені слід врахувати:  
 для першого ступеня чорнової обробки - <6,  
 для проміжних ступенів напівчистової обробки - =3…4,  
 для ступенів чистової обробки - =1,5…2. 
Для найбільш спрямованого вибору числа ступенів використовуємо 
формулу:  
    N=lg/0,46      (2.2) 
−��,����
Для прикладу зробимо розрахунок розміру 50f7(−��,����)В цьому випадку 
маємо Тз=1,00 мм, ТД=0,025 мм 
1,0
�� = = 40 
0,025
Регламентована послідовність обробки і технологічні допуски: чорнове 
точіння Т1=0,16; чистове точіння Т1=0,039; алмазне точіння Т1=0,025. 
Визначаємо уточнення по переходах: 
36 
 
1,0
��1 = = 6,25 
0,16
0,16
��2 = = 4,1 
0,039
0,039
��3 = = 1,56 
0,025
Уточнення всього процесу: 
�� = ��1 · ��2 · ��3 = 6,25 · 4,1 · 1,56 = 40  (2.3) 
Умова виконується, таким чином, прийнятий комплекс методів 
−��,����
забезпечить необхідну точність розточування отвору 50f7(−��,����). 
 
Рисунок 2.9 - Нумерація  поверхонь 
 
Таблиця 2.2 – Методи обробки поверхонь 
№ Допуск Кіл Варіанти маршрутів обробки 
Розмір Допуск 
повер заготов ькіс поверхонь 
поверхні деталі 
-хні -ки ть 1-й варіант 2-й варіант 
1 2 3 4 5 6 7 
200±0,65, 3600 1300 1 Точити, Фрезерувати, 
1,2 
5H12 центрувати центрувати 
620 16 1 Точити  Точити  
начорно  начорно  
3 30h7 
начисто  начисто  
тонко шліфування 
37 
 
Продовження таблиці 2.2 – Методи обробки поверхонь 
1 2 3 4 5 6 7 
620 360 1 Точити  Точити  
начорно  начорно  
4 35k6 
начисто  начисто  
тонко шліфування 
5 2x450 360 36 1 Точити  Точити  
- 16 1 Фрезерувати Фрезерувати 
6,7 5H14x10N9 
паз паз 
620 16 2 Точити  Точити  
начорно  начорно  
8 35k6 
начисто  начисто  
тонко шліфування 
9 2x450 360 360 1 Точити  Точити  
10 32h12 250 250 1 Точити  Точити  
1000 25 1 Точити  Точити  
начорно  начорно  
11 60f7 
начисто  начисто  
тонко тонко 
12,13 2x450, 10x300 360 360 1 Точити  Точити  
- 250 1 Фрезерувати Фрезерувати 
зубці, зубці, 
14 z, ст8-В 
шліфувати шліфувати 
зубці зубці 
- 36 1 Нарізати Нарізати 
15 М6х1-6Н 
різьбу різьбу 
38 
 
У відповідності до вибраних методів обробки та сформульованих 
технологічних задач, розробляю маршрут механічної обробки деталі за 
комбінованим варіантом обробки поверхонь. 
  
39 
 
2.3. Розробка маршруту обробки деталі 
 
Для того, щоб розробити маршрут обробки деталі, треба розбити всі 
поверхні деталі на комплекси поверхонь. Комплекс поверхонь характеризується 
абсолютно, відносно чи умовно однорідними комплектами параметрів. Тобто 
комплекс поверхонь - ті поверхні, які можна обробляти з використанням 
принципів сталості баз та єдності методів обробки[1]. 
До першого комплексу повинні увійти поверхні, які будуть використані в 
якості технологічних баз на наступних операціях для обробки більш точних 
поверхонь. До другого комплексу увійдуть поверхні, які будуть оброблені на 
наступній операції від першого комплекту баз. Третій комплекс включає 
поверхні, які будуть оброблені після поверхонь другого комплексу від першого 
комплекту баз, але які відрізняються від поверхонь другого комплексу типом 
верстату. Четвертий комплекс включає якісні поверхні, що потребують точного 
обладнання. П’ятий комплекс включає якісні поверхні, які відрізняються від 
поверхонь четвертого комплексу типом верстату, на якому вони 
виконуються[1]. 
Таблиця 2.3 – Варіант обробки деталі(І варіант 
№ опе- Назва операції  Розмір, що Поверхня, яка обробляється Тшт.хв 
рації виконується 
1 2 3 4 5 
005 Поковка  За окремим ТП   
010 Контрольна     
015 Транспортна     
020 Термічна     
025 Контрольна     
030 Транспортна     
035 Токарно- 60h14-0,21 2,60 
гвинторізна 200±0,65 
1И611  
40 
 
Продовження таблиці 2.3 – Базовий варіант обробки деталі(І варіант 
1 2 3 4 5 
040 Контрольна     
045 Транспортна     
050 Токарно- Установ А 5,5
гвинторізна 1. Точити 0 
1И611 начорно 
30h7-0.84 
 
l=78±0.26мм 
2. Точити 
начисто  
31h8-0.84 
l=56±0.26мм 
3. Точити 
начорно 
38h10-0.84 
l=56±0.26мм 
4.Точити 
начисто 
36k −0,027
7−0,002 
l=78±0.26мм 
5. Точити 
начисто  
31h8-0.84 2х450  
Установ Б 
1. Точити 
начорно  
 
 
 
41 
 
Продовження таблиці 2.3 – Варіант обробки деталі(І варіант 
1 2 3 4 5 
  30h7-0.84   
l=17±0.15мм  
2. Точити 
начорно 
36k −0,027
7−0,002 
l=15±0.15мм 
3.Точити 
начорно 
32h12-0.2 
l=2мм 
4. Точити 
начорно фаску   
36k −0,027 0 
7−0,0022х45
5. Точити 
начорно 
63h10-0.12 
l=48±0.26мм 
6. Точити 
начисто  
61h8-0.046 
l=48±0.26мм 
7. Точити 
начорно фаску 
60h80.046  
10х300   
055 Контрольна     
060 Транспортна     
 
42 
 
Продовження таблиці 2.3 – Варіант обробки деталі(І варіант 
1 2 3 4 5 
065 Різбонарізна М6х1-6Н 107 
2053 l=28±0.15мм 
 
070 Контрольна     
075 Транспортна     
080 Шпоночно- 1 10N9-0.036 2,80 
фрезерна 692М l=36±0.31мм 
 
085 Контрольна     
090 Транспортна     
095 Зубофрезерна  5,21 
5М310 60, z=10, m=5 
 
100 Контрольна     
105 Транспортна     
110 Термічна     
115 Контрольна     
120 Транспортна     
125 Круглошліфува  17,3 
льна 3М151 
 
130 Контрольна     
135 Транспортна     
 
Продовження таблиці 2.3 – Варіант обробки деталі(І варіант 
43 
 
140 Зубошліфуваль  4,70 
на 386 60, z=10, m=5 
 
145 Контрольна  1.30h7-0.021   
l=78±0.26мм 
2.35k6+0,018
+0,002 
l=56±0.15мм  
3.35k6+0,018
+0,002 
l=15±0.15мм 
150 Транспортна     
155 Слюсарна    
160 Контрольна     
165 Транспортна     
Всього 39,18 
 
Таблиця 2.4 – Варіант обробки деталі(ІІ варіант) 
№ Назва операції  Розмір, що Поверхня, яка обробляється Тшт.хв 
опе- виконується 
рації 
1 2 3 4 5 
005 Поковка  За окремим ТП   
010 Контрольна     
015 Транспортна     
020 Термічна     
025 Контрольна     
030 Транспортна     
 
 
Продовження таблиці 2.4 – Варіант обробки деталі(ІІ варіант) 
44 
 
1 2 3 4 5 
035 Фрезерно-  1,30 
центруваль.  60h14-0,25 
ФЦ-1 200±0,65 
 
040 Контрольна     
045 Транспортна     
050 Токарна з ЧПК Установ А 5,50 
1И611ПМФ3 1. Точити 
начорно 
33h10-0.84  
l=78±0.26мм 
2. Точити 
начисто  
31h8-0.84 
l=78±0.26мм 
3. Точити 
начорно 
38h10-0.84 
l=56±0.26мм 
4.Точити 
начисто 
36k −0,027
7−0,002 
l=56±0.26мм 
5. Точити 
начисто 31h8-
0  
0.84 2х45  
 
 
Продовження таблиці 2.4 – Варіант обробки деталі(ІІ варіант) 
45 
 
1 2 3 4 5 
  Установ Б   
1. Точити 
начорно 
38h10-0.84 
l=17±0.15мм 
2.Точити 
начорно 
36k −0,027
7−0,002 
l=15±0.15мм 
3.Точити 
начорно  32h12-
0.2 l=2мм 
4. Точити 
начорно фаску   
36k −0,0272х450 
7−0,002
5. Точити 
начорно 
63h10-0.12 
l=48±0.26мм 
6. Точити 
начисто  
61h8-0.046 
l=48±0.26мм 
7. Точити 
начорно фаску 
60h80.046  
10х300   
 
Продовження таблиці 2.4 – Варіант обробки деталі(ІІ варіант) 
46 
 
1 2 3 4 5 
055 Контрольна     
060 Транспортна     
065 Різбонарізна М6х1-6Н 1,0
2053 l=28±0.15мм 7 
 
070 Контрольна     
075 Транспортна     
080 Шпоночно- 1 10N9-0.036 2,8
фрезерна 692М l=36±0.31мм 0 
 
085 Контрольна     
090 Транспортна     
095 Зубофрезерна  5,2
5М310 60, z=10, m=5 1 
 
100 Контрольна     
105 Транспортна     
110 Термічна     
115 Контрольна     
120 Транспортна     
  
47 
 
Продовження таблиці 2.4 – Варіант обробки деталі(ІІ варіант) 
     
125 Круглошліфува  17,3 
льна 3М151 
 
130 Контрольна     
135 Транспортна     
140 Зубошліфуваль  4,70 
на 386 60, z=10, m=5 
 
145 Контрольна  1.30h7-0.021   
l=78±0.26мм 
2.35k6+0,018
+0,002 
l=56±0.15мм  
3.35k6+0,018
+0,002 
l=15±0.15мм 
150 Транспортна     
155 Слюсарна    
160 Контрольна     
165 Транспортна     
Всього 37,88 
 
 
 
  
48 
 
2.4 Вибір обладнання, технологічного оснащення  
 
Вибір технологічного обладнання[6-12] 
Фрезерно-центрувальний верстат  відрізняється спеціальним набором 
функцій, які дозволяють підготувати деталь до подальшої обробки. З цим 
пов'язані й особливості конструкції такого обладнання, і його технічні 
характеристики, на яких ми ще зупинимося нижче.  
Операція фрезерно-центрувальна: верстат фрезерно-центрувальний 
ФЦ-1[6] Розміри робочої поверхні столу (ширина х довжина), мм  250х 
1000 
Найбільше переміщення стола ,мм : 
в повздовжньому напрямі                                                        630 
в поперечному напрямі 200 
в вертикальному напрямі 320 
Число подач столу 16 
Границі чисел подач стола: 
повздовжнього, м/хв                     36 - 1020 
поперечного, м/хв                                                                   28 -790 
вертикального, м/хв                                                                14 - 390 
Конус шпинделя                                                                     конус 45° 
Частота обертання шпинделя, хв. -1                                        50 - 1600 
Потужність електроприводів, кВт 10 
Габаритні розміри, мм: 
довжина 1480 
ширина 1990 
висота  630 
Маса верстата, кг  2280 
Токарно-гвинторізний верстат 1И611ПМФ3/5 підвищеної точності 
інструментальної групи призначений для виконання найрізноманітніших робіт 
у центрах, цангових або кулачкових патронах по чорних та кольорових 
49 
 
