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
Learn More
Please use this identifier to cite or link to this item:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8764| Title: | Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі «Корпус А4.23.07.01» |
| Authors: | Шматков, Валерій Юрійович Чинбай, Євгеній Леонідович |
| Keywords: | Технологічний процес виготовлення деталі |
| Issue Date: | 2025 |
| Abstract: | Анотація На кваліфікаційну роботу бакалавра на тему: «Конструкторськотехнологічне забезпечення виготовлення деталі «Корпус А4.23.07.01»» Виконавець: здобувач групи ПМ-11 Чинбай Євгеній Леонідович Керівник: Шматков Валерій Юрійович Кваліфікаційна робота бакалавра містить 94 сторінку формату А4, 11 рисунків, 23 таблиць, 25 літературних джерел. В кваліфікаційній роботі здійснено аналіз службового призначення деталі, проведено вибір матеріалу для виготовлення деталі, визначено тип виробництва, обґрунтовано вибір виготовлення заготовки, розроблений технологічний процес виготовлення деталі «Корпус А4.23.07.01», здійснено вибір технологічного обладнання, проведено розрахунки, режимів різання та норм часу. Спроектовано: спеціальний верстатний пристрій для обробки деталі «Корпус А4.23.07.01», а також контрольний пристрій для вимірювання радіального биття. В розділі охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях розглянуто вимоги з охорони праці під час зварювання металів. |
| URI: | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8764 |
| Appears in Collections: | 131 Прикладна механіка (Комп`ютерне конструювання обладнання та розробка технологій машинобудування) |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Чинбай.pdf Restricted Access | 2.64 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Extracted text
Міністерство освіти і науки України
Черкаський державний технологічний університет
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
Кафедра технології та обладнання машинобудівних виробництв
До захисту допущено:
Завідувач кафедри ТОМВ
____________Георгій КАНАШЕВИЧ
«_____»_____________2025р.
Пояснювальна записка
до кваліфікаційної роботи бакалавра
на тему: «Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі
«Корпус А4.23.07.01»»
Виконав: здобувач 4 курсу, групи ПМ-11
Спеціальності 131 – «Прикладна механіка»
Освітня програма – «Комп’ютерне конструювання
обладнання та розробка технологій
машинобудування»
Чинбай Євгеній Леонідович
Керівник: Шматков В.Ю.
Рецензент: Голуб М.В., інженер-технолог
ПП «Фотоніка плюс»
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
______________________________ Чинбай Євгеній Леонідович _____________________
(прізвище, ім’я, по батькові)
1. Тема роботи Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення
деталі «Корпус А4.23.07.01»
Керівник роботи Шматков Валерій Юрійович
(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 корпуса________________________
______________________________________________________________
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): Корпус А4.23.07.01; Корпус
А4.23.07.01 (заготовка); Маршрут обробки деталі; Пристрій верстатний;
Пристрій контрольний; Охорона прац та безпека в надзвичайних ситуаціях
(Вимоги охорони праці під час зварювання металів)
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________
6. Керівники з роботи із зазначенням розділів роботи, що їх стосується
Підпис, дата
Розділ Керівник
завдання видав завдання прийняв
1,2,3 Шматков В. Ю.
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
5. Оформлення технічної документації
Здобувач ___________ Євгеній Чинбай
Підпис Власне ім’я, ПРІЗВИЩЕ
Керівник ___________ Валерій ШМАТКОВ
Підпис Власне ім’я, ПРІЗВИЩЕ
Анотація
На кваліфікаційну роботу бакалавра на тему: «Конструкторсько-
технологічне забезпечення виготовлення деталі «Корпус А4.23.07.01»»
Виконавець: здобувач групи ПМ-11 Чинбай Євгеній Леонідович
Керівник: Шматков Валерій Юрійович
Кваліфікаційна робота бакалавра містить 94 сторінку формату А4, 11
рисунків, 23 таблиць, 25 літературних джерел.
В кваліфікаційній роботі здійснено аналіз службового призначення
деталі, проведено вибір матеріалу для виготовлення деталі, визначено тип
виробництва, обґрунтовано вибір виготовлення заготовки, розроблений
технологічний процес виготовлення деталі «Корпус А4.23.07.01», здійснено
вибір технологічного обладнання, проведено розрахунки, режимів різання та
норм часу.
Спроектовано: спеціальний верстатний пристрій для обробки деталі
«Корпус А4.23.07.01», а також контрольний пристрій для вимірювання
радіального биття.
В розділі охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях розглянуто
вимоги з охорони праці під час зварювання металів.
Abstract
For the bachelor's qualification work on the topic: "Design and technological support
for the manufacture of the part "Housing A4.23.07.01""
Performer: applicant of group PM-11 Chynbay Yevgeny Leonidovich
Supervisor: Shmatkov Valery Yurievich
The bachelor's qualification work contains 94 pages of A4 format, 11 figures, 23
tables, 25 literary sources.
In the qualification work, an analysis of the service purpose of the part was carried
out, the material for the manufacture of the part was selected, the type of production
was determined, the choice of the blank manufacturing was justified, the
technological process for the manufacture of the part "Housing A4.23.07.01" was
developed, the selection of technological equipment was carried out, calculations
were made, cutting modes and time standards were made.
Designed: a special machine tool for processing the part "Housing A4.23.07.01", as
well as a control device for measuring radial runout.
The section on occupational health and safety in emergency situations discusses
occupational health and safety requirements during metal welding.
ЗМІСТ
Вступ……………………………………………………………………………..…..5
1. Інженерні розрахунки заданої деталі
1.1. Аналіз службового призначення деталі, вибір матеріалу …………………6
1.2. Визначення типу виробництва ………………………………………………...9
1.3. Аналіз технологічності конструкції деталі ……………………………….…14
1.4. Попередній вибір заготовки та методу її одержання ……………………….18
2. Технологічний розділ
2.1 Виявлення і аналіз розмірних зв'язків поверхонь деталі та формулювання
основних технологічних задач ……………….…………………………………..22
2.2. Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь ……………………26
2.3. Вибір варіантів маршрутів обробки деталі ………………………………….29
2.4. Вибір обладнання, технологічного оснащення …………………………….37
2.5. Встановлення режимів різання ………………………………………………42
2.6. Нормування технологічного процесу………………………………………..51
3. Конструкторський розділ
3.1 Проектування верстатного пристрою ………………………………………..53
3.2. Проектування спеціального контрольно-вимірювального пристрою ……..64
4. Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях
4.1. Вимоги охорони праці під час зварювання металів…….…………………68
4.2. Вимоги безпеки під час виконання електрозварювальних робіт…………72
4.3 Вимоги до робочих місць …………………………………………………….86
Висновки…………………………………………………………………………..92
Список використаних джерел…………………………………………………..93
Додатки
4
ВСТУП
У сучасних умовах стрімких змін у виробництві технологічні процеси
виготовлення деталей та складання машин мають бути гнучкими, тобто
здатними швидко й економічно адаптуватися до переходу з одного типу виробу
на інший.
Ця вимога є надзвичайно актуальною, адже понад 80% продукції
машинобудування виготовляється в умовах серійного, дрібносерійного або
одиничного виробництва, де значна частка робочого часу витрачається на
переналагодження обладнання.
Динаміка сучасного виробництва вимагає створення такої
оброблювальної техніки, яка здатна швидко переналаштовуватися під випуск
нової продукції, що є прямим наслідком розвитку науково-технічного прогресу
та постійного вдосконалення технологій.
Особливу роль у підвищенні ефективності виробництва відіграє:
вибір матеріалів для виготовлення ріжучого та допоміжного
інструменту;
якість контрольно-вимірювальних засобів;
доцільне застосування сучасних технічних засобів і машин, які
забезпечують гнучкість, точність та надійність обробки.
У межах кваліфікаційної роботи бакалавра передбачається розробити
конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі «Корпус
А4.23.07.01». Для вирішення цього завдання застосовуються теоретичні знання,
набуті під час вивчення спеціалізованих дисциплін, а також практичні навички
проєктування, розрахунків і технологічного планування.
5
1. Інженерні розрахунки заданої деталі
1.1. Аналіз службового призначення деталі, вибір матеріалу
Деталь «Корпус» А4.23.07.01 являє собою основний несучий елемент
патрона для обточки корпуса ручних часів.
Патрон призначений для закріплення і обточки корпуса ручних часів.
Деталь закріплюють за допомогою пневматичного циліндра, штовхач
якого зв’язаний з підводом 7 вправо. Гвинтовий валик 2 разом з закріпленим на
ньому прижимом 5 під дією траверси 8 повертається проти часової стрілки на
кут 60°.
Цей поворот здійснюється за рахунок гвинтової канавки на валику 2.
Деталь надівають на поясок 29мм направляючої 3. При цьому деталь
фіксується двома штифтами 17. Після цього деталь фіксується двома штифтами
17. Після цього штовхач переміщують вліво. Прижими 5 спочатку повертають
на 60° по часовій стрілці, а потім прижимають деталь до Корпус 4. Після
обробки деталь - поводок 7 рухають вправо, деталь звільнюється.