металах, включаючи точіння конусів, а також для нарізування метричних, 
модульних, дюймових різьблень[7]. 
Токарний верстат 1И611ПМФ3/5 застосовується для чистових та 
напівчистових робіт у одиничному та дрібносерійному виробництві. Верстати 
призначені для експлуатації переважно у багатоповерхових будинках, а також у 
рухомих ремонтних майстернях та судах. 
Токарно-гвинторізний верстат 1И611ПМФ3/5 забезпечує[7]: 
Різноманітні токарні роботи в центрах, цанговому та кулачковому 
патронах. 
Широкий діапазон чисел оборотів та подач, забезпечують продуктивну 
обробку при високій якості поверхні фрезерні роботи, а також обробку 
кінцевим інструментом, встановленим у свердлильному патроні зовнішнє та 
внутрішнє шліфування деталей у центрах та патроні. 
Найбільший діаметр оброблюваної заготовки:  
над станиною                                                                                           400 
над супортом                                                                                            220 
Найбільший діаметр прутка,, що проходить через отвір шпинделя   53 
Найбільша довжина заготовки                                                                1000 
Крок різі, що нарізається: 
Метричної                                                                                    до 20 
дюймової, число ниток на дюйм                                                     - 
модульної, модуль                                                                           - 
пітчевої, пітч                                                                                    - 
Частота обертання шпинделя, хв. -1                                      12,5 - 2000 
Число швидкостей шпинделя                                                          22 
Найбільше переміщення супорта:  
- повздовжнє                                                                                  900 
- впоперек                                                                                     250 
Подача супорта, мм/об (мм/хв.):  
-повздовжня                                                                             (3-1200) 
50 
 
- впоперек                                                                                (1,5-600) 
Число ступеней подач                                                                 Б/С 
Швидкість швидкого переміщення супорта,-мм/хв.:  
- повздовжнього                                                                         4800 
- впоперек                                                                                   2400 
Потужність електродвигуна головного привода, кВт                           10 
Габаритні розміри (без ЧГЖ):  
- довжина                                                                                                 3360 
- ширина                                                                                                  1710 
- висота                                                                                                    1750 
Маса, кг                                                                                                      4000 
Шпоночно-фрезерний верстат моделі 692М призначений для обробки 
шпонкових пазів мірними та немірними кінцевими фрезами шириною від 4 до 
25 мм та глибиною до 26 мм[8]. 
Розміри робочої поверхні стола                                            250х630 
Найбільші переміщення: 
стола: 
- повздовж                                                                                400 
- впоперек                                                                                250 
- шпиндельної бабки                                                               350 
Число швидкостей шпинделя                                                     18 
Частота обертання шпинделя, хв. -1                                                          31,5-1600 
Подача (безступінчате регулювання), мм/хв.:  
Стола                                                                                     5-1500 
шпиндельної бабки 5 - 1500 
Швидкість швидкого переміщення, мм/хв.:  
стола 5000 
шпиндельної бабки  5000 
Потужність електродвигуна привода головного руху, кВт 4 
Габаритні розміри: 
51 
 
довжина 3050 
ширина 2150 
висота  2185 
Маса, кг 3700 
Верстат зубофрезерний 5М310 призначений для нарізування 
циліндричних прямозубих і косозубих коліс, а також черв'ячних коліс у 
одиничному, серійному та масовому виробництві. Клас точності верстата Н [8]. 
Нарізування зубчастих коліс проводиться черв'ячною фрезою методом 
обкатки. Верстат може працювати по напівавтоматичному циклу в один або два 
проходи, для чого передбачена попередня зупинка верстата, коробка 
вертикальних подач, що легко перемикається, і безступінчасте регулювання 
радіальних подач. Другий прохід починається після зміни режимів (у разі 
потреби) та увімкнення кнопки «Цикл». Верстат має вертикальне 
компонування. Стіл виробу з верхнім центром переміщається горизонтальними 
напрямними. Фрезерний супорт переміщається по вертикальним напрямним 
вздовж осі оброблюваного виробу. У верстаті гідрофіковані: підведення та 
відведення столу на міжцентрову відстань обробки; радіальне врізання; 
підтискання та віджимання виробу верхнім центром; віджимання виробу на 
настановному пристосуванні; затискач столу та супорта в робочому положенні; 
розвантаження ходового гвинта вертикального ходу фрезерного супорта. 
Затискач виробу на пристрої проводиться пакетом тарілчастих пружин. Верстат 
має магнітний транспортер стружки. За особливим замовленням може 
оснащуватися шнековим транспортером. 
Операція зубофрезерна - верстат зубофрезерний 5М310 [8]  
Найбільший оброблюваний діаметр, мм                                                  150 
Відстань між центрами, мм                                                                       1000 
Найбільший нарізуваний модуль, мм                                                           6 
Найбільший діаметр фрези, мм 150 
Найбільша довжина фрезерування, мм 675 
Кількість нарізуваних шліців                                                                4...З6 
52 
 
Частота обертання шпинделя фрези,хв-1                                             80...250 
Кількість ступенів частоти обертання шпинделя фрези                         6 
Подача оброблюваної деталі, мм/об                                                     0,63...5 
Число ступенів подач                                                                                10 
Діаметр оправки фрези, мм                                                                    27;32;40 
Швидкість зворотного ходу каретки, мм/хв.                                           1,92 
Потужність електродвигуна приводу черв’ячної фрези, кВт                 7,5 
Габарити верстата                                                                                 2335x1550 
 
Напівавтомат зубошліфувальний для циліндричних коліс, що працює 
абразивним черв'яком призначений для шліфування прямозубих і косозубих 
циліндричних коліс абразивним черв'яком методом безперервної обкатки[7].  
Зубошліфувальна - зубофувальний верстат 386 5590 
Найбільші розміри заготовки, що встановлюється:  
діаметр 
довжина 320 
Довжина шліфування: 700 
Найбільший діаметр шліцевого вала 650 
Діаметр шліфувального круга 25... 125 
Частота обертання шліфувального круга, хв.-1 90.. .200 
Потужність електродвигуна привода головного руху, кВт 2880,4550,6300 
Габаритні розміри (з приставленим обладнанням): З 
довжина 
ширина 2600 
Маса (з приставленим обладнанням), кг 1513 
Круглошліфувальний напівавтомат 3М151 призначений для зовнішнього 
шліфування циліндричних та конічних поверхонь виробів в умовах 
одиничного, серійного та великосерійного виробництва. 
На напівавтоматі 3М151 можна виконувати[7]: 
поздовжнє та врізне шліфування при ручному управлінні; 
53 
 
поздовжнє та врізне шліфування по напівавтоматичному циклу до упору 
та з приладом активного контролю діаметрального розміру виробу, 
налаштованого на необхідний діаметр шліфування. 
Зміна поперечних і поздовжніх подач, а також швидкість обертання 
виробів на напівавтоматі 3М151 безступінчаста. Наявність в останній ланці 
механізму поперечних подач гвинтової пари кочення в поєднанні з напрямними 
кочення забезпечує мікронну подачу шліфувальної бабки. Напівавтомат має 
механізм балансування шліфувального кола під час роботи.  
Точність геометричної форми оброблюваних поверхонь: овальність - 
0,0032 мм, конусоподібність - 0,008 мм. 
Резервуари для олії гідросистеми та охолоджуючої рідини напівавтомата 
3М151 винесені за межі станини. 
Шпиндель передньої бабки нерухомий. Виріб приводиться в обертання 
електродвигуном постійного струму через клинопасові передачі, що дає 
можливість безступінчасто регулювати обертання виробу. 
Шпиндель шліфувальної бабки встановлений і в двох підшипниках 
ковзання спеціальної конструкції з примусовим проточним мастилом. Корпус 
шліфувальної бабки змонтований на роликових направляючих. 
Алмазна правка шліфувального кола проводиться приладом редагування, 
встановленим на задній бабці, або приладом для автоматичної редагування. 
Операція Круглошліфувальна - круглошліфувальний верстат 
ЗМ151[8]  
Найбільші розміри заготовки, що встановлюється:  
діаметр 140 
довжина 500 
Найбільший діаметр шліфування: 
зовнішнього 450 
Висота центрів над столом 90 
Найбільше повздовжнє переміщення стола, 0: 
за годинниковою стрілкою 6 
54 
 
проти годинникової стрілки 7 
Швидкість автоматичного переміщення стола 
(безступінчате регулювання), м/хв. 0,02 - 5 
Частота обертання, хв.-1, шпинделя заготовки з 
безступінчатим регулюванням                                                             50 - 1000 
Конус Морзе шпинделя передньої бабки та пінолі задньої бабки         4        
Найбільші розміри шліфувального кругу:  
зовнішній діаметр 500 
висота 63 
Переміщення шліфувальної бабки: 
найбільше  100 
за одну поділку лімба                                                                        0,0025 
за один оберт штовхальної руківки                                                   0,001 
Частота обертання шпинделя шліфувального кругу, хв.-1 при шліфуванні 
зовнішньому                                                                                             1900 
Швидкість врізної подачі шліфувальної бабки, мм/хв.                      0,05 - 5 
Потужність електродвигуна привода головного руху, кВт 7,5 
Габаритні розміри (з приставленим обладнанням): 
довжина 2700 
ширина 2540 
висота 1950 
Маса (з приставленим обладнанням), кг 4000 
Верстат різьбонарізний вертикальний настільний 2053 призначений для 
нарізання правозахідних метричних різьблень машинними та ручними 
мітчиками в умовах індивідуального користування[6]. 
Принцип роботи різьбонарізного верстата 2053 
Особливості конструкції верстата 2053 
Унікальна різьбонарізна головка з приводом одним клиновим ременем і 
лише рукояткою управління; 
Переміщення висувної пінолі; 
55 
 
Нарізання глухих різьблень проводиться по регульованих упорах, що 
обмежують хід шпинделя на довжину різьби, що нарізається; 
Введення різального інструменту (мітчика) проводиться вручну; 
Автоматичний реверс напрямку обертання зворотного ходу відбувається 
за допомогою спеціальних муфт; 
Електроустаткування із пристроєм захисного відключення, що забезпечує 
безпеку. 
Верстат складається з різьбонарізної головки з електродвигуном та 
основою. 
Електродвигун, встановлений збоку на корпусі головки верстата, передає 
обертання через шківи приводні шпинделю. Включення прямого та зворотного 
обертання шпинделя здійснюється фрикційними та конусними муфтами. 
Шпиндель верстата обертається в сталевих гартованих втулках із 
хромистої сталі. 
Подача шпинделя здійснюється вручну і регулюється завзятим гвинтом. 
Операція Різьбонарізна - різьбонарізний верстат 2053 [6] 
Найбільший діаметр нарізуваної нарізки, мм 3 
Найбільша відстань від торця шпінделя достола, мм 130 
Найбільший ход шпінделя, мм 3 5 
Виліт шпінделя від колонии, мм 100 
Конус шпінделя Конус Морзе 1 а 
Границі кроків нарізуваних нарізок .  0,2-0,5 
Подача шпінделя ручна Границі чисел обертів шпінделя, об/хв  
робочий хід                                                                            1250-1600 
холостий хід                                                                          1600-2000 
Потужність електродвигуна                                                0,18 кВт 
  
56 
 
Вибір пристроїв[10-13] 
При виборі пристроїв слід використовувати таку документацію: 
нормативно- технічну - стандарти на пристрої та їх деталі, стандарти на терміни 
і визначення технологічного оснащення; технічну - альбоми типових 
конструкцій пристроїв., каталоги і паспорти на технологічне обладнання, 
інструктивно-методичні матеріали щодо вибору технологічного оснащення. 
Як необхідна складова технологічного оснащення вибираються такі 
пристрої: 
1. Центр обертовий А - 1 - НП ЧПУ ГОСТ 87 42-75. 
2. Патрон 7100-009 ГОСТ 2675-80. 
Спеціальний верстатний пристрій для фрезерування шпонкового паза. 
Вибір різального і допоміжного інструменту[10-13]. 
При виборі різального інструменту необхідно враховувати низку 
факторів, які впливають як на якість обробки, так і на економічну ефективність 
виробництва. До основних таких чинників належать[1]: 
 характер виробництва (одиничне, серійне, масове); 
 метод обробки (токарна, фрезерна, свердлильна, шліфувальна тощо); 
 тип та конструкція верстата; 
 геометрія, розміри і матеріал заготовки; 
 вимоги до точності та якості обробленої поверхні. 
Різальний інструмент [10-13] 
1. Фреза 2210-0071 ВК6 ГОСТ 9304-69 
Д=63 мм; d=21 мм; d1 = 36 мм; L=40 мм; l=22 мм; Z=14 [14]. 
2. Свердло 2300-6974 Р6М5 ГОСТ 886-77 
d=6,2 мм; L=148 мм; L=91 мм. [14]. 
3. Терпуг 2820-0018 ГОСТ 1465-80. 
4. Різець токарний прохідний упорний з механічним кріпленням 
твердосплавних пластин ВК6. 
hхв. =20x20 мм; h1=20 мм; h2=21 мм; l1=25 мм; L= 150 мм, [14]. 
Різець 2101-0601 ВК6 ГОСТ 20872-80 
57 
 
5. Різець токарний прохідний з механічним кріпленням твердосплавних 
пластин ВК6. 
hхв.=20x20 мм; h1=20 мм; h2=21 мм; l1=25 мм; L=150 мм. [14]. 
Різець 2101-0642 ВК6 ГОСТ 20872-80 
6. Різець токарний для метричної різі з кутом в плані 600 ВК6. 
hхЬ=32x20 мм; L=170 мм; т=5 мм; тип пластин за ГОСТ 2209-82 48, крок 
Р=6мм. 
Різець 2660-0007 ВК6 ГОСТ 18885-73 
7. Фреза кінцева 2220-0008 ВК6 ГОСТ 18372-73 
d-=9,5 мм; L=45 мм; l=20 мм; Z=4 [5]. 
8. Фреза 2220-0009 ВК6 ГОСТ 17025-71 
d= 10 мм; L = 50 мм; l = 20 мм; Z= 4, [5]. 
9. Фреза 060f7-С ГОСТ 8027-86 
10. Круглошліфувальний ПП 200x16x32 39Л50СМ210К ГОСТ 2424-83. 
11. Зубошліфувальний 2П 350 30 127 ЗБ 30 СМ2 7 К5 15м/с А 1кл. ГОСТ 
2424-83 
Вибір допоміжного інструменту здійснюється паралельно з вибором 
основного (різального) інструменту, оскільки ці елементи безпосередньо 
взаємопов’язані у формуванні технологічної системи. Основна мета — 
забезпечити точність, надійність та економічність процесу обробки[1]. 
Найкращим з точки зору точності та простоти є випадок, коли 
допоміжний інструмент взагалі не використовується. Це дозволяє[1]: 
скоротити технологічні розмірні ланцюги; 
зменшити похибки базування; 
підвищити загальну точність обробки. 
У випадках, коли повністю обійтися без допоміжного інструменту 
неможливо, слід дотримуватися таких принципів: 
1. Перевагу слід надавати стандартному та нормалізованому інструменту, 
який легко інтегрується в обладнання, має взаємозамінність і не потребує 
спеціального налаштування. 
58 
 
Сюди належать: 
перехідні конуси Морзе; 
цанги; 
оправки для циліндричних, черв’ячних і шліцьових фрез тощо. 
2. Спеціальний допоміжний інструмент застосовується лише в крайніх 
випадках, коли: 
немає відповідного стандартного варіанту; 
обробка специфічна за геометрією або вимогами; 
необхідно реалізувати унікальне кріплення (наприклад, у багаторізцевих 
верстатах - спеціальні різцетримачі). 
Раціональний вибір допоміжного інструменту дозволяє: 
- оптимізувати конструкцію технологічної системи; 
- забезпечити стабільну якість обробки; 
- знизити витрати на виготовлення і обслуговування; 
- спростити  
- монтаж та переналагодження обладнання. 
Використання стандартного інструменту завжди є пріоритетним, а 
розробка спеціального — виправданою лише у випадку технологічної 
необхідності. 
Допоміжний інструмент 
1. Центр обертовий А - 1 - НП ЧПУ ГОСТ 87 42-75, [10]. 
Вибір методів і засобів технічного контролю якості деталі 
Метрологічне забезпечення точності технологічного процесу 
здійснюється за двома основними напрямками: організаційним та шляхом 
вибору засобів контролю на різних етапах технологічних операцій[1]. 
Організаційний напрям включає визначення типів контролю, 
зокрема[1]: 
- вхідний контроль, що оцінює якість матеріалів та заготовок; 
- операційний контроль, який проводиться на всіх етапах виробничого 
процесу; 
59 
 
- профілактичний контроль, що передбачає спостереження за 
стабільністю технологічного процесу, а також за станом обладнання, 
інструменту, оснастки та вимірювальних засобів. 
Існують такі види контролю: перевірка перших деталей при 
налагодженні обладнання, операційний контроль та фінальний контроль 
готової продукції. Операційний і кінцевий контроль можуть здійснюватися як 
повністю (суцільний контроль), так і вибірково. 
До обов’язкових параметрів контролю належать: точність вимірювань, 
надійність результатів, трудомісткість та економічна ефективність. Залежно від 
особливостей виробництва та типу контрольованих об’єктів можуть додатково 
враховуватись такі показники, як похибка вимірювань, обсяг, повнота, 
періодичність і тривалість контролю. 
Лінійка 250 ГОСТ 427-75, [11-13]. 
1. Штангенциркуль ШЦ-ІІ-250-0,10-2 ГОСТ 166-80 [14]. 
2. Калібр-скоба 8113-0122 k6 ГОСТ 18352-73. 
3. Калібр-скоба 8113—0117 h7 ТОСТ 18362-73. 
 
 
  
60 
 
2.5 Встановлення режимів різання 
 
Під час розробки технологічних процесів механічної обробки на 
усталених верстатах зазвичай для кожної операції створюється операційний 
ескіз.  
Розміри, визначені технологом для виконання операції, можуть бути 
проміжними або кінцевими. Їх називають технологічними розмірами, на 
відміну від конструкторських, що задаються на кресленні деталі під час її 
проектування[5]. 
Кінцеві технологічні розміри можуть як відповідати, так і відрізнятися від 
конструкторських, оскільки при проектуванні деталі конструктор не завжди 
може врахувати специфіку її виготовлення. У таких випадках саме технолог 
визначає доцільні розміри й відповідні допуски[5]. 
Ключовим етапом проєктування заготовки є визначення припусків на 
обробку, які можна розраховувати табличним способом або аналітичним 
(розрахунковим) методом. Останній базується на розмірному аналізі та 
обчисленні припусків для кожної технологічної операції[5]. 
 
Рисунок 2.10 - Схема обробки при токарній операції  
 
Розрахувати припуски та проміжні граничні розміри на поверхню  
30h7-0,02 мм. Розрахунок припусків на обробку виконуємо розрахунково-
аналітичним методом і нормативним методом. Розрахунково-аналітичним 
61 
 
методом розраховуємо припуски на одну поверхню 30h7 згідно [5]. 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 зовнішньої циліндричної поверхні 
30h7 складається з трьох переходів: чорнового точіння ,чистове точіння 
та одноразове шліфування, заготовка – поковка. 
Таблиця 2.5 – Розрахунок припусків і операційних розмірів розміру 
30h7 
Технологічні Елементи Розрахун Розраху Допу Граничний Граничні 
переходи припуску, мкм ковий нковий ск розмір, мм значення 
обробки припуск розмір 5, припусків 
поверхні 2Zmin,мк бр, мм мк мкм 
Rz h ρ dmin dmax 2Zmin 2Zmax 
03ОЬ7 м м 
п 
Заготовка 320 250 1008 МК- М 33,717 4000 33,717 37,71 - - 
Точіння чорнове 50 50 60,51 2ˑ1579 30,56 400 30,56 730 ,96 3160 6760 
0 
Точіння чистове 30 30 40,34- 2 173 30,213 120 30,213 30,33 347 630 
0 
Шліфування 5 15 - 2  117  29,979 20 29,979 30,0 234 330 
Всього  3741 7720 
 
Мінімальні припуски на переходи визначаємо за формулою[5]: 
2�� 2 2
������ = 2(������−1 + ����−1 + ����−1 + ���� )   (2.4) 
де Rzi-1 – висота нерівностей профілю на попередньому переході; 
Ti-1 – глибина дефектного шару на попередньому переході. 
Визначаємо ці величини [5] та заносимо до таблиці 2.5 
ρi-1 – сумарні відхилення розташування поверхні: 
 �� �� ��
і−�� = √��������. + ��ц      (2.5) 
ρц -похибка при центруванні: 
62 
 