Переміщення і поворот гвинтового валика 2 регулюють гайкою упором
11. Пружина 10 постійно прижимає траверсу 8 до лівої сторони гвинтової
канавки. Цим досягається розподіл поступального і обертального руху
гвинтового валика 2. Шпонка 12 попереджує проворот поводка 7.
Корпус 1 патрона кріплять до шпинделя верстата трьома гвинтами М5 і
центрують по пояску 42мм. Матеріал-замінник сталь 50Л ДСТУ 8781:2018.
Обробки для забезпечення продуктивності виготовлення заданих деталей
доцільно по узгодженню із конструктором замінити матеріал на ливарний сплав
із сталі 45Л ДСТУ 8781:2018, для якого замінником може бути сталь 50Л ДСТУ
8781:2018.
Виходячи зі службового призначення корпусу, умов його роботи, а також
метода отримання заготовки використовується ливарна сталь 45Л ДСТУ
8781:2018. Це дозволить з наступною термічною обробкою забезпечити
6
необхідні параметри по твердості НRСє 50...55, зносостійкості, а також
зменшити витрати на виготовлення деталі.
Ці матеріали мають такі характеристики: хімічний склад, фізичні,
механічні, технологічні властивості в таблицях 1.1 -1.2 [1].
Таблиця 1.1 – Хімічний склад матеріала деталі та матеріала замінника[1]
Матеріал Вміст елементів в %
Вуглець, Марга- Крем- Хром, Ні- Мідь, Сірка, Фос-
S фор, P
С нець, ній, Si Cr кель, Cu
Mn Ni
Сталь 45 Л 0,37- 0,40- 0,20- ˃0,30 ˃0,30 ˃0,30 ˃0,045 ˃0,04
0,45 0,90 0,52
Сталь 50 Л 0,47- 0,40- 0,20- ˃0,30 ˃0,30 ˃0,30 ˃0,045 ˃0,04
0,55 0,90 0,52
Таблиця 1.2 - Фізичні властивості[1]
Матеріал Густина γ, Коефіцієнт теплопровідності
Коефіцієнт лінійного
кг/см'5 λ.,Вт/(м°С) при t:=100оС
розширення α,
Сталь 45Л 7800 68 11,6
Сталь 50Л 7820 48 12,0
Таблиця 1.3 - Механічні властивості матеріалу деталі та матеріалу
замінника[1]
Матеріал Опір Тимчасовий Відносне Відносне Ударна HRSє
текучості опір подовження звуження в’язкість (HB)
0,2, МПа розриву δ ,% , % KCU,
в, МПа Дж/см2
СЧ18 320 550 12 20 29 42-45
СЧ20 340 580 11 20 24 42-45
Таблиця 1.4 – Технологічні властивості [1]
7
Оброблювані Показн Рідиннотекучі Ліній
сть різанням Температ ик сть, Кж.т.
на
ура тріщин
Матері Зварювані початку о- усадк
ал сть Kvtв. Kvб.с затвер- стійкос
с т а,
діння, С ті,
Кт.у. %
Сталь Важко 1,0 2,2-
1,1 0,7 1480-1490 0,8
45Л зварювана 2,3
Сталь Обмежено 1,1-1,2 1,9
0,7 0,55 1490 0,5
50Л зварювана
Для зняття внутрішніх напружень і стабілізування розмірів після ливарної
операції, перед механічною обробкою необхідно провести повний відпуск[1].
Термічна обробка сталі застосовується для зміни структури металевої
основи сталі, зниження залишкових напружень, стабілізації лінійних розмірів.
Повний відпуск, як самостійний вид обробки застосовують для зняття
залишкових напружень відливок із сталі. При цьому їх нагрівають до
температури 500-550°С, видержують 2...8 годині і охолоджують разом з
піччю[1].
Рисунок 1.1 Деталь «Корпус» А4.23.07.01
8
1.2. Визначення типу виробництва
Найважливіша характеристика виробничої структури дільниці
механічного цеху - його тип виробництва [2,3].
Тип виробництва за ДСТУ 2960-94 характеризується коефіцієнтом
закріплення операцій Кз.о, який показує відношення різних технологічних
операцій, що виконуються підрозділом протягом місяця до кількості робочих
місць, і який обчислюється за формулою [2,3]:
∑О
К З .О .=∑ (1.1)
Рпр
де - ∑О−¿сумарна кількість операцій;
∑ Рпр−¿сумарна кількість робочих місць.
Розрахункова кількість верстатів обчислюється за формулою[2]:
N зап ·∑ T
С = шт .к .
P (1.2)
60 · Fд · ηзн
де N вип−¿програма запуску, за умовою Nвип. = 1000шт.;
Тшт .к .−¿штучно-калькуляційний час по кожній операції базового ТП;
значення Тшт.к.
Fд=¿ 4060 - дійсний річний фонд часу, для двозмінної роботи
металорізального обладнання [2];
ηзн=¿0,8 - нормативний коефіцієнт завантаження обладнання, для
двозмінної роботи FД=4060год. [2].
При проектуванні виробничих процесів основою розрахунку є не річна
програма випуску виробів, а річна програма запуску їх у виробництво[2]:
β β 4 4
N =N ·m·(1+ 1
зап вип + 2 )=1000 ∙1 ∙(1+ + )=1120 шт/рік 1.6)
100 100 100 100 ❑
де N зап- програма випуску;
m - кількість деталей у виробі, шт.; m = 1шт; [2]
β1 - коефіцієнт, що враховує відсоток неминучого браку, %; β1 = 4 %[2]
β2 - коефіцієнт, що враховує відсоток запасних частин та
комплектуючих, % β2 =4%[2]
9
=∑ Т
С шт .к .⋅N
р1 = 7,9 ⋅1120 =0,04
60 ⋅F Д ⋅ηзн 60 ⋅4060 ⋅0,80
Після розрахунку кількості верстатів Ср, встановлюємо прийняте число
робочих місць Р, округлюючи до найближчого більшого цілого числа отримане
значення Ср.
Далі по кожній операції розраховуємо значення фактичного коефіцієнта
завантаження робочого місця за формулою[2]:
С
η P
фз= (1.3)
P
фз1 = Ср1/Р1 = 0,04/1 = 0,04
Кількість операцій, необхідних для дозавантаження робочого місця
обчислюється за формулою[2]:
Офз=ηзн /ηфз (1.4)
Оз1 = зн1/фз1 = 0,80/0,04 =20
Загальна кількість операцій обчислюється за формулою:
О=Р+Оз (1.5)
Отримані значення заносимо до таблиці 1.4. Після заповнення всіх граф
таблиці підраховуємо сумарні значення О і Р, визначаємо Кз.о. і тип
виробництва.
Таблиця 1.5 – Штучно-калькуляційний час по операціях
№п /п Тип верстату Назва Тшт.к. СР Р ηфз О3 О
верстата
1 Програмно- ИР320ПМФ4 7,9 0,04 1 0,04 20 15
комбінований
10
Таблиця 1.6 – Штучно-калькуляційний час на операціях
№ Назва операції Верстат То, хв. tшт.к.=åТо×jк,
хв
Формула Розр. åТ jк Роз.
знач. о зн.
1 2 3 4 5 6 7 8
1 Установ А ІР320П Т=0,006l 4,1 1,84 7,5
МФ4
1.Підрізати начорно І=33 Т=0,004l 0,2
2.Підрізати начисто І=32 Т=0,00052dl 0,13
3.Обточити начорно 52,5 t 0=0,0001dl 0,1
І=22,5 мм.