�� ��
 �� √ ��
ц = ( ) + ��, ������     (2.6) 
��
Допуск на поверхні, які використовуються в якості базових на 
фрезерноцентрувальній операції, визначаємо за ГОСТ 7505-74: δ3=3,0 мм; 
�� ��
ц = √��, �� + ��, ������ = ��, ����мм 
ρкор – відхилення при коробленні, ρкор =Δк1 
де Δк – питоме короблення штамповки Δк=0,7 [5], 
ρкор=0,7ˑ187=131кмк 
Тоді ��заг = √�������� + ���������� = ��������, ��мкм 
Залишкове просторове відхилення після подальших переходів: 
���� = ��у ⋅��    (2.7) 
кор
Ку – коефіцієнт уточнення форми, 
Ку=0,06 – для попереднього точіння[5]; 
Ку=0,04 – для остаточного точіння[5]; 
після попереднього точіння ���� = ��, ���� ∙ ��������, �� = ����, ��мкм 
після остаточного точіння ���� = ��, ���� ∙ ��������, �� = ����, ����мкм 
Е1 – похибка встановлення в радіальному напрямку, δі=40мкм тому, що 
заготовка затискується в пневматичному патроні обробка ведеться в центрах. 
Мінімальний припуск: 
- на чорнове точіння:  
 ���� ��
�������� = �� ∙ (������ + ������ + √��������. �� + ������ = �� ∙ ��������мкм  
- на чистове точіння:  
 ���� �� ��
�������� = �� ∙ (���� + ���� + √����, ���� + ���� = �� ∙ ������мкм  
- на шліфування:  
 ������������ = �� ∙ (���� + ���� + √����, ������ + ������ = �� ∙ ������мкм 
Маючи останній розмір після останнього переходу (шліфування 29,94мм) 
визначаємо для інших переходів, шляхом додавання розрахованого 
мінімального припуску технологічного переходу. 
Для чистового точіння: 
63 
 
������ = ���� + ������������ = ����. ������ + �� ∙ ��. ������ = ����. ������мм 
������ = ������ + ������������ = ����, ������ + �� ∙ ��. ������ = ����. ����мм 
������ = ������ + ������������ = ����, ���� + �� ∙ ��, ������ = ����, ������мм 
Значення допусків: 
- для шліфування складає δ=212мкм 
- для чистового точіння δ=120мкм 
- для чорнового точіння δ=400мкм 
- для заготовки δ=400мкм. 
Граничні розміри: 
- для шліфування: dmах1=30.0мм; dmin1=29.979мм; 
- чистове точіння: dmах2=30.213мм; dmin1=30,33мм; 
- чорнове точіння: dmах3=30.96мм; dmin3=30,56мм; 
- заготовка: dmах3=37,72мм; dmin3=33,72мм 
Мінімальні граничні значення припусків:  
пр пр
���������� = ���������� − ��������(��+��), ���������� = ���������� − ��������(��+��)  (2.8) 
Шліфування:  
пр
������������ = ����, ������ − ����, ������ = ������мм 
пр
������ах�� = ����, ���� − ����, �� = ��, ����мм = ������мкм 
Чистове точіння: 
пр
������������ = ����, ���� − ����, ������ = ��, ������мм = ������мм 
пр
������ах�� = ����, ���� − ����, ���� = ��, ������мм = ������мкм 
Чорнове точіння: 
пр
������������ = ����, ���� − ����, ���� = ��, ������мм = ��������мм 
пр
������ах�� = ����, ���� − ����, ���� = ��, ����мм = ��������мкм 
Загальний номінальний припуск: 
 2Zном=2Z0min+Tз-Тд=3741+400-21=4120мм  (2.9) 
 dзном=dd.ном+2zоном=29,979+4,12=34,1мм    (2.10) 
64 
 
Таким чином розрахунки проведено правильно. Основуючись на 
розрахунки будую схему розміщення припусків та допусків на механічну 
обробку циліндричної зовнішньої поверхні 30h7, яка показана на рис.2.10 
 
Рисунок 2.11 - Схема розміщення припусків та допусків на механічну 
обробку циліндричної зовнішньої поверхні 30h7 
 
На. оброблювані поверхні, що залишилися, назначаємо припуски та 
допуски табличним методом та зводимо до таблиці 2.6 
 
65 
 
Таблиця 2.6 – Припуски та допуски на оброблювані поверхні шліцьовий 
вал 
Розмір Квалітет Шорсткість, Допуск, мм Припуск, мм Розмір 
Ra заготовки 
200 12 6,3 6,0 ±02 206±2 
60 7 1,25 5,6 ±0,5 64±О,5 
35 6 0,63 6,0 ±0,5 41±О,5 
 
Матеріал заготовки - cталь 40Х ДСТУ8781:2018, обраний спосіб 
виготовлення заготовки - поковка: 
- група технологічної складності виливка III (ступінь жолоблення - 5, 
зміщення по лінії роз’ємну допускається до 1,0). 
- клас точності заготовки -Т1; 
- ступінь складності заготовки - С1, група матеріалів - М2; 
Визначаємо допуски та припуски на оброблювані поверхні, мінімальний  
Після оформлення креслення заготовки призначаємо технічні вимоги: 
1 Матеріал-замінник cталь 45Х ДСТУ 8781:2018 
2 Невказані радіуси заокруглень в межах R5. 
3 Клас точності заготовки – Т1. 
Розрахована маса заготовки 3,1 кг. 
 
Режими різання 
Процес формотворення деталі на верстатах неможливий без правильних 
режимів різання, які безпосередньо впливають на якість обробки деталі, 
технологічний час, економічні показники та інше. 
Факторами, що впливають на вибір режимів різання, є: матеріал, форма та 
жорсткість оброблюваної заготовки, вид інструмента та матеріал ріжучої 
частини, надійність закріплення заготовки на верстаті, потужність верстата[13]. 
Прийнятий режим різання повинен повністю задовольняти технологічним 
вимогам у відношенні до заданої шорсткості поверхні та точності обробки[13]. 
66 
 
 
Розраховуємо фрезерування шпонковою фрезою. 
 
 
 
 
Рисунок 2.12 – Схема фрезерування 
 
 
Рисунок 2.13 - Ескіз фрези 
 
Вибираємо матеріал фрези – Р6М5[13] 
Вибираємо шпонкову фрезу з циліндричним хвостиком по ГОСТ 9140-78 
параметри фрези: D =14мм, L=73мм, l=16мм, z=2, заданий кут α=200, 
попередній кут γ=150, кут нахилу гвинтових стружкових канавок ω=200. 
Фрезерування шпоркового пазу виконується на вертикально-фрезерному 
верстаті за один підхід. 
1. Визначаєма глибина різання дорівнює глибині шпонкового пазу t=5мм 
2. Визначаємо подачу на зуб Sz, мм/зуб: 
67 
 
- при осьовому врізанні на глибину шпонкового пазу 
Sz=0.009 мм/зуб [13] 
- при повздовжньому русі при фрезеруванні шпонкового пазу 
Sz=0.026 мм/зуб [13] 
Подача за один оберт фрези Sо, мм/об: 
- при осьовому врізанні So=Sz·z=0.009·2=0.018мм/об 
- при повздовжньому русі So=Sz·z=0.026·2=0.052мм/об 
3. Призначаємо період стійкості фрези Т,хв:Т=80хв [13] 
4. Розраховуємо швидкість різання, що обмежена паріодом стійкості V1, м/хв: 
      V=((CVD
q)/(TmS y
Z t
XBuZ))KV     (2.11) 
де CV=46,7 коефіцієнт; 
показники степені: q=0,45; х=0,5; y=0,5; u=0,1; p=0,1; m=0,33 [13] 
КV - поправковий коефіцієнт 
K
КV= К   MV
NV   КUV     (2.12) 
КMV - коефіцієнт, який враховує якість матеріалу заготовки;  
750 ����
������ = ��Г ∙ ( ) [3]    (2.13) 
����
де КГ – який характеризує групу сталі по оброблюваності, КГ=0,85 [13] 
nV -показник степені, nV=1,45 [3] 
750 1,45
������ = 0,85 ∙ ( ) = 0,945 
780
КNV - коефіцієнт, який враховує стан поверхні заготовки КNV=1,0 [13] 
КUV - коефіцієнт, який враховує матеріал ріжучої частини інструмента  
КUV=1,0 [13] 
КV=0,9451,01,0=0,945 
Підставляємо знайдені значення: 
- при осьовому врізанні: 
V1о=(46,7140,450,945)/(800,330,0090,550,5140,120,1) =115,12м/хв 
- при повздовжньому русі: 
V =(46,7140,450,945)/(800,33
1П 0,0260,550,5140,120,1) =67,73м/хв 
68 
 
5. Частота обертання шпинделя n, хв-1: 
- при осьовому врізанні: 
1000∙��1�� 1000∙115.12
�� = = = 2617.4хв−1
��    (2.14) 
��∙�� 3.14∙10
- при повздовжньому русі: 
1000∙��
�� = 1П 1000∙67,73
�� = = 1539,93хв−1   (2.15) 
��∙�� 3.14∙10
6. Визначаємо головну складову сили різання PZ, Н: 
PZ=((10Cрt
xS y
Z B
Uz/(Dqnw)KMP     (2.16) 
Де Cр=68,2; x=0,86; y=0,72; u=1; q=0,86; w=0 [13] 
KMP - поправочний коефіцієнт, який враховує вплив якості матеріалу, що 
обробляється 
�� ��
�� В
��Р = ( )     (2.17) 
750
780 0,3
N=0.3[3], ����Р = ( ) = 1,01 
750
Підставляємо отримані значення 
- при осьовому врізанні: 
Ру
= 0.4 ⇒   Ру = 0,4 ∙ Р�� = 0.4 ∙ 267.77 = 107,1Н 
Р��
Рх
= 0.5 ⇒   Р = 0,5 ∙ 267,77 = 133,89Н 
Р х
��
- при повздовжньому русі: 
Ру
= 0.4 ⇒   Ру = 0,4 ∙ Р�� = 0.4 ∙ 574,76 = 229,9Н 
Р��
Рх
= 0.5 ⇒   Рх = 0,5 ∙ 574,76 = 287,38Н 
Р��
7. Визначаємо значення подачі Sхв, мм/хв: 
- при осьовому врізанні: Sхв =S0∙ �� = 0.018 ∙ 2617.4 = 47.11мм/хв 
- при повздовжньому русі: Sхв =S0∙ �� = 0.052 ∙ 1539,33 = 80мм/хв 
8. Визначаємо ефективну потужність різання Nе, кВт: 
- при осьовому врізанні:  
����⋅�� 267,77∙115,12
���� =
60⋅103 = = 0,51кВт (2,18) 
60∙103
69 
 
- при повздовжньому русі: 
����⋅��1П 574,76∙67,73
���� = 3 = 3 = 0,65кВт     (2.19) 
60⋅10 60∙10
9. Визначаємо потужність двигуна головного приводу верстата Nдв, кВт: 
��
��дв = ��         (2.20) 
��
де η – КПД верстата, η=0,8 
Підставляємо найбільше значення ефективної потужності різання 
0.065
��дв = = 0.812кВт 
0.8
10.Підбирапємо шпоночно-фрезерний верстат 692М: Nдв=4кВт; η=0,8 
Nдв=4ˑ0,8=3,2кВт,0,65<3,2 – отже обробка неможлива. 
 Коригуємо за паспортними даними знайдені значення подачі S і частоти 
n: 
- при осьовому врізанні: Sхв=50мм/хв, n=2240хв-1 
- при повздовжньому русі: Sхв=80мм/хв, n=1400хв-1 
11. Визначаємо дійсну швидкість різання Vд, м/хв: 
- при осьовому врізанні: 
��⋅��⋅��до 3,14∙14∙2240
 ��д = = = 98,52м/хв (2.21) 
1000 1000
- при повздовжньому русі: 
��⋅��⋅��дп 3,14∙14∙1400
 ��д = = = 61,57м/хв  (2.22) 
1000 1000
12. Визначаємо основний час tо, хв 
- при осьовому врізанні: 
���� 36
 ��0�� = = = 0,25хв    (2.23) 
��хв 50
- при повздовжньому русі: 
��п��+�� 26+5
 �� 1
0П = = = 0,2хв   (2.24) 
��хв 50
де lП - довжина робочого ходу, lп=l-D=36-10=26 мм 
�� 10
l1 – довжина врізання інструмента, ��1 = = = 5мм 
2 2
Загальний час обробки шпонкового пазу: 
70 
 
t0=2(t0О+t0П) = 2(0,25+0,2) = 0,9хв.    (2.25) 
 
Таблиця 2.7 - Режими різання оброблюваних поверхонь 
№ Назва операції, № Подача Швидкість Частота Максималь-
опе- тип верстата пере- S0, мм/об Sz, мм/зуб різанняV, обертан- на потуж-
рації ходу м/хв. ня n, хв. ність різання 
03 5 Фрезерно- 1  1,4 0,1 31 ,7 16 0 N, 4к Вт 
 центрувальна 2 0,2 - 19,5 1000 0,3 
     
050 Токарна 1 0,6 - 165 1250 2,3 
 з ЧПК 2 0,6 - 141 1250 4,3 
  3 0,6 - 156,4 1250 2,1 
  4 0,4 - 176,7 1250 5,3 
  5 0,6 - 165 1250 4,8 
  6 0,6 - 165 1250 4,3 
  7 0,6 - 141 1250 2,1 
  8 0,6 - 156,4 1250 5,3 
  9 0,4 - 176,7 ! 250 4,8 
  1 0,6 - 165 1250 2,1 
  2 0,6 - 165 1250 5,3 
  3 0,4 - 141 1250 4,8 
065 Різьбонарізна 1 0,32  24 955 2,3 
080 Шпоночно- 1 0,018 0,03 98,52 2240 3 
 фрезерна       
095 Зубо 1 0,9 0,09 45,2 160 0,37 
 фрезерна       
125 Кругло- 1 4,8 - 34,8(м/с) 1300 0,04 
 шліфувальна       
140 Зубо- 1 4,5 - 34(м/с) 1350 0.04 
 шліфувальна       
 
 
 
 
  
71 
 
2.6. Нормування операцій 
 
Визначення норм часу на виконання операцій технологічного процесу 
проводжу згідно нормативів [5].  
Штучно-калькуляційний час виготовлення однієї деталі [5]:  
Т
Тшт.к 
пз Тшт
n       (2.26)   
де  Тпз.— підготовчо-заключний час,хв. 
n — кількість деталей у налагоджувальній партії, шт. 
Тшт.=То.+Тд.+Торг+Тнад      (2.27) 
де То — штучний час хв.; 
Твідп – час на перерви, відпочинок і особисті потреби, хв. [5]; 
Тд- допоміжний час, хв.; 
Торг- час на організоване обслуговування, хв. 
Допоміжний час складається із затрат часу на окремі заходи: 
Тд.=Твст.+Тзв.+Туп+Твим      (2.28) 
де  Твст— час на встановлення і зняття деталі, хв.; 
Тзв.— час на закріплення і відкріплення деталей, хв.; 
Туп. — час на управління, хв; 
Твим – час на виміри, хв; 
Тоб – час на обслуговування робочого місця, хв.: 
Топ=Тд+То     (2.29) 
085 Шпоночно-фрезерної 
Т()= 0,9хв. 
Тпз=Тпз1+Tпз3+Tпз3 
де Тпз1=10хв - час на встановлення пристрою [5]; 
Тпз2= 2хв. - час на встановлення фрези [5]; 
Тпз3 = 7хв.. - час на отримання та здачу інструменту [5] 
Тоді Тпз =10+2 + 7 = 19хв. 
TВСТ = 0.04хв. [14];  Тзв= 0,04хв. [5]; 
72 
 
Туп = 0,01хв. [14]; Твим = 0,16хв [5]. 
Допоміжний час: Тп =13хв., 
Тоді Топ= 0,9 + 1,13=2,03хв. 
Час обслуговування: Торг = 11%хТоп = 11%х(Т0 +Тд)=0.22хв. 
Тнад =7%Топ = 0.55хв., Тшт = Т0 + Тд + Торг + Тнад = 0.9+1.13+0.22+0.55 = 2,8хв. 
Отже Тштк = 19/241 + 2,8 = 2,84хв. 
На операції, що залишилися, норми часу розраховуються аналогічно, дані 
заносяться до таблиці 2.8. 
 
Таблиця 2.8 - Зведена таблиця технічних норм часу на операції, хв. 
№ опе-    Тд   Тоб     
рації Назва операції То Твс+ Туп Твим Топ Тнад Торг Тшт Тпз n Тштк. 
            
   Тзв          к 
 
035 Фрезерно-            
 центрувальна 0,70 0,34 0.01 0,24 1,19 0,047 0,017 1,3 22 241 1.4 
050 Токарна з ЧПК 1,12 0,22 0,01 0,57 0,13 0,019 0,024 5,50 22 241 5,60 
065 Різьбонарізна 0,11 0,22 0,01 0.57 0,13 0,052 0,024 1.07 24 241 1,20 
Шпоночно- 0,9 0,08 0,01 0,16 2,03 0,55 0,22 2,80 10 241 2,84 
080 
фрезерна       
095 Зубофрезерна 0,71 0,08 0,01 0,16 1,65 0,019 0,011 5,21 10 241 5,25 
      
125 Круглошліфувальн 0,24 0,57 0,01 0,16 0,84 0,019 0,011 17,30 24 241 17,40 
140 За убошліфувальна 0,50 0,24 0,01 0,21 1,76 0,19 0,011 4.70 7 241 4,73 
Разом 37,88  38,42 
 
  
73 
 
3. Конструкторський розділ 
 
3.1 Проектування верстатного пристрою 
Таблиця 3.1 - Технічне завдання на проектування спеціального 
верстатного пристрою[16-21] 
Розділ Зміст розділу 
Назва і область Пристрій двомісний для установлення, базування і 
застосування закріплення заготовок при фрезеруванні шпоночного 
пазу на верстаті 692М 
Основа для розробки Операційна карта технологічного процесу механічної 
обробки деталі «шліцевий вал». 
Мета і призначення Пристрій, який проектується повинен забезпечити: 
розробки - точне встановлення і надійне закріплення деталі, а 
також постійне у часі положення заготовки відносно 
столу верстата і різального інструменту з метою 
отримання точності розмірів і їх положення відносно 
інших поверхонь заготовки; 
- зручність встановлення і зняття заготовки. 
Технічні вимоги Тип виробництва – середньосерійний. 
Програма запуску 5095шт./рік 
Матеріал заготовки – Сталь 40Х ДСТУ8781:2018. 
Шорсткість – Rа 6,3. 
 Розмір заготовки – 64x206 мм 
Документація, яка  Креслення загального виду. Пояснювальна записка.  
підлягає розробці 
74 
 
 
Рисунок 3.1 — Теоретична схема базування деталі при обробці на 
шпоночко-фрезерному верстаті 
 
Розрахунок пристрою 
Сила Pz, яка виникає при обробці заготовки намагається прокрутити 
заготовку, створюючи крутний момент. Цьому перешкоджають сили тертя, що 
виникають в місцях контактів заготовки з опорами та затискним механізмом 
(рис.3.2). Тому сила затиску W [17] повинна бути: 
К∙М
�� =                                                                                                (3.1) 
��∙��1
де К - коефіцієнт запасу,  
К=2,5;  
М - крутний момент, який виникає під дією сили різання; 
����∙��
М =                                                                                     (3.2) 
��
F1 = 0,2 - коефіцієнт тертя на опорах;  
d = 45 мм - діаметр затискної шийки; 
=90 - кут при основі призми. 
2,5 ∙ 135 ∙ 45/2
W = = 9120Н 
35 ∙ 0,2
75 
 
 
Рисунок 3.2 - Розрахункова схема пристрою 
 
 
 
Рисунок 3.3 - Розрахункова схема важеля  
 
Розраховуємо зусилля R: 
����
�� = ��                                                                                     (3.3) 
�� °
����������
������������
де l1=29мм, l2=52мм, тоді �� = = ��������Н 
������������
Розраховуємо передачу гвинт гайка: параметри різьби -М10 мм; крок-
0,75мм; середній діаметр -9,513мм, довжина одного витка по середньому 
76 
 
діаметру – 29,9мм; кут підйому витка-1,43. 
Тоді: 
����
�� =                                                      (3.4) 
(�� ��������+��������)(����������+��������)
�� ∙ ��������
�� = = ��������Н. 
(��, ����������° + ��������°)(��, ����������° + ��������°)
Звідси знаходимо зусилля яке необхідно прикласти на ручці гвинта: 
�������� ∙ ��, ����
���� = = ������Н. 
������
 
Розрахунок пристрою на точність 
Точність пристрою повинна забезпечувати умові [16]:  
ТзƩ               (3.5)   
де Тз=0,5мм-допуск на витримуваний розмір; Ʃ – дійсна сумарна 
похибка: 
��
Ʃ = √�� �� �� ��
К б + з + п + н.і.                                                                (3.6) 
с
де б=0- похибка базування деталі на призмі; з – похибка 
закріплення[16]; 
п-похибка пристрою: найбільший зазор у з’єднанні паз стола – шпонка 
пристрою[16]; 
н.і. =0,05 – похибка налагодження положення пристрою за допомогою 
шаблона[16]; 
Кс=0,7-коефіцієнт, що враховує частку статичної складової в загальній 
похибці[16]. 
��
Ʃ = √�� + �� + ��, ������ + ��, ������ = ��, ��. 
��, ��
Звідси видно, що сумарна похибка Ʃ=0,3˂0,5=Тз, тобто пристрій 
задовольняє умові точності. 
Опис конструкції та принцип роботи спеціального пристрою 
Спеціальний пристрій призначений для встановлення двох заготовок деталі 
77 
 
«шліцевий вал». Деталь 12 встановлюється на призми 13 і притискується 
торцем до торця призми 13. Затискне зусилля передається на затискувач 20 від 
гвинта 1 через гідравлічний привід. При знятті затискного зусилля притискач 
20 повертається у вихідне положення. Для полегшення зняття деталей з 
пристрою притискачі 20 повертаються на 5° навколо своєї осі. Пристрій 
базується на столі верстата за допомогою чотирьох болтів і закріплюється ними 
крізь пази у корпусі. 
        Рисунок 3.4 - Загальний вигляд верстатного пристрою 
Призначення пристрою: 
Забезпечити надійне базування, установлення і закріплення двох 
заготовок одночасно під час фрезерування шпонкових пазів. Це підвищує 
продуктивність і точність обробки. 
Оскільки обробка проводиться з точністю до положення шпонкового 
пазу, базування здійснюється по зовнішній циліндричній поверхні. Призми 
дозволяють надійно зафіксувати деталь по діаметру. 
Переваги конструкції: 
Підвищення продуктивності: обробка двох деталей одночасно. 
Висока точність: базування в призмових гніздах забезпечує стабільне 
положення. 
Механізація затиску: гідроциліндр забезпечує однаковий зусилля на 
обидві заготовки. 
Простота обслуговування: легко розмістити або замінити заготовки. 
78 
 