4. Обточити начисто t 0=0,0004dl 0,1
52Н10 І=22,5мм
5. Обточити фаску 0,5*45 t 0,05
0=0,00017dl
6. Розточити начорно t 0=0,0001dl 0,1
48,5 І=2мм
7. Розточити начисто 49 0,02
І=2 мм
8. Розточити начорно 0,2
32,5мм І=1,5мм
9. Розточити начисто 0,2
33мм І=1,5мм
10.Зенкерувати 27мм 0,005
І=11мм
11.Розточити начисто 0,025
28мм І=11 мм
12.Розточити тонко 0,011
28Н7мм І=11мм
13. Свердлити 3 отв.5,6 0,012
І=7,5 мм
14.Розсвердлити 3 отв. 6 0,013
І=7,5мм
15.Цекувати 3 отв. 7 0,01
І=4,5мм
16.Свердлити 7мм 0,008
І=6,5мм
11
Продовження таблиці 1.6 – Штучно-калькуляційний час на операціях
1 2 3 4 5 6 7 8
16.Свердлити 7мм 0,008
І=6,5мм
17.Розсвердлити 7,6мм 0,1
І=6,5 мм
18.Розгорнути 8мм 0,05
І=6,5мм
19.Свердлити 7,2 2 отв. 0,001
І=6,5
20.Зенкувати 2 фаски 0,05
0,5*45
21.Нарізати різьбу 0,05
2отв.М8-6Н І=6,5
22.Свердлити 5отв. 3,6мм 0,001
І=7,5мм
23.Розсвердлити 3 0,05
отв.4мм І=7,5мм
24.Свердлити отв. 3,6мм 0,01
І=3мм
25.Розсвердлити отв.4мм 0,03
І=3мм
26.Нарізати різьбу 2 отв. 0,008
М4-6Н І=6мм
Установ Б
1.Підрізати начорно І=31 0,2
2.Підрізати начисто І=30 0,11
3.Обточити начорно 72 0,1
І=7,5 мм
4. Обточити начисто 0,04
70h12 І=7,5мм
5. Обточити фаску 0,5*45 0,1
70 h12 0,06
6. Розточити начорно 0,04
41,5мм І=7мм
7. Розточити начисто 0,03
42мм І=7мм
8. Розточити фаску 1*45 0,01
42
9. Розточити начорно 0,04
42,5мм І=2
10. Розточити начисто 43 0,03
мм І=2мм
12
Продовження таблиці 1.6 – Штучно-калькуляційний час на операціях
11. Розточити начорно 0,2
27,5мм І=2мм
12.Розточити начисто 0,11
28мм І=2мм
2. 1. Свердлити 4 отв І=13,5 ІР320ПМ Т=0,0005 0,08 0,2 2,14 0,4
Ф4 2dl
2. Цекувати отв. 5 Т=0,0005 0,06
І=2,5мм 2dl
3. Зенкувати фаску 0,5*45 t 0,02
0=0,0001d
l
4. Нарізати різьбу отв. t 0,4
М4*0,5-6Н І=11 0=0,0004d
l
Отримуємо сумарну кількість робочих місць - ∑Р=1, кількість операцій
∑О=15. Тоді коефіцієнт закріплення операцій
∑О
К З .О .= =15
∑Р (1.6)
Згідно ДСТУ 2960-94, по коефіцієнту закріплення операцій визначаємо,
що виробництво буде середньосерійним. Це виробництво характеризується
виготовленням обмеженої номенклатури виробів партіями, використання
спеціального обладнання та інструменту, широка спеціалізація робочих місць.
При цьому використовуються заготовки в піщано-глинисті форми, відливок за
металевими моделями. Даному виду виробництва по ДСТУ 2960-94 відповідає
предметно-потокова форма організації виробничого процесу, запуск виробу
проводиться партіями з визначеною періодичністю [2,3].
Величина операційної партії заготовок обчислюється за формулою:
а ∙ N
n= вип=5 ∙1120=22 шт (1.7)
F 253
де а - кількість робочих днів на які потрібний запас заготівок на складі, а =
5днів;
N – річний обсяг виробництва, N=1120шт.;
F - кількість робочих днів на протязі ріку, F = 253 днів.
13
1.3. Аналіз технологічності конструкції деталі
Корпус працює без ударних навантажень, в умовах середніх і високих
питомих тисків. Отвір 8 виконується за 7-им квалітетом, тому що в нього
запресовується втулка, в якій рухається шток. Шорсткість поверхні отвору
Rа=2,5мкм для міцного пресового з'єднання. Інші поверхні менш відповідальні,
тому до них не висуваються особливі вимоги.
Основа виконана з шорсткістю Rа=6,3мкм, що є достатнім для
функціонального призначення цієї площини. Різьбовий отвір М8-6Н виконано з
шорсткістю Rа=2,5мкм, що відповідає службовому призначенню цих отворів.
Основні вимоги: 28Н7 I=11мм, Rа=2,5мкм, різьбовий отвір М8-6Н
I=6,5мм, М4хО,5-6Н, I=13,5мм, радіальне биття відносно бази А 28Н7
0,03мкм, радіальне биття і співвісність 70h14 відносно бази А 0,03 мкм.
Поверхні, що не підлягають механічній обробці, виконано за 13-15 квалітетом.
Технічні вимоги та норми точності, розроблені конструктором, достатні для
виконання деталлю службового призначення. Таким чином, всі конструктивні
елементи корпуса вирішують функціональні завдання, які висуваються до
виробу в цілому.
Найвідповідальнішим і найточнішим є отвір під запресування втулки
8Н7мм з шорсткістю Rа=2,5мкм довжиною 6,5мм. Зовнішня поверхня 52
виконана за 10- им квалітетом з шорсткістю Rа=6,3мкм.
Різьбові отвори М8-6Н мають шорсткість Rа=2,5мкм.
Креслення деталі вилучаю з креслення складальної одиниці (масляного
насоса) і виконую його у відповідності з загальними правилами виконання
згідно стандартів ЄСКД.
Простановку розмірів і допусків на робочому кресленні деталі
(формування розмірних зв'язків поверхонь) виконую, користуючись
диференційним підходом та правилами, а саме:
14
- на кресленні проставляю розміри сполучень і розміри, що входять в
складальні ланцюги. Решту розмірів проставляю, виходячи із забезпечення
можливості виготовлення корпусу «Корпус» А4.23.07.01;
Розміри на кресленні задані таким чином, щоб забезпечити
найкоротші складальні розмірні ланцюги, де кількість ланок дорівнює кількості
сполучуваних деталей у складі вузла (наприклад, станини приводу).
Кількість зазначених розмірів є достатньою для повноцінного
виготовлення деталі та здійснення контролю її геометричних параметрів.
Кожен розмір подано лише один раз, що відповідає правилам
уніфікації та уникнення дублювання.
Розмірні ланцюги не замкнені, що дозволяє уникнути надлишкових
залежностей між розмірами та зменшити ризик конфлікту допусків.
При розміченні розмірів використано ланцюговий метод, що
передбачає розміщення найточнішого розміру в позиції з мінімальною
накопиченою похибкою.
Усі розміри визначено з урахуванням типу виробництва та
технології обробки, що підвищує точність і економічність процесу
виготовлення.
Проставлені розміри дають змогу безпосередньо виконати обробку
без необхідності змінювати бази або перераховувати допуски.
Відстані між необроблюваними поверхнями замикаються в окремі
підланцюги, що не впливають на точність оброблюваних зон.
Кожна оброблювана поверхня зв’язана розміром з не більш як
однією необроблюваною поверхнею, що спрощує контроль та підвищує
точність позиціонування.
Деталь “Корпус” виготовляється із конструкційної якісної сталі 45Л
ДСТУ 8781:2018, заготовка - виливок. Усі поверхні технологічні і легко можуть
бути оброблені за мінімальну кількість установів.
Кількісна оцінка
Коефіцієнт використання матеріалу[2]: Кв.м. =Мд/М3,
15
де Мд- маса деталі, кг; Мд=7,6 кг; М3 - маса заготовки, кг; М3=8,2 кг;
Отже, Кв.м. =7,6/8,2=0,88
Цей коефіцієнт можна підвищити застосовуючи інший метод отримання
заготовки, але даний метод найбільше задовольняє умови конструкції деталі.
Визначаємо деякі кількісні показники технологічності.
Коефіцієнт точності обчислюється, за формулою[2] :
Кт =1-1./Тср. (1.8)
де Тср. - середній квалітет точності.
Досягнутий середній квалітет точності обчислюється за формулою[2] :
Тср =(Σni·Тi)/Σni (1.9)
де Ті - і-ий квалітет;
nі – кількість поверхонь і-того квалітету.
Значення Ті та nі беремо з таблиці 1.6.
Таблиця 1.6 - Квалітети точності поверхонь [2]
Ti 8 9 11 12 14
ni 2 4 4 14 6
За формулами
(1.8), (1.9) отримуємо значення:
Кт= 1-1/12= 0,916,
Тср=(8·2+9·4+11·4+12·14+14·6)/30=12
Коефіцієнт шорсткості обчислюється, за формулою[2]:
Кш = 1./Шср (1.10)
де Шср.- середня шорсткість поверхонь, обчислюється за формулою[2]:
Шср = (Σni·Raі)/Σni (1.11)
де Raі і- шорсткість поверхні.
Значення nі, Raі беремо з таблиці 1.7.
Таблиця 1.7 - Шорсткість поверхонь[2]
Rai , мкм 1,25 2,5 3,2 6,3
ni 5 4 14 7
16
За формулами (1.10), (1.11) отримуємо значення:
Шш= 1/11,7=0,09;
Шср=1,25 5+2,5·4+3,2 14+6,3 7/30=11,7
Коефіцієнт використання деталей обчислюється за формулою[2]:
Квм=МД/Мз (1.12)
до МД =8,2кг – вага деталі, Мз=7,6 кг – вага заготівки.
Тоді за формулою (1.12) коефіцієнт використання деталей:
Квм=8,2/7,6=0,88
17
1.4. Попередній вибір заготовки та методу її одержання
Виходячи з технологічних властивостей матеріалу — сталь 45Л згідно з
ДСТУ 8781:2018, а також конструктивних і технологічних характеристик
деталей, для отримання заготовок можуть бути застосовані такі методи:
лиття в піщано-глинисті форми з ручною або машинною
формовкою;
лиття в металеві форми (кокіль).
Аналіз, проведений із використанням матриці впливу факторів, показав,
що найбільш доцільними є:
лиття в кокіль;
лиття в піщано-глинисті форми з машинною формовкою.