3.2 Проектування спеціального контрольно – вимірювального 
пристрою 
 
Таблиця 3.2 - Технічне завдання на проектування спеціального 
контрольно-вимірювального пристрою 
Розділ Зміст розділу 
Назва і область Пристрій контролю паралельності шпоночних пазів 
застосування відносно осі обертання (відхилення від паралельності 
0,025)  
Основа для розробки Основа для розробки. Операційна карта контролю 
деталі «шліцевий вал» 
Мета і Спеціальний контрольний пристрій призначений для 
призначення вимірювання точності обробки шпоночних пазів 
розробки 
Тип виробництва — середньосерійний. 
Програма запуску 5095 шт/рік 
Матеріал заготовки – Сталь 40Х ГОСТ 4543-88. 
Технічні вимоги Шорсткість-Ra 6,3. Розмір заготовки-60х206мм. 
Документація, яка Креслення загального виду. Пояснювальна записка. 
підлягає розробці Специфікація 
 
Розрахунок і конструювання контрольного пристрою  
Опис конструкції та принцип роботи спеціального контрольного 
пристрою 
Спеціальний пристрій призначений для контролю паралельності 
шпоночних пазів відносно вісі обертання. Деталь встановлюється на обробку в 
центра, після чого на контрольовану шийку накидається притискна скоба 6. 
Зміна розміру, що контролюється передається через передавальний шток на 
індикатор годинникового типу. Притиснення штока до контрольованої шийки 
відбувається за допомогою пружини. Пристрій дозволяє виключити 
79 
 
контролювання цього розміру після обробки і підвищити продуктивність 
обробки. 
 
Рисунок 3.5 – Схема контрольного пристрою 
Призначення пристрою: 
Контроль відхилення шпоночного паза від паралельності осі обертання 
деталі. Це дозволяє перевірити якість фрезерування шпонкових пазів (зазвичай 
на валах, втулках тощо). 
 Принцип дії пристрою: 
1. Установлення деталі: 
Вісь деталі фіксується між центрами або в спеціальних конусних гніздах 
(права сторона пристрою, поз. 4, 5). 
o Ліва частина — з фіксуючим упором/втулкою, що встановлює 
деталь по осі. 
o Основна плита (поз. 1) задає базову горизонтальну площину. 
2. Обертання деталі: 
o Деталь обертається вручну за допомогою рукоятки (зліва), що 
дозволяє перевірити геометричні відхилення по всьому колу. 
3. Вимірювання: 
o Два індикатори годинникового типу (поз. 12) встановлені на 
спеціальній напрямній або планці (поз. 7). 
o Індикатори торкаються внутрішньої поверхні шпоночного паза або 
вимірювального елемента, що вставляється в нього. 
80 
 
4. Контроль паралельності: 
o Під час обертання деталі стрілки індикаторів повинні залишатися в 
допустимому діапазоні (≤0,025 мм). 
o Якщо показники індикаторів змінюються більше ніж на 0,025 мм, 
це свідчить про відхилення шпоночного паза від паралельності до осі 
обертання. 
 Результат вимірювання: 
Якщо відхилення в межах 0,025 мм — шпоночний паз вважається 
паралельним осі обертання. 
Якщо більше — деталь не проходить контроль, і потрібна повторна 
обробка або вибракування. 
Розрахунок контрольного пристрою на точність 
Для того щоб даним пристроєм можливо було контролювати вимірювані 
параметри потрібно щоб виконувалась умова[17]: 
 
1
Т Ʃ = √ 2 + 2 + 2
К з І П + 2
Н                (3.7) 
3
 
де Тз-допуск на витримуваний параметр, Тз=0,04мм 
Ʃ -  сумарна похибка контрольного пристрою[17]; 
Б – похибка базування деталі, Б =0 мм[17]; 
 І – похибка вимірювання індикатором, І =0,005 мм[17]; 
П – похибка пристрою, П =0,002 мм[17]; 
Н – похибка налагодження пристрою, Н =0,005 мм[17]. 
1
0,04√02 + 0,0052 + 0,0022 + 0,0052 = 0,006 
3
Умова виконується - пристрій  забезпечує задану точність вимірювання.  
81 
 
4. Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях 
 
4.1 Вимоги до систем пожежної сигналізації на підприємстві 
Системи пожежної сигналізації призначені для  раннього виявлення 
пожежі та подавання сигналу тривоги для вживання необхідних заходів 
(наприклад: евакуація людей, виклик пожежно-рятувальних підрозділів, запуск 
систем димо- та тепловидалення, підпору повітря, пожежогасіння, здійснення 
управління протипожежними клапанами, протипожежними дверима, воротами 
та завісами (екранами), відключенням або блокуванням (розблокуванням) 
інших інженерних систем та устаткування при сигналі «пожежа», тощо). 
Системи пожежної сигналізації повинні :  
а) виявляти ознаки пожежі на ранній стадії; 
б) передавати тривожні сповіщення  до пристроїв передавання пожежної 
тривоги та попередження про несправність;  
в) формувати сигнали управління  для систем протипожежного захисту та 
іншого інженерного обладнання, що задіяне при пожежі; 
г) сигналізувати про виявлену несправність, яка може негативно 
впливати на нормальну роботу СПС. 
При побудові, проектуванні, монтуванні, уведенні до експлуатування, і  
технічному обслуговуванні  систем пожежної сигналізації необхідно 
керуватися вимогами ДСТУ CEN/TS 54-14:2021 «Системи пожежної 
сигналізації та оповіщування». 
При виборі  пожежних сповіщувачів необхідно керуватися вимогами 
ДСТУ CEN/TS 54-14:2021. 
При проектуванні контролю приміщень  пожежними сповіщувачами їх 
рекомендується розташовувати за схемами трикутного(рисунок 4.1)  або 
квадратного розміщення (рисунок 4.2) 
82 
 
 
Рисунок 4.1 Схема трикутного розміщення сповіщувачів 
 
 
Рисунок 4.2 Схема квадратного розміщення сповіщувачів: а - відстань 
між сповіщувачами;  б - відстань від стіни до сповіщувача 
 
Максимальна відстань між тепловими пожежними сповіщувачами, 
сповіщувачами і стіною, визначаються за таблицею 4.1, не повинні 
перевищувати значень, вказаних у технічній документації на сповіщувачі.  
83 
 
Таблиця 4.1 Відстань між тепловими пожежними сповіщувачами 
Висота Схема квадратного Схема трикутного 
приміщення, розміщення сповіщувачів розміщення сповіщувачів 
що Максимальна відстань, м Максимальна відстань, м 
захищається, 
м 
 між від між  від 
сповіщувачами сповіщувача сповіщувачам сповіщувача 
а (м) до стіни и до стіни 
б (м) а (м) б (м) 
До 8,0 7,0 3,5 8,6 2,5 
Понад 8,0 до Дивись Дивись Дивись Дивись 
11,0 примітку 2 примітку 2 примітку 2 примітку 2 
 
Необхідно додатково встановлювати точкові пожежні сповіщувачі під 
технологічними площадками, платформами, коробами, що мають суцільну 
конструкцію в залежності від значень довжини l, ширини b та площі F, що 
перевищує вказані в таблиці 4.2 значення з урахуванням висоти  розміщення 
пожежних сповіщувачів h . 
Таблиця 4.2 Характеристики пожежних сповіщувачів 
 Тип Висота  Довжина Шири Площа  
автоматично h l на F 
го b 
пожежного 
F  Площадки сповіщувача 
Тепловий до 7,5 від 2 м від 2 м від 9 м 
сповіщувач м 
ДСТУ EN  
54-5 
Димовий до 6 м від 2 м від 2 м від 16 
сповіщувач  м 
ДСТУ EN     
54-7 від 6 від 7,5 м від 7,5 від 
до 12 м м 71,5 м 
 
84 
 
4.2 Автоматичні системи пожежогасіння на підприємстві 
 
Цілий ряд нормативних документів, наприклад, «Норми пожежної 
безпеки» (НПБ), «Перелік будівель, споруд, приміщень та обладнання, які 
підлягають захисту автоматичними установками пожежогасіння та 
автоматичною пожежною сигналізацією» прямо передбачають наявність на 
певних об'єктах систем автоматичного пожежогасіння. Це найчастіше пов'язано 
зі специфікою функціонування таких об'єктів (автостоянки закритого типу, 
архіви, складські та торгові приміщення і т.д.). ГОСТ визначає автоматичну 
систему для гасіння пожежі як сукупність стаціонарно встановлених 
спеціальних технічних засобів пожежогасіння, які гасять осередки спалаху за 
рахунок спеціальної речовини. Саме за типом вогнегасної речовини і 
виробляють класифікацію автоматичних систем пожежогасіння: 
 Газове пожежогасіння. У системах застосовують аргон, хладон (23, 125, 
218, 227е, 318ц), азот, СО2, шестіфосфорная сірка, NOVEC 1230, двоокис 
вуглецю, аргон, інерген і т.д. 
 Водяна система пожежогасіння (вода, водяна пара), пінне і водно-пінне 
автоматичне пожежогасіння, системи тонкодисперсного розпилення води. 
 Системи порошкового пожежогасіння. 
 Аерозольні автоматичні системи пожежогасіння. 
 Комбіновані автоматичні системи пожежогасіння.  
Природно, що від типу речовини, яка застосовується для гасіння пожежі і 
розмірів приміщення багато в чому залежатиме вартість всієї установки 
автоматичного гасіння пожежі. 
  
85 
 
Газові системи автоматичного пожежогасіння  
 
 
 
 
 
 
 
 
Рисунок 4.3 Вогнегасники 
 
Автоматичні системи газового пожежогасіння є найбільш дорогими, але й 
одними з найбільш перспективних систем пожежогасіння. Справа в тому, що 
застосування спеціальних газів завдає мінімальної шкоди майну, яке перебуває 
в зоні спалаху. Крім того, застосування газів повністю виключає виникнення 
короткого замикання в системі електропроводки, що також важливо в сучасних 
будівлях та спорудах. Проте збиток, який може завдати інші системи 
автоматичного пожежогасіння (водяні, порошкові і т.д.) в результаті 
помилкового спрацьовування навіть не доводиться говорити. 
  Газові системи автоматичного пожежогасіння бувають центрального і 
модульного типу. Складаються такі системи з подаючого газопроводу з 
спеціальними насадками, системи виявлення вогнища спалаху, ресиверів для 
зберігання газу, заправної станції, блоків керування системою (датчики, 
система безперебійного електропостачання, система зв'язку і т.д.). Крім того, 
що газ витісняє кисень із зони спалаху, він при виході з газової магістралі має 
властивість знижувати температуру навколишнього середовища, що дозволяє 
більш ефективно боротися з вогнем. Газові установки пожежогасіння можуть 
використовуватися при температурі від - 45 до + 55 градусів. Сучасні гази, які 
розроблені для застосування в системах автоматичного пожежогасіння, 
дозволяють людям перебувати в зоні використання газу, що дозволяє не тільки 
86 
 
проводити евакуацію персоналу із зони спалаху, але і вести боротьбу з 
вогнем. До таких газів можна віднести інерген. До недоліків подібних систем 
пожежогасіння можна віднести жорсткі вимоги до герметичності системи 
пожежогасіння та вимоги до максимальної герметичності приміщень, де 
змонтовані подібні установки. В іншому випадку дані системи пожежогасіння 
виявляться не ефективними. Також не ефективні газові системи пожежогасіння 
в тих місцях, де можуть знаходитися речовини, здатні горіти без доступу 
кисню, самозаймисті, при гасінні різного роду порошкових металів (титан, 
натрій і т.д.). 
Водяна система автоматичного пожежогасіння 
 Водяні системи автоматичного пожежогасіння є найбільш поширеними в 
силу їх досить низької вартості і високої ефективності. Водні системи діляться 
в свою чергу на: 
 Установки для гасіння локальних ділянок загоряння (спринклерні 
установки пожежогасіння); 
 Установки для гасіння пожежі по всій території об'єкта (дренчерні 
системи гасіння пожежі). 
Локальні (спринклерні) системи пожежогасіння спрацьовують 
безпосередньо на ділянці спалаху, вузли розпилення води в таких системах 
бувають «сухого» і «мокрого» типу. Це залежить від специфіки об'єкта - 
опалюване, або не опалюване приміщення. Дані системи мають слабку 
чутливістю. Дренчерні системи пожежогасіння часто застосовують у 
виробничих цехах і на складах.  
87 
 
 
Рисунок 4.4 Сплинкерна система 
 
Зараз з'явилися спеціальні розпилювачі, які не просто розбризкують воду, 
а створюють водяний туман, що дозволяє ефективно боротися з вогнищами 
спалаху. Однак водні системи пожежогасіння мають один недолік - обмеження 
сфер застосування. Є цілий ряд матеріалів, які не можна гасити 
водою. Набагато менше обмежень мають піноутворюючі системи. Такими 
системами обладнають нафтосховища, заводи з виробництва і переробки нафти, 
спирту, різні хімічні виробництва. 
Аерозольні та порошкові системи пожежогасіння 
Дані системи використовуються як в автономних системах 
пожежогасіння, так і в мобільних засобах. Автономні системи пожежогасіння в 
яких використовується порошок, як гасячий склад, оснащують 
високочутливими датчиками, які дозволяють локалізувати вогнище спалаху на 
самих початкових стадіях. 
До недоліків таких систем відноситься той факт, що після певного 
періоду часу потрібно міняти порошок, так як він має властивість 
злежуватися. Так само заборонено встановлювати аерозольні системи 
пожежогасіння в приміщеннях, які персонал не може покинути до початку 
роботи подібних установок, в місцях великого скупчення народу, у спорудах 3 
та нижче ступенях вогнестійкості. 
88 
 
Комбіновані системи автоматичного пожежогасіння 
Саме комбіновані системи пожежогасіння найбільш ефективні в боротьбі 
з вогнем. Дана система дозволяє максимально повно використати всі позитивні 
властивості того або іншого способу гасіння вогню і в той же час дозволяє 
значно економити гроші. До негативних властивостям можна віднести хіба що 
складність даної системи. 
Від правильності вибору системи, якісного проекту і точності монтажу 
буде залежати працездатність автоматичної системи пожежогасіння. Варто 
уважніше ставитися до підприємств, які виробляють постачання і монтаж 
подібного обладнання. В іншому випадку збиток, який може бути заподіяна 
Вашому майну буде просто величезний. І причиною цього може бути навіть не 
пожежа, а просте помилкове спрацьовування системи 
пожежогасіння. Основними документами, якими керуються при обслуговуванні 
автоматичних систем пожежогасіння є: ДСТУ 8487:2015, ДСТУ EN 12845:2016, 
ДСТУ 8855:2019.  
АСПГ, окрім спринклерних, повинні оснащуватись ручним пуском: 
- дистанційним – від пристроїв, що розміщуються біля входу до 
захищуваного приміщення та з приміщення пожежного поста. При 
цьому пристрої дистанційного пуску установок повинні бути забезпечені 
захистом від випадкового приведення їх в дію або механічного 
пошкодження; 
- місцевим – від пристроїв, встановлених на вузлі управління та (або) на 
станції пожежогасіння. 
Для захисту окремих пожежонебезпечних ділянок, які згідно з НД не 
підлягають обов’язковому оснащенню автоматичними системами 
пожежогасіння, можуть застосовуватись автономні модульні системи 
пожежогасіння, які незалежно від зовнішніх джерел живлення і систем 
управління автоматично здійснюють функції виявлення, локалізації або гасіння 
пожежі. 
Проектування, монтування, експлуатування і технічне обслуговування 
89 
 
автономних модульних систем пожежогасіння слід здійснювати відповідно до 
чинних НД та технічної документації підприємств-виготовлювачів цих систем. 
Для захисту окремих пожежонебезпечних ділянок, які згідно з НД не 
підлягають обов’язковому оснащенню автоматичними системами 
пожежогасіння, можуть застосовуватись автономні модульні системи 
пожежогасіння, які незалежно від зовнішніх джерел живлення і систем 
управління автоматично здійснюють функції виявлення, локалізації або гасіння 
пожежі. 
Проектування, монтування, експлуатування і технічне обслуговування 
автономних модульних систем пожежогасіння слід здійснювати відповідно до 
чинних НД та технічної документації підприємств-виготовлювачів цих систем. 
Двері приміщень, які обладнуються об’ємними АСПГ повинні бути 
обладнанні пристроями самозачинення. Час повного закриття клапанів системи 
примусової вентиляції (якщо така є у цьому приміщенні) не повинен 
перевищувати 30 с. 
Приміщення станції пожежогасіння забороняється  розташовувати 
безпосередньо над і під приміщеннями категорій А, Б, В, за винятком 
приміщень категорії В, обладнаних автоматичними системами пожежогасіння. 
Вихід з приміщення станції належить передбачати назовні, у вестибюль 
або коридор за умови, що відстань від виходу із станції до сходової клітки, яка 
має вихід безпосередньо назовні, не перевищує 25 м, а в коридор не має виходу 
приміщень категорії А, Б, В за винятком приміщень категорії В, обладнаних 
автоматичними системами пожежогасіння. 
Двері в приміщення станції пожежогасіння повинні бути постійно 
замкненими. 
Ключі від приміщення станції пожежогасіння повинні знаходитися в 
приміщені пожежного посту, про що, при вході в приміщення станції 
пожежогасіння, повинна бути відповідна інформація. 
Автоматичні системи водяного та пінного пожежогасіння 
Проектування автоматичних спринклерних систем водяного 
90 
 
пожежогасіння здійснюється відповідно до вимог ДСТУ EN 12845:2022 (EN 
12845:2015+A1:2019, IDT) 
Проектування автоматичних дренчерних систем водяного та пінного 
пожежогасіння здійснюється відповідно до вимог ДСТУ Б CEN/TS 14816:2013 
«Стаціонарні системи пожежогасіння. Дренчерні системи. Проектування, 
монтування та технічне обслуговування» (CEN/TS 14816:2008, IDT). 
Проектування, монтування та технічне обслуговування системи пінного 
пожежогасіння здійснюється відповідно до вимог                         ДСТУ Б EN 
13565-2:2013 «Стаціонарні системи пожежогасіння. Системи пінного 
пожежогасіння. Частина 2. Проектування, монтування та технічне 
обслуговування» (EN 13565-2:2009, IDT).   
Піноутворювачі та їх розчини мають відповідати вимогам: ДСТУ 
3789:2015 «Пожежна безпека. Піноутворювачі загального призначення для 
гасіння пожеж. Загальні технічні вимоги і методи випробування», ДСТУ 4041-
2001 «Піноутворювачі спеціального призначення, що використовуються для 
гасіння пожеж водонерозчинних і водорозчинних горючих рідин. Загальні 
технічні вимоги і методи випробувань» та іншим НД. 
Прийняття до експлуатування здійснюється згідно з вимогами ДСТУ за 
видами АСПГ будівельних норм. 
 
Таблиця 4.3 Вогнегасні речовини для автоматичних систем газового 
пожежогасіння дозволені до застосування 
Класифіка Національн
Вогнегасна 
Хімічна назва Хімічна формула ційний ий стандарт 
речовина 
номер 
FK-5-1-12 Додекафтор-2- CF3CF2C(O)CF(CF3)2 756-13-8 ДСТУ 
метилпентан-3-он 4466-5 
HFC 125 Пентафторетан CHF2CF3 354-33-6 ДСТУ 
4466-8 
HFC 227ea Гептафторпропан CF3CHFCF3 2252-84-8 ДСТУ 
4466-9 
IG-01 Аргон Ar 74040-37-1 ДСТУ 4466-
12 
91 
 
Продовження таблиці 4.3 Вогнегасні речовини для автоматичних систем 
газового пожежогасіння дозволені до застосування 
Класифіка Націонал
Вогнегасна 
Хімічна назва Хімічна формула ційний ьний 
речовина 
номер стандарт 
IG-100 Азот N2 7727-37-9 ДСТУ 
4466-13 
IG-55 Азот (50%) N2 7727-37-9 ДСТУ 
Аргон (50%) Ar 74040-37-1 4466-14 
IG-541 Азот (52%) N2 7727-37-9 ДСТУ 
Аргон (40%) Ar 74040-37-1 4466-15 
Діоксид вуглецю СО2 124-38-9 
(8%) 
CO2 Діоксид вуглецю CO2 124-38-9 ДСТУ 
5092 
 
          Примітка: В разі застосування інших типів газів необхідно керуватися  
вимогами ДСТУ 4466 частини - 1; 2; 6; 10; 11. 
Під час проведення технічного обслуговування необхідно виконувати 
вимоги ДСТУ CEN/TS 54-14:2021 будівельних норм. 
Система пожежогасіння (СПГ) повинна функціонувати в усіх режимах 
роботи об'єкта, включаючи аварійні (аж до максимальної розрахункової 
аварії). СПГ повинна зберігати працездатність при максимальному 
розрахунковому землетрусі і після нього. СПГ повинна бути оснащена 
елементами контролю спрацьовування виконавчих механізмів. 
Спонукальна система (система пуску) реалізується, виходячи з необхідної 
швидкодії установок пожежогасіння. Для приміщень, що не є 
вибухонебезпечними, доцільно застосовувати систему електропуску з 
димовими сповіщувачами або сповіщувачами полум'я. 
Вид вогнегасної речовини (вода, піна, газ, порошок та ін.) для конкретних 
приміщень і технологічного устаткування об'єкта повинен бути обґрунтований 
технологами розробника АСПВБ за узгодженням із замовником. 
Проектні показники надійності розраховуються з урахуванням вимог 
пріоритету з резервування устаткування пожежогасіння. Забезпечується 
резервування всіх основних елементів СПГ. Вибір методу гасіння (локальний, 
92 
 