Водночас лиття з ручною формовкою не відповідає заданим вимогам і не
рекомендується для застосування.
Для більш точного вибору способу виготовлення заготовки
використовуємо матрицю впливу факторів табл. 1.8. [4,5]
Таблиця 1.8 – Матриця впливу факторів [4,5]
Фактори
Спосіб Форма і Точність Технологіч Річна
Виробничі
виготовлення розміри і якість ні прогр Всьог
можливості
заготовки заготов поверхне властивості ама о
підприємства
ки вого шару матеріалу
Литво в
піщано-
глинисті
- + + + + 4
форми з
ручною
формовкою
Литво в
піщано-
глинисті
+ + + + + 5
форми з
машинною
формовкою
Литво в кокіль + + + + + 5
18
Оцінимо два варіанти отримання заготовки, які є найбільш доцільними:
Порівняльна характеристика способів отримання заготовок наведена в
таблиці 1.9.
Таблиця 1.9 - Порівняльна характеристика методів отримання заготовки
[5]
Шор Техно Область
Точні сткіс логічн застосува
Тип Відно
Мате Маса сть ть і ння
виро сна
Спосіб ріал відл розмі пове особл
б- собіва
одержання відл ивок рів, рхні ивості
ницт ртість
ивок кг кваліт
ва , грн/т
ет Rz,м
км
Можл Фланці,
ивість вали,
вигот диски,
Литво в Чаву
овлен корпуса
піщано- нста
ня
глинисті ль
10… 11… 320 125… відлив
форми з О,С коль
1000 17 …80 170 ок
машин орові
будь-
ною формов мета
якої
кою ли
конфі
гураці
ї
Вигот Муфти,
овлен втулки,
ня стакани,
товст маховики
Чаву
остінн , корпуса
нста
их
ль
Литво в 0,1… 12… 80… 150… відлив
С коль
кокіль 50 15 20 200 ок
орові
прост
мета
ої та
ли
серед
ньої
склад
ності
Вартість заготовки визначаємо за формулою[5]:
19
Sзаг = ((Сз/1000)·Q·Кт·Кс·Кв·Км·Кп) – (Q-q) · Sвідх/1000),грн (1.13)
де Сз - базова вартість 1 т заготовок, грн., 4-а група складності; Сз=60000у.о
Q - маса заготовки, кг; Q= 8,2 кг ; q - маса готової деталі, кг; q = 7,6 кг
Кт, Кс, Кв, Км, Кп - коефіцієнти, що залежать від класу точності, групи
складності, маси, матеріалу та об'єму виготовлення заготовок[5]:
Кт = 1,0 [5], Кс = 0,73 [5], Кв =0,87, 1,1 Км=1,16, [5], Кп=1,0[5],
Кт- коефіцієнт, який враховує доплати за точність, якщо вона
відрізняється від базової за який прийнятий 11-й клас точності [5],
Кп – коефіцієнт, що враховує доплати за серійність, який залежить від групи
серійності приймаємо – 1,0 [5],
S відх – ціна 1 тони відходів, у.о.; S відх=6000 у.о.,
Вартість заготовки, отриманої литвом в піщано-глинисті форми за
формулою 1.13 буде дорівнювати:
=(50000 6000
S заг ·8,2 ·1 ·0,73 ·1,1 ·1,16 ·1,00 −(8,2−7,6 ) · =378,3 у .о .
1000 ) 1000
Аналогічно за формулою 1.13 визначаємо вартість заготовки отриманої
литвом в кокіль:
53000
S заг=( ·8,0 ·1,0 ·0,83 ·1,1 ·1,12 ·0,93)−( 6000
8,0−7,6 ) · =400,84 у .о .
1000 1000
Необхідні дані та результати розрахунку собівартості наведені в таблиці
1.10.
Економічний ефект виготовлення заготовки методом литва в піщано-
глинисті форми з машинною формовкою в порівнянні з методом литва в
кокіль[5]:
Е = (SЗАГкокіль - SЗАГпісч) · Nзап (1.14)
де Nзап – програма запуску виробів, шт.
Е = (400,84 – 378,3) ·1120= 25132,8 у.о.
Механічна обробка обох заготовок до готової продукції відбувається за
однаковим технологічним процесом.
20
Порівнюючи технологічну собівартість виготовлення заготовки обома
методами литва, можна зробити висновок, що доцільніше використовувати
литво в піщано-глинисту форму з машинною формовкою.
Таблиця 1.10 - Розрахунок собівартості заготівки
Позначе В піщано-глинясті Лиття в
Коефіцієнт
ння форми кокіль
Q
Маса заготовки, кг 8,2 8,0
q
Маса деталі, кг 7,6 7,6
C
Базова вартість тони відл., у.о. 50000 53000
-
Клас точності 9 7
-
Група складності ІІІ ІІІ
-
Група серійності 7 7
Кm
Коефіцієнт точності 1,00 1,00
Ке
Коефіцієнт складності 0,73 0,83
Кв
Коефіцієнт ваги 1,1 1,1
Км
Коефіцієнт матеріалу 1,16 1,12
Кn
Обсяг виробництва 1,00 0,93
Sвідх
Вартість тони відходів, грн. 6000 6000
S
Вартість заготовок, у.о. 378,3 400,84
Sзаг
21
2. Технологічний розділ
2.1 Виявлення і аналіз розмірних зв'язків поверхонь деталі та
формулювання основних технологічних задач
Службове призначення деталі забезпечується рядом параметрів, які
визначають правильне взаємне розташування двох циліндричних поверхонь:
зовнішньої 70 та внутрішньої 8Н7. 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 торцеві поверхні,
фаски, кільцеві канавки, їх взаєморозташування та співвісність.
Для даної деталі на основі вище розробленого аналізу можна сформувати
такі задачі:
1. Забезпечення точності та взаємного розташування найважливіших
оброблених поверхонь;
2. Забезпечення точності і правильного розташування оброблених
поверхонь;
3. Забезпечити точність розміру 28Н7 I=11мм, Rа=2,5мкм;
4. Забезпечити точність розміру 54Н7+0,033 l=16мм Ra=l,25;
5. Забезпечити точність розміру 25Н8+0,033 l= 122мм Ra=l,6;
6. Забезпечити точність розміру 168h 12-0,4 мм;
7. Забезпечити точність розміру 29Н10+0,084 l =46мм Ra=3,2;
8. Забезпечити точність розміру 8Н9+0,036 l =20мм Ra=3,2;
9. Забезпечити точність різьбового отвору М8-6Н 1=6,5мм.;
10. Забезпечити точність різьбового отвору М4х0,5-6Н, 1=13,5мм.;
11. Забезпечити точність розміру М14-6Н;
12. Забезпечити радіальне биття відносно бази А 28Н7 0,03мкм.;
13. Забезпечити радіальне биття і співвісність 70h14 відносно бази А
0,03мкм.;
22
14. Точність форми, розміру, розташування поверхонь 70 та 8Н7;
15. Точність форми, розміру, розташування поверхонь 50Н10;
16. Забезпечення точності взаємного розташування та розмірів
другорядних поверхонь, що оброблюються:
- торцевих поверхонь;
- фасок;
- центрових отворів;
- гладких та різьбових отворів.
Вибір принципової схеми маршруту обробки деталі
Для деталі “Корпус” маршрутна схема поетапної механічної обробки
зображується таблично в залежності від точності поверхонь деталей.
Рисунок 2.1 – Ескіз деталі
23
Таблиця 2.1 - Маршрутна схема поетапної обробки поверхонь деталі
“Корпус’
Квалітет Номер поверхні Етапи
точності 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 обробки
15 X X X X X X X X X X X X X X Заготівельний
14 X X X X X X X X X X X X X X
ІЗ X X X X X Чорновий
12 X X X X X
11 X X X X X Напівчистовий
10 X X X X X
9 X X X
8 X X X Чистовий
7 X
6
Вибір і обґрунтування технологічних баз
Аналізуючи функції, які виконують поверхні деталі згідно свого
службового призначення, та розмірні зв’язки між поверхнями деталі визначаю
технологічні бази деталі на першій та наступних операціях[4].
Схема базування наведена в таблиці 1.10-1.11. При виборі баз керуюсь
принципом сумісності та сталості баз. За бази приймаю поверхні від яких стоїть
найбільша кількість розмірів.
24
Таблиця 2.2 — Варіанти схем базування на програмно-комбіновану
операцію
№, Схема базування Переваги Недоліки
пов.
1 1. Простота
конструкції
пристрою.
-
2. Стійке
положення
заготовки
при обробці.
Таблиця 2.3 — Варіанти схем базування на програмно-комбіновану операцію
№, Схема базування Переваги Недоліки
по
в
1 1 Простота Неможливіст
конструкції пристрою. ь обробки - з
2.Стійке положення двох сторін за
заготовки при обробці. один установ
25
2.2. Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь
Розрахунки кількості переходів для кожної поверхні деталі зводимо до
таблиці. В нашому випадку пошук рішення про методи обробки поверхонь
здійснювався із застосуванням розрахунків уточнень [2].
= Тз / Тд (2.1)
де Т3, Тд - відповідно допуски заготовки і деталі.
Для прикладу зробимо розрахунок обробки розміру діаметром 8Н7мм.
В цьому випадку маємо Т3=0,350 мм, Тд=0,054 мм.
= 0,350/0,054 = 6,48
Регламентована послідовність обробки і технологічні допуски [2]:
Чорнове розточування Т1 =0,20;
Напівчистове розточування Т2=0,15;
Чистове розточування Т3=0,06;
Тонке розточування Т4=0,054;
Визначаємо уточнення по переходах:
1=0,350/0,200=1,75;
2=0,200/0,06=3,333;
3=0,06/0,06=1;
4=0,06/0,054=1,111;
Уточнення всього процесу: 1×2×3=1,75×3,333×1,111=6,48= р =6,48
Умова виконується, таким чином, прийнятий комплекс методів
забезпечить необхідну точність виготовлення поверхні діаметром 8Н7мм.
26
Таблиця 2.4 — Методи обробки поверхонь
Ква Шор
№ Поверхня лі ст Перший метод обробки Другий метод обробки
тет кість
1,2 30 Н14 12,5 1Фрезерувати начорно 1 Розточити начорно
2Фрезерувати начисто 2Розточити начисто
1Сдердлити
3 6/7 Н14 12,5 2 Цекувати 1 Свердлити, цекувати
4 1Розточити начорно 1Розточити начорно
42 Н14 12,5 2 Розточити начисто 2 Розточити начисто
3 Розточити фаску 3 Зенкувати фаски
1Зенкерувати
5,6 43, 36 Н14 12,5 2 Розточити начорно 1Зенкерувати
3 Розточити начисто 2 Розточити начисто
1Сдердлити 1Розточити начорно
7 М8х0,5-6Н Н6 2,5 2 Зенкувати фаски 2 Зенкувати фаски
3 Нарізати нарізку 3 Нарізати нарізку
8 Н7 3,2 1Свердлити 1Свердлити
8
2 Зенкерувати 2 Розвернути
1Розточити начорно 1Розточити начорно
9 Отвір 49 Н7 6,3
2 Розточити начисто 2 Розточити начисто
1Фрезерувати начорно 1Розточити начорно
10 Отвір ЗЗ Н14 6,3
2 Фрезерувати начисто 2 Розточити начисто
1Фрезерувати начорно 1Зенкерувати
11 Отвір 28 Н7 2,5 2 Розточити начисто 2 Розточити начисто
3 Розточити тонко 3 Розточити тонко
12 5 отворів 4 Н14 12,5 1 Свердлити 1 Свердлити
13 отвір М4х0,5-6Н Н6 3,2 1 Свердлити Свердлити
2 Зенкувати фаски Зенкувати фаски
14 отвір 5 Н14 12,5 1 Фрезерувати 1 Цекувати
27
Рисунок 2.1 – Номерація мповерхонь деталей
28
2.3. Вибір варіантів маршрутів обробки деталі
Таблиця 2.5 – Базовий варіант маршруту обробки деталі
Опе- Назва Зміст операції Ескіз Тшт.к.
рація операції та
обладнання
1 2 3 4 5
005 Ливарна
010 Контрольна Стіл контролера
015 Транспортна
020 Термічна
025 Піскоструме Очищення деталі
ва
030 Контрольна
035 Транспортна
040 Фрезерно- Фрезерувати начорно, 2,6
свердлильни витримуючи розмір 33
й мм
СФ16МФЗ Фрезерувати начисто,
витримуючи розмір 32
мм
Фрезерувати начорно,
начисто 36
витримуючи розмір 9 мм
Свердлити 3 отв 5,6 на
l=7,5мм
Розсвердлити 3отв.6 на
l=7,5мм
Свердлити отвір 7,6 на
l=6,5мм
Розвернути отв.8Н7 на
l=6,5мм
Свердлити 2 отв 7,6 на
l=6,5мм
045 Різьбонарізн Нарізати різьбу 2
ий 2053 отв.М8х0,5-6Н l=6,5мм
29
Продовженн таблиці 2.5 – Базовий варіант маршруту обробки деталі
1 2 3 4 5
050 Контрольна Стіл контролера
055 Фрезерно- Фрезерувати 2,2
свердлильни начорно,
й СФ16МФ3 витримуючи
розмір 31 мм
Фрезерувати
начисто,
витримуюси
розмір 30 мм
Цекувати 3отв 7
на l=4,5мм
Свердлити 5
отв.3,6 на
l=7,5мм
Розсвердлити 3
отв. 4 на
l=7,5мм
Свердлити отв.
3,6 на l=3мм
Розсвердлити отв.
4 на l=3мм
060 Різьбонарізн Нарізати різьбу 2
ий 2053 отв. М4х0,5-6Н
l=6мм
065 Контрольна Стіл контролера
070 Вертикально Свердлити . 1,4
- отв.3,6 на
свердлильни l=13,5мм
й 2Н112 Цекувати отв.5
на l=2,5мм
075 Різьбонарізн Нарізати різьбу
ий 2053 отв.М4х0,5-6Н
l=11мм
30
Продовженн таблиці 2.5 – Базовий варіант маршруту обробки деталі
1 2 3 4 5
080 Токарно- Установ А 6,2
гвинторізни Обточити
й 16К20 начорно 52,5
l=22,5мм
Обточити
начорно 52Н10
l=22,5мм
Обточити фаску
0,5х45 52
Зенкерувати 48
l=2мм
Розточити
начорно 48,5
l=2мм
Розточити
начисто 49Н7
l=2мм
Зенкерувати
32,5 l=1,5мм
Розточити
начисто 33
l=1,5мм
Зенкерувати 27
l=11мм
Розточити
начорно 27,5
l=11мм
Розточити
начисто 28Н7
l=11мм
Установ Б
Обточити
начорно 72
l=7,5мм
Обточити
начорно 70h12
l=7,5мм
Обточити фаску
0,5х45 70
Розточити 42
l=7мм
31
Продовженн таблиці 2.5 – Базовий варіант маршруту обробки деталі
1 2 3 4 5
-зенкерувати
41,5 l=7мм
-розточити
начисто 42
l=7мм
-розточити фаску
1х45
розточити
43Н10 l=2мм
-розточити
начорно 42,5
l=2мм
-розточити
начисто 43
l=2мм
розточити 28
l=2мм
-розточити
начорно 27,5
l=2мм
-розточити
начисто 28
l=2мм
085 Контрольна Стіл контролера
090 Слюсарна Очистити деталь
від задирок по
всіх поверхнях
095 Контрольна Стіл контролера
100 Транспортна
Всього 12,4
Маршрут обробки деталі.
Проектний варіант обробки деталі.
32
Таблиця 2.6 – Проектний варіант обробки деталі
Опе- Назва операції Зміст операції Ескіз Тшт.к.
рація та обладнання
1 2 3 4 5
005 Ливарна
010 Контрольна Стіл контролера
015 Транспортна
020 Термічна
025 Піскострумева Очищення деталі
030 Контрольна
035 Транспортна
040 Програмно- Установ А 7,5
комбінований Підрізати начорно,
ИР320ПМФ4 витримуючи розмір 33
мм
Підрізати начисто,
витримуючи розмір 32
мм
Обточити начорно 52,5
l=22,5мм
Обточити начорно
52Н10 l=22,5мм
Обточити фаску 0,5х45
52
Розточити начорно
48,5 l=2мм
Розточити начисто
49Н7 l=2мм
Розточити начорно
32,5 l=1,5мм
Розточити начисто 33
l=1,5мм
Розточити начисто 33
l=1,5мм
Розтчити начисто 33
l=1,5мм
33
Продовження таблиці 2.6 – Проектний варіант обробки деталі
1 2 3 4 5
Зенкерувати 27 l=11мм
Розточити начорно
27,5 l=11мм
Розточити начисто
28Н7 l=11мм
Свердлити 3 отв 5,6 на
l=7,5мм
Розсвердлити 3 отв 6
на l=7,5мм
Цекувати 3отв 7 на
l=4,5мм
Свердлити отв. 7 на
l=6,5мм
Розсвірдлити отв.7,6 на
l=6,5мм
Розгорнути отв. 8Н7 на
l=6,5мм
Свердлити 2 отв 7,6 на
l=6,5мм
Свердлити 5 отв.3,6 на
l=7,5мм
Розсвердлити 3отв 4 на
l=7,5мм
Свердлити отв. 3,6 на
l=3мм
Розсвердлити отв.4 на
l=3мм
Нарізати різьбу 2 отв
М8х0,5-6Н l=6,5мм
Нарізати різьбу 2отв.
М4х0,5-6Н l=6мм
Установ Б
Підрізати начорно,
витримуючи розмір 31
мм
Підрізати начисто,
витримуючи розмір 30
мм
Оточити начорно 72
l=7,5мм
34
Продовження таблиці 2.6 – Проектний варіант обробки деталі
1 2 3 4 5
Підрізати начорно,
витримуючи розмір 31
мм
Підрізати начисто,
витримуючи розмір 30
мм
Оточити начорно 72
l=7,5мм
Обточити начорно
70h12 l=7,5мм
Обточити фаску 0,5х45
70
Розточити 42 l=7мм
-розточити начорно
41,5 l=7мм
-розточити начисто 42
l=7мм
-розточити фаску 1х45
Розточити 43Н10
l=2мм
-розточити начорно
42,5 l=2мм
-розточити начисто 43
l=2мм
Розточити 28 l=2мм
-розточити начорно
27,5 l=2мм
-розточити начисто 28
l=2
мм
045 Контрольна Стіл контролера
050 Програмно- Свердлити отв. 4 на 0,4
комбінован l=13,5мм
ий Цекувати отв. 5 на
ИР320ПМФ l=2,5мм
4 Нарізати різьбу
отв.М4х0,5-6Н l=11мм
055 Контрольна Стіл контролера
35
Продовження таблиці 2.6 – Проектний варіант обробки деталі
1 2 3 4 5
060 Слюсарна Очистити деталь від
задирок по всіх
поверхнях
065 Контрольна Стіл контролера
070 Транспортна .
ВСЬОГО 7,9
36
2.4. Вибір обладнання, технологічного оснащення
Вибір технологічного обладнання
Під час проєктування технологічного процесу необхідно мати чітке
уявлення про технічні характеристики обладнання, яким буде оснащено
виробничу дільницю.
Вибір верстата насамперед залежить від його здатності забезпечити
виконання технічних вимог до деталі — а саме, до точності розмірів, форми та
шорсткості оброблених поверхонь. У разі, якщо ці вимоги можуть бути
задоволені на кількох типах верстатів, остаточний вибір слід здійснювати на
основі ряду ключових критеріїв[6-9]:
1. Відповідність розмірів верстата габаритам оброблюваної деталі або
групи деталей при одночасній обробці.
2. Продуктивність верстата має відповідати обсягу річного випуску.
3. Максимальне використання потужності та робочого часу верстата.
4. Мінімальні витрати часу на виконання технологічної операції.
5. Низька собівартість обробки деталі.
6. Порівняно невисока відпускна вартість верстата.
7. Можливість реального придбання або наявність верстата на
підприємстві.
8. Необхідність раціонального використання вже наявного
обладнання.
Вибір обладнання також значною мірою залежить від вимог до точності
розмірів і форми деталі, а також якості обробки поверхонь. Чим вищі ці вимоги,
тим дорожче обладнання, більші витрати часу, вища потреба в кваліфікованих
кадрах — відповідно, зростає собівартість обробки[6].
Крім того, при виборі верстата доцільно враховувати сучасні досягнення
у сфері верстатобудування, зокрема нові моделі верстатів із числовим
програмним керуванням, автоматизованим інструментозміненням тощо.
37
Отже, якщо виконання операції можливе на декількох верстатах, які
відповідають технічним вимогам, вирішальним критерієм вибору є економічна
ефективність процесу обробки.
Горизонтальний обробний центр ИР320ПМФ4 призначений для
комплексної обробки складних корпусних деталей із конструкційних матеріалів
в умовах багатономенклатурного виробництва в автономному режимі або у
складі гнучких виробничих систем. [9]
Рисунок 2.2 – Горизонтальний обробний центр ИР320ПМФ4
Клас точності верстата - П по ОСТ2 Н72-6-81
Розміри робочої поверхні стола - 320 х 320 мм
Переміщення поперечне столу (вісь X) - 400 мм
Переміщення вертикальне шпиндельної бабки (вісь Y) - 360 мм
Переміщення поздовжнє стійки (вісь Z) - 400 мм
Максимальне навантаження на стіл (по центру) - 150 кг
Кількість інструменту в магазині - 36
Кількість столів-супутників - 4
Частота обертання шпинделя - 13..5000 об / хв
Електродвигун приводу шпинделя - 7,5..11 кВт
38
Вага верстата - 10,0 т.
Обробку деталі роблять інструментом, закріпленим в шпинделі, при
подачі столу (вісь X), шпиндельної бабки (вісь Y), повзуна (вісь Z) і обертанні
столу (вісь А).
На верстаті можна робити свердління, зенкування, розвертування,
розточування точних отворів, пов'язаних координатами, фрезерування по
контуру з лінійної і кругової інтерполяції, нарізування різьблень мітчиками і
різцем, а також токарні операції[9].
Широкий діапазон частот обертання шпинделя і швидкостей подач
дозволяє обробляти деталі з різних конструкційних матеріалів з високою
продуктивністю[9].
Всі вузли змонтовані на жорсткій Г-образної станини, що є загальним
підставою.
Шпиндельна бабка розташована всередині портальної стійки[9].
Вертикально розташований поворотний стіл переміщається по окремій
станини, яка кріпиться на загальних підставах.
Інструментальний магазин барабанного типу кріпиться на верхньому
торці стійки[9].
Вибір пристроїв
Як необхідна складова технологічного оснащення вибираються такі
пристрої:
1. Патрон трикулачковий. Патрон 7100-009 ГОСТ 2675-80 [10].
Вибір різальних і допоміжних інструментів[10-13]
Виконуємо вибір різального стандартного інструменту з довідників[10-
13]:
1. Різець токарний підрізний 2112-0035 Т15К6 ГОСТ 18871-83
2. Різець токарний прохідний упорний 2103-0007 Т15К6 ГОСТ 18879-83
3. Різець токарний розточний 2141-0058 ГОСТ 18883-83
4. Різець канавочний спеціальний Р6М5
5. Свердло (7,2) 2301-3494 ГОСТ 12121-87
39
6. Свердло (3,6) 2301-3197 ГОСТ 12121-87
7. Свердло (7,6) 2301-3239 ГОСТ 2092-87
8. Мітчик М4 ГОСТ 3266-81
9. Мітчик М8 ГОСТ 3266-81
10. Свердло (8) 2301-0412 ГОСТ 12121-87
11. Свердло (7) 2301-3395 ГОСТ 12121-87
12. Зенкер (8) ГОСТ 12489-81
13. Мітчик М5 ГОСТ 3266-81
14. Терпуг 2820-0018 ГОСТ 1465-80.
Допоміжний інструмент[10-13]
1. Центр обертовий А-1-НП ЧПУ ГОСТ 87 42-75, [14].
2. Оправка з цангою для точних робіт 7112-1476 ГОСТ 31.1066.02-85
3. Втулка 40-3 ОСТ 2 П12-7-84
4. Втулка 40-2 ОСТ 2 П12-7-84
5. Втулка 6100-0141 ГОСТ 13598-85
6. Втулка 6143-0106 ГОСТ 15936-80
7. Патрон 6251-0181 ГОСТ 14077-83
8. Втулка 6143-0111 ГОСТ 15936-80
9. Патрон 6251-0183 ГОСТ 14077-83
10. Втулка 6100-0316 ГОСТ 13598-85
Вибір методів і засобів технічного контролю якості деталі[10-13]
Штангенциркуль ШЦ III 0-100-0,1 ГОСТ 166-80,
Штангенциркуль ШЦ 1-75-0,1 ГОСТ 166-80,
Штангенциркуль ШЦІІІ 50-0,1 ГОСТ 166-80,
Нутромір НІ 50-100 ГОСТ 868-82 - для контролю лінійних, діаметральних
та міжосьових розмірів.
Калібр-пробка 8136-0013 Н7 ГОСТ 14815-69,
калібр-пробка 8136-0113 Н7 ГОСТ 14816-69- для контролю отвору
28Н7.
Калібр-пробка різьбова 8221-3036 ГОСТ 17758-72 - для контролю різьби
40
в отворі М8-7Н.
Калібр-пробка різьбова 8221-3027 ГОСТ 17758-72 - для контролю різьби
в отворі М4хО,5-6Н.
Зразки шорсткості ГОСТ 9378-75 - для візуального контролю шорсткості
Rа=2,5мкм.
41
2.5. Встановлення режимів різання
Після попереднього вибору способу виготовлення заготовки на основі
“матриці впливу факторів” проектується заготовка, яка буде виготовлятися
обраним методом.
Головним при проектуванні заготовки є розрахунок припусків, який
можливо здійснити табличним методом або аналітично - розрахунковим
методом на основі розмірного аналізу і розрахунку операційних припусків.
Технологічний маршрут обробки внутрішньої циліндричної поверхні
28Н7 складається з чотирьох переходів: чорнового, чистового, та тонкого
розточування, що виконується з одного установа. Заготовка-відливка в піщано-
глинисті форми з машинною формовкою. Базами для заготовки служать:
Нижня основа і два отвори.
Мінімальні припуски на переходи визначаємо за формулою[2]:
2Z
min=2 [ (Rzi−1+h )+√ ρ2 +ε2 ] (2.2)
i−1 i−1 i
де Rzi-1 – висота нерівностей профілю на попередньому переході;
hi-1 – глибина дефектного шару на попередньому переході.
Визначаємо ці величини
-для чорнового розточування це параметри заготовок:
Rz=40мкм, Т=260мкм [2]
-для чистового розточування це параметри після чорнового розточування
Rz=25мкм, Т=50 мкм [2]
-для тонкого розточування це параметри після чистового розточування
Rz=10мкм, Т=25 мкм [2]
-i-1-сумарні відхилення розташування поверхні,
для заготовки згідно [2]:
ρ 2 2 2 2
і−1=√❑кор+❑ст=√61 +324 =330мкм (2,3)
де кор – питоме короблення отвору виливка[2];
42
ρkop .=√( Δ 2
k⋅d ) +( Δk⋅l )
2
(2.4)
де k – питоме короблення відливок k = 0,7 [2];
ρkop .=√(0,7 ⋅8 0 )2+(0,7 ⋅34 )2=61мкм.
ст – сумарне зміщення отвору виливка; ст=324 мкм. [2];
1- похибка встановлення при чорновому розточуванні,
ε1=√ε2
б+ε2 2 2
з=√0 +160 =160 мкм (2.5)
Де б - похибка базування, б =0; з – похибка закріплення, з=160 мкм,
Залишкова похибка встановлення при напівчистовому розточуванні
2=0,05×1+інд. (2.6)
де інд.=0; 2=0,05×160=8 мкм,
Оскільки похибка встановлення при чистовому та тонкому розточуванні
значно мала величина, тому нею можна знехтувати.
Мінімальний припуск на розточування:
-чорнове: 2 zmin1=2⋅ (4 0+260+√3302+16 02 )=2⋅667мкм, (2.7)
-чистове: 2 zmin2=2⋅ (25+50+√712+82 )=2⋅94мкм. (2.8)
-тонке: 2 zmin3=2⋅ (10+25 )=2⋅35 мкм.
Таким чином, маючи розмір після останнього переходу (тонке
розточування 28,021мм), для інших переходів отримуємо:
dp4=28,021
- для чистового розточування
dр3= dр4-2Zmin3 =28,021-2×0,035= 27,96 мм. (2.9)
-для чорнового розточування
dр2= dр3-2Zmin2 =27,96-2×0,094= 27,772 мм. (2.10)
- для заготовки
dр1= dр2-2Zmin1 =27,772-2-0,667=26,438 мм. (2.11)
Значення допусків:
- для тонкого розточування складає δ=30мкм,
-для чистового розточування складає δ=74 мкм,
-для чорнового розточування δ=460 мкм,
43
-для заготовки δ=1200 мкм.
Граничні розміри:
-для тонкого розточування:
найбільший dmax1 = 28,021мм,
найменший dmin1=28,0 мм (2.12)
- для чистового розточування
найбільший dmax2 = 27,96 мм,
найменший dmin2=27,96-0,074=27,886мм (2.13)
- для чорнового розточування
найбільший dmax3 = 27,772 мкм,
найменший dmin3=27,772 -0,46=27,312 мм (2.14)
- для заготовки
найбільший dmax4 = 26,438 мкм,
найменший dmin4=26,438-1,2=25,238 мм (2.15)
Визначаємо граничні значення припусків: Zminгр і Zmaxгр
- для тонкого розточування
2Zminгр
3=dmax1-dmax2=28,021-26,96 =0,07мм=70 мкм
2Zmахгр
3=dmin1-dmin2=28,0-27,886 =0,114мм=114 мкм
- для чистового розточування
2Zminгр
2=27,96-27,772=0,188мм=188 мкм
2Zmахгр
2=27,886-27,312=0,574мм=574 мкм
- для чорнового розточування
2Zminгр
1=27,772-26,438= 1,334 мм=1334 мкм
2Zпр.
max1=27,312-24,238=2,074мм=2074 мкм
Загальний припуск Z0min та Z0max визначаємо, сумуючи проміжні припуски:
2Z0min=1334+188+70=1522мкм=1,522
2Z0max=2074+574+114=2762мкм=2,762
Загальний номінальний припуск
2Z0ном.=2Z0min+Вз.-Вд.=1522+600-30= 2092 мкм (2.16)
Проводимо перевірку правильності виконання розрахунків:
44
2Zпр пр
mах3-2Z min3=114-70=44 мкм, δ1-δ2=74-30=44 мкм.
2Zпр пр
mах2-2Z min2=574-188=386мкм, δ2-δ3=460-74=386мкм.
2Zпр
mах1-2Zпр
min1=2074-1334=740мкм, δ4-δ3= 1200-460=740 мкм.
Розрахунки проведені правильно.
Розрахунки зводимо до таблиці 2.7
Таблиця 2.7 — Розрахунок припусків і операційних розмірів розміру
28Н7
Елементи Розрахун. Граничний Граничні
Технологіч припуску, припуск, Розраху
Допус розмір, значенняпр
ні переходи мкм мкм н-ковий
к Т, мм ипусків,
розмір,
мкм мкм
Rz h 2z мм пр пр
min dmin dmax 2 zmin 2 zmax
Заготовка
40 260 330 160 - 52,438 1200 51,238 52,438 - -
Зенкеруван
ня 25 50 17 8 2×667 53,772 460 53,312 53,772 1334 2074
Чистове
розточуван 10 25 - - 2×94 53,96 74 53,886 53,96 118 574
ня
Тонке
розточуван 1,25 5 - - 2×35 54,03 30 54,00 54,03 70 114
ня
Всього 1522 2762
Основуючись на розрахунках будую схему розміщення припусків та
допусків на механічну обробку отвору 028Н7, яка показана на рис. 2.4 На іншій
поверхні, що оброблюється значення припусків та допусків назначаю згідно
ГОСТ 26645-85 та по таблицям економічної точності.
Таблиця 2.8 – Значення припусків та операційних розмірів
Розмір Квалітет Шорсткість, Rа Припуск, мм Розмір заготовки
43h14 14 6,3 2,0 41
28 7 1,25 2,5 25,5+0,64
43 14 3,2 2.5 40,5+0,84
45
Рисунок 2.3 – Схема розміщення припусків та допусків на механічну
обробку отвору 28Н7
Аналітичним шляхом розраховуємо режими різання для обробки
внутрішньої циліндричної поверхні 28Н7 в операції № 050.
46
Рисунок 2.4 – Ескіз інструмента
За літературним джерелом [12] знаходимо геометричні параметри різця
Задній кут α=6, передній кут γ=10, кут λ=5, радіус вершини різця
rв=1,0мм
Призначаємо подачу S [мм/об]:Sчорн=0,16, Sчист=0,15, Sтонк=0,06[13]
Знаходимо швидкість різання обмежену стійкістю інструмента за
формулою[13]
C
v= v ⋅K
Tm⋅S y⋅t x v
(2.117)
де KV = Kнv Kмv Kиv; (2.18)
де K = Кr (190/ ) n
мv в v ; (2.19)
де Кr – коефіцієнт що враховує групу чавуну по оброблюваності Кr =
1[13];
в – межа міцності при розтягу в=200 МПа[13];
nV – показник ступіня nV= 1,25; [13]
Kмv = 1 (190/200 )1,25 =0,94;
Kнv – коефіцієнт що враховує стан поверхні заготовки Kнv=0,8[13];
Киv – коефіцієнт що враховує вплив інструментального матеріалу
Kиv=1[13];
KV =0,80,941 =0,75;
Показники степенів для чорнового точіння за [13]:
47
СV =292; m = 0,2; y = 0,4; x = 0,15;
Показники ступеней для чистового точіння
С V =350; m = 0,2; y = 0,2; x = 0,15[13];
Показники ступеней для тонкого точіння
С V =292; m = 0,2; y = 0,15; x = 0,15[13] ;
vЧОРН= 292
0,2 0,4 0,15 ⋅0,75=195м/хв;
4 5 ⋅0,16 ⋅1 ,8
= 350
vЧИСТ
4 50,2 ⋅0 ,150,2 ⋅0,75=193м/хв;
⋅0 ,60,15
= 292
vТОНК ⋅0,75=179м/хв;
4 50,2 ⋅0,060,15 ⋅0 ,40,15
Знаходимо силу різання:
P = 10 Cp tx Sy Vn
z чорн Kp, Н; (2.20)
де Kp=Kм K Kj K Kr (2.21)
Kм = (в/190)н = (180/190)04 =0,98;
K – коефіцієнт від кута K =1[13];
Kj – коефіцієнт від кута j Kj =0,89[13];
K – коефіцієнт від кута K =1[13];
Kr – коефіцієнт від радіуса вершини різця Kr =093[13];
Kp = 0,98 1 0,89 1 093=081;
Значення показників ступеней та показник Cp[13]:
Cp =250; y=0,75; x=10; n=0;
P 1 075 0
z чорн =102501,8 016 198 081=986,3Н.
Знаходимо швидкість різання обмежену потужністю верстата, V, м/хв
V = Ne 60000 / Pz, м/хв; (2.22)
де Ne - потужність двигуна головного руху верстата Ne=14 кВт[13];
– ККД верстата =085[13];
Vчорн=1408560000/986,3 = 723 м/хв;
Приймаємо Vчорн=Vчорн mіn=198 м/хв.
Знаходимо частоту обертання, n, хв-1
n чорн=1000V/D=1000198/31428,2=396 хв-1 (2.23)
48
Приймаємо n -1
чорн = 400 хв .
Знаходимо дійсну швидкість різання, Vд чорн, м/хв
Vд чорн=nD/1000=31428,2400/1000 =199,9 м/хв.
Знаходимо частоту обертання, n, хв-1
nчист=1000V/D=1000 193/31428,6 =385 хв-1
Приймаємо nчист=400 хв-1
Знаходимо дійсну швидкість різання, Vд чист, м/хв
Vд чист=nD/1000=31428,6400/1000=200 м/хв.
Знаходимо частоту обертання, n, хв-1
nтонк=1000V/D=1000179/31428=356 хв-1
Приймаємо n -1
тонк=350 хв
Знаходимо дійсну швидкість різання, Vд тонк, м/хв
Vд тонк=nD/1000=31428350/1000=176 м/хв.
На інші поверхні режими різання заносимо до таблиці 2.9
Таблиця 2.9 - Режими різання оброблюваних поверхонь
n,
Перехід t,мм L,мм So,м/об V,м/хв хв-1 То,хв
Підрізати торець начорно 31 2,0 188 0,09 80,4 160 11,12
Підрізати торець начисто ЗО 2,0 495 0,09 80,4 160 11.12
Розточити отвір (начорно) 048 1 15 0,3 50,6 125 1,57
Розточити отвір (начисто) 048,5 0,5 15 0,1 64,8 160 1,84
Розточити отвір (тонко) 049 1 15 0,034 50,7 160 1,10
Розточити отвір (начорно) 041,5 1 15 о,з 50,6 125 1,57
Розточити отвір (начисто) 042 0,5 15 0,1 64,8 160 1,84
Свердлити отвори 5.5 15 0.1 20,4 650 3,59
Зенкувати отвори 0,5 0,5 0.1 20,4 650 0,6
49
Продовження таблиці 2.9 - Режими різання оброблюваних поверхонь
n,
Перехід t,мм L,мм So,м/об V,м/хв хв-1 То,хв
Нарізати різьбу мітчиком М8-8Н 1,25 15 1,25 1,3 35 15,36
Свердлити отвори 5,5 22 0,1 20,4 650 3,59
Зенкувати отвори 0,5 0,5 0,1 20,4 650 0,6
Нарізати різьбу мітчиком М4хО,5-6Н 1,25 18 1,25 1,3 35 15,36
Всього по операціям 69,26
50
2.6. Нормування технологічного процесу
Визначення норм часу на виконання операцій технологічного процесу
проводжу згідно нормативів [2,17]. Для операції “фрезерно свердлильної”
розрахунки норм часу навожу в пояснювальній записці:
Штучно-калькуляційний час виготовлення однієї деталі [17]:
Т
Тшт .к=
пз +Т
n шт
(2.24)
де Тпз.— підготовчо-заключний час для партії заготовок;4
Тшт — штучний час обробки деталей.
Тпз.=Твп.+Тві.+Тоі. (2.25)
де Твп.— час на встановлення і закріплення пристрою Твп=12 хв. [17];
Тві.— час на встановлення інструментів, Тві=10 хв. [17]
Тоі. — час на отримання інструментів, Тоі=7 хв[17].
Тоді підготовчо-заключний час для партії заготовок буде дорівнювати:
Тпз=12+10+7=29 хв.
Штучний час обробки деталей [2,17]:
Тшт=То.+Тв.+Тоб.от. (2.26)
де То — основний час операції, То=11,12 хв;
Тв — допоміжний час ;
Тоб.от. — загальний час на обслуговування робочого місця.
Тв.=К(Ту.с.+Тз.о.+Тупр.+Тизм.) (2.27)
де Ту.с. — час на закріплення затискачем, Ту.с.=0,036 хв. [17];
ТЗ.О. — час на закріплення - откріплення затискачем, [17] Тз.о.=0,085 хв.;
Тупр. — час на вкл./викл. верстата, Тупр.=0.01 хв. [17];
Тизм. —час на вимірювання деталі, Тизм.=0.19 хв[17].;
К — коефіцієнт, який враховує тип виробництва, К=1,5 для.
Тоді допоміжний час:
Тв.=1,5(0,036+0,085+0,01+0,19)=0,48 хв.
Загальний час на обслуговування робочого місця і відпочинок :
51
Т оп+П
Т = об .от
об .от 100 (2.28)
де Поб.от. — затрати часу на обслуговування робочого місця і відпочинок в
відсотковому відношенні до оперативного часу, Поб.от.=6% ;
Топ. — оперативний час.
Топ.=То.+Тв.=11,12+0,48=11,46 хв. (2.29)
Тоді:
Штучний час обробки деталей буде дорівнювати:
Тшт.=11,12+0,48+0,18=11,78 хв.
Штучно-калькуляційний час виготовлення однієї деталі:
Результати розрахунків норм часу для вертикально-фрезерної операції
механічної обробки деталі «Корпус» наведені в таблиці 2.10
Таблиця 2.10 — Зведена таблиця норм часу на вертикально -фрезерну
операцію, в хвилинах
Тв.
Назва операції То. Топ. Тоб.от Тшт. Тпз. n Тшт.к.
Туст. Тз.о. Тупр. Тизм.
Вертикально- 2,12 0,036 0,085 0,01 0,19 4,6 0,18 4,78 29 12 65
фрезерна
Для інших операцій розрахунки проводяться аналогічно. Результати
розрахунку зводимо до таблиці 2.11.
Таблиця 2.11 — Зведена таблиця часу, в хвилинах
№ Назва операції1 То. Тшт. Тпз. n Тшт.к.
1 Програмно-комбінована 51,22 52,3 29 12 20,61
52
3. Конструкторський розділ
3.1 Проектування верстатного пристрою
Розробка технічного завдання на проектування спеціального верстатного
пристрою [17-23].
Таблиця 3.1 Технічне завдання на проектування спеціального пристрою
Розділ Зміст розділу
Назва та область Пристрій для обробки деталі «Корпус» на програмно-
використання комбінованій операції. Пристрій встановлюється на
багатоцільовому верстаті з ЧПК моделі ИР320ПМФ4.
Операція 040
Основа для розробки Операційна карта технологічного процесу механічної
обробки деталі «Корпус »
Службове Пристрій, що проектується, повинен забезпечити: точне
призначення встановлення та надійне закріплення заготовки деталі, а
пристрою також постійне в часі положення заготовки відносно столу
верстата та різального інструменту з метою отримання
необхідної точності, розмірів паза та його положення
відносно інших поверхонь заготовки; зручність
встановлення, закріплення та зняття заготовки, час
встановлення заготовки не повинен перебільшувати ТДОП =
0,05хв.
Технічні (тактико- Тип виробництва - середньосерійний, річна програма
технічні) вимоги випуску деталей складає N=1120 шт. на рік.
Установчі та приєднувальні розміри пристрою повинні
відповідати відповідним елементам верстату моделі
ИР320ПМФ4.
Регулювання конструкції пристрою не допускається. Час
закріплення заготовки ТДОП не більше 0,05 хв.
Вхідні дані про заготовку, що поступає на програмно-
53
Продовження таблиці 3.1 Технічне завдання на проектування
спеціального пристрою
Розділ Зміст розділу
Технічні (тактико- комбіновану операцію 050: зовнішній діаметр заготовки
технічні) вимоги 70h12мм,Ra =6,3мкм;
- довжина заготовки 30мм, шорсткість торців заготовки Ra
= 3,2мкм;
- центральний отвір 8Н7мм.
Назва і галузь Пристрій для базування та затиску заготовки при роботі на
застосування верстаті ИР320ПМФ4.
Основа для розробки Операційна карта технологічного процесу механічної
обробки деталі «Корпус»
Службове Спеціальний пристрій призначений для встановлення однієї
Призначення та схема заготовки “Корпус” із сталі та затиснення її за допомогою
встановлення і призм. Габаритні розміри заготовки 70x30мм, базова
закріплення поверхня - плоска площина, оброблений з шорсткістю
заготовки. 3,2мкм. Схема базування і затиску заготовки наведена
вище. При обробці заготовки необхідно забезпечити
достатнє зусилля затиску.
Технічні вимоги Тип виробництва – середньосерійний.
Програма запуску -1120 шт. на рік.
Матеріал заготовки — Сталь 45Л ДСТУ 8781:2018,
шорсткість необроблюваних поверхонь 12,5 мкм.
Проектування спеціального верстатного пристрою
Пристрій призначений для встановлення однієї деталі „Корпус” на
програмно-комбінованій операції на верстаті ИР320ПМФ4. Пристрій
встановлюється на стіл верстата:
- в пристрої застосовується ручне закріплення заготовки. Кріплення
54
виконується за допомогою передачі гвинт гайка.
- для забезпечення безпечної роботи необхідно, щоб пристрій з достатнім
зусиллям був прижатий до столу верстату, а заготовка надійно була закріплена
в пристрої.
- умови роботи пристрою — нормальні.
Теоретична схема базування
Рисунок 3.1 – Теоретична схема базування
Розрахунок сили затиску
Сила Рг, 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. 1.7). Тому