об'ємний, комбінований) проводиться з урахуванням виду і характеристик 
технологічного устаткування, особливостей об'ємно-планувальних рішень 
приміщень, що захищаються, наявності і характеру поширення конвективних 
потоків та ін. 
Для приміщень з наявністю шаф електронного устаткування 
передбачається подача вогнегасної речовини в об’єм приміщення, в об’єми всіх 
шаф і в кабельні підпілля. Шафи доцільно захищати за допомогою 
малогабаритних модульних автоматичних установок пожежогасіння (АУП), які 
розташовуються безпосередньо біля стінок шаф і забезпечують подачу 
вогнегасної речовини у дві суміжні шафи. Відкриті шафи доцільно захищати 
цими ж АУП з подачею вогнегасної речовини через перфорований трубопровід 
(по периметру шафи). 
Тривалість випуску вогнегасної речовини доцільно визначати 
диференційовано залежно від призначення і ступеня пожежної небезпеки 
приміщень, що захищаються, з контролем протікання процесу гасіння 
системою пожежної сигналізації. 
Для випуску вогнегасної речовини в об’єм приміщення, що захищається, 
застосовуються двострумінні насадки, для локального захисту шаф 
електронного устаткування – чотирьохструмінні насадки. 
Для установок газового пожежогасіння з електропуском передбачається 
автоматичне включення пускових пристроїв (запірно-пускових головок, 
розподільних пристроїв по напрямках, що захищаються). З метою виключення 
помилкових спрацьовувань установок газового пожежогасіння при стрибках 
напруги в ланцюзі живлення у схемі електропуску передбачається 
використання стабілізаторів напруги. 
Функціонування системи пожежогасіння здійснюється автоматично за 
сигналами системи сигналізації й автоматизовано за командами персоналу 
об'єкта. 
93 
 
В СПГ передбачається превентивне запровадження в дію виконавчих 
механізмів за прогнозами оперативної обстановки системою пожежної 
сигналізації. 
Зниження числа помилкових спрацьовувань виконавчих механізмів 
досягається за рахунок стабілізації живильних напруг та підвищення 
перешкодозахищеності пристроїв управління. 
Підвищення швидкодії виконавчих механізмів досягається за рахунок 
зниження оперативного часу обробки, передачі інформації і підвищення  
швидкодії механізмів. 
Система пожежогасіння повинна зберігати часткову працездатність для 
забезпечення пожежогасіння устаткування, важливого для безпеки об'єкта, при 
повному її знеструмленні. 
Система пожежогасіння повинна зберігати працездатність в аварійних 
режимах, аж до максимальної розрахункової аварії. Виконавчі механізми 
повинні зберігати працездатність при максимальному розрахунковому 
землетрусі. 
Засоби пожежогасіння та елементи їх включення забезпечуються 
датчиками сигналізації про їх спрацьовування. 
Роботизовані пристрої пожежогасіння включають рухливі лафетні установки і 
рухливі роботи-розвідники, керовані як автономно, так і за командами 
оператора з пульта, що входить до складу цього пристрою. 
Стаціонарно встановлені лафетні стволи працюють у двох режимах: 
самонаведення від датчиків, що включаються за командами від системи 
сигналізації, які дозволяють задавати траєкторію руху ствола, і управління 
оператором. 
Локальні пристрої пожежогасіння. Локальні пристрої пожежогасіння 
підрозділяються на: 
 пристрої гасіння технологічного устаткування з вогнегасними 
речовинами; 
 дрібнорозпилена вода, піна, порошок; 
94 
 
 пристрої гасіння герметизованих стійок і шаф електротехнічного й 
електронного устаткування з вогнегасними речовинами  
 інертний газ, суміші-інгібітори, порошок. 
Способи подачі вогнегасної речовини при локальному гасінні 
визначаються на стадії технічного проектування з урахуванням технічних і 
технологічних особливостей, застосовуваних методів. 
Локальні пристрої пожежогасіння включають шафи, що 
самогерметизуються і самоізолюються, за підвищення внутрішньої 
температури. Ці пристрої повинні функціонувати в режимах: автоматичному, 
автоматизованому, дистанційному і за місцем. В окремих випадках для 
управління локальними пристроями пожежогасіння повинні бути створені 
додаткові лінії зв'язку. 
Локальні пристрої пожежогасіння систем вентиляції функціонують у двох 
режимах: в автономному (за спрацьовуванням спеціальних датчиків) і 
автоматизованому (за командами оператора АСПГ і сигналами системи 
пожежної сигналізації). 
Як вогнегасна речовина при локальному пожежогасінні у 
повітропроводах можуть бути використані пара, перегріта вода, інертний газ, 
піна. Способи подачі вогнегасної речовини при локальному пожежогасінні у 
повітропроводах визначаються на стадії технічного проектування СПВБ. 
У локальних пристроях пожежогасіння у повітропроводах поряд з 
вогнегасною речовиною застосовуються керовані вогнестійкі заслінки. 
Спрацьовування цих заслінок повинно проводитися або автоматично за 
підвищення температури, або за командами оператора АСПГ і сигналами 
системи пожежної сигналізації. 
Локальні пристрої пожежогасіння систем вентиляції мають у своєму 
складі засоби виявлення пожежі, обробки інформації, прийняття рішень і 
пожежогасіння. Управління заслінками проводиться контролерами, 
розташовуваними в приміщеннях з розвинутою мережею повітропроводів. 
95 
 
Установка автоматичних заслінок допускається тільки в тих місцях, де це 
не суперечить функціонуванню системи протидимного захисту. 
Технічні засоби активного пожежогасіння створюються на базі установок 
газового, порошкового, водяного і пінного пожежогасіння. Вид вогнегасної 
речовини повинен бути обґрунтований технологами замовника відповідно до 
офіційних довідкових даних. 
Група приміщень, що захищаються, за ступенем небезпеки розвитку 
пожежі визначається відповідно до нормативних документів. 
Водяне пожежогасіння в кабельних приміщеннях (напівповерхах) 
здійснюється зрошувачами, що утворюють струмені з діаметром крапель не 
більше 100 мкм. Компонування і кількість зрошувачів повинні забезпечувати 
ефективний захист приміщення. 
Локалізація пожежі в приміщеннях здійснюється застосуванням заслінок, 
а у повітропроводах вентиляційних систем – заслінок і клапанів. 
Гасіння пожежі в кабельних коробах доцільно здійснювати слабоактивними чи 
інертними газами (азот, неон, аргон). 
Для придушення осередку пожежі в силових трансформаторах доцільно 
використовувати імпульсні стаціонарні установки порошкового пожежогасіння 
з автоматичним, дистанційним і за місцем розташування приводів управлінням, 
а як додатковий захід використовувати сухотруби з установленими на них 
розпилювачами для підключення пересувної пожежної автотехніки. 
Для придушення осередків пожеж у щитах управління і приміщеннях з 
електронною й електричною апаратурою доцільно використовувати модульні 
установки локального газового пожежогасіння. 
Площа для визначення витрати води або розчину піноутворювача, що 
захищається одним зрошувачем, і відстань між зрошувачами повинні 
відповідати ДБН В.2.5-56:2014 «Системи протипожежного захисту». Вимогам 
цього документа повинні задовольняти мінімальна витрата вогнегасної 
речовини, розрахункова тривалість роботи установок пожежогасіння, повинен 
бути відповідний запас вогнегасної речовини, водопостачання установок 
96 
 
водяного і пінного пожежогасіння, вузли управління (клапани, 
електрозадвижки і пристрої ручного пуску – дистанційні і за місцем 
розташування насосів), трубопроводи і запірна арматура. 
 
 
  
97 
 
Висновки 
 
В кваліфікаційній роботі бакалавра проведено: аналіз технологічності 
конструкції деталі «шліцевий вал», 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 маршрут обробки деталі «шліцевий вал» (маршрутно-операційні 
карти), здійснено вибір технологічного обладнання та оснащення, здійснено 
розрахунки режимів різання та норм часу. 
Спроектовано спеціальний верстатний пристрій двомісний для 
установлення, базування і закріплення заготовок при фрезеруванні шпоночного 
пазу на верстаті 692М. Також спроектовано спеціальний контрольний пристрій 
для  контролю паралельності шпоночних пазів 
відносно осі обертання (відхилення від паралельності 0,025). 
В розділі охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях розглянуто 
вимоги до систем пожежної сигналізації на підприємстві. 
  
98 
 
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 
1. Мельничук П.П., Боровик А.І., Лінчевський П.А., Петраков Ю.В. 
Технологія машинобудування. – Житомир: ЖДТУ, 2005 – 882 с. 
2. 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. 
3. ДСТУ 8781:2018 виливки із сталіТехнічні умови 
4. ДСТУ 2960-94 Організація промислового виробництва основні 
поняття 
5. Технологія машинобудування / Є. О. Горбатюк, М. П. Мазур, А. С. 
Зенкін та ін. – Львів : Новий Світ – 2000, 2009. – 358 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. Бочков В.М. Металорізальні верстати: Навч. Посібник/ В.М. 
Бочков, Р.І. Сілін, О.В. Гаврильченко. – Львів.: ВидавництвоНаціонального 
університету «Львівська політехніка», 2009. – 268с. 
8. 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. 
9. Кузнецов Ю.Н. Станки с ЧПУ. - К.: Вища школа, 1991. - 278 с. 
10. 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. 
11. Мощенок, Василь. Основи обробки металів різанням : навч. посіб. / 
Василь Мощенок, Ігор Пімонов, Микола Скрипник. ‒ London : LAMBERT 
Academic Publishing, 2025. ‒ 264 с. 
12. Паливода Ю. Є. Інструментальні матеріали, режими різання, 
технічне нормування механічної оборобки : навчально-методичний посібник / 
99 
 
Паливода Ю.Є., Дячун А.Є., Лещук Р.Я. – Тернопіль : Тернопільський 
національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2019. – 240 с. 
13. 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 
14.  Буц Б.Д., Приходько В.Є., Ткачов Ю.В. Розрахунок режимів 
різання металів: Навч. Посіб. – Д.: РВВ ДНУ, 2005. – 76 с. 
15. Кирилюк Ю.Е., Якимчук Г.К. Допуски и посадки: Справочник.-3-е 
изд., перераб. и доп.- К. Основа, 2005.-296 с. 
16. Гевко, Б. М. Технологічна оснастка. Контрольні пристрої [Текст] : 
Навчальний посібник. / Б. М. Гевко, М. Г. Дичковський, А. В. Матвійчук. – К. : 
ТОВ «Кондор» , 2009. — 220 с.  
17. Якимов О.В., Марчук В.І., Якимов О.О., Ларшин В.П. Технологія 
машино- та приладобудування. Підручник: Луцьк, ЛДТУ – 2005.- 710 с. 
18. 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. 
19. Боровик А.1. Проектування технологічного оснащення: Навчальний 
посібник.-К, 1996.-488с. 
20. Боровик А.І. Технологічна оснастка механоскладального 
виробництва. - К.:Кондор 2008. -726 с. 
21. Григурко І.О., Анастасенко С.М., Будуров В.Л. Проектування 
технологічного оснащення (практикум) Навчальний посібник – Львів: «Новий 
світ -2000» с. 220. 
22. 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. 
23. ДСТУ. 3008-95 – Документація. Звіти  у сфері науки і техніки. 
Структура і правила оформлення. 
 
100
ChSTU repository

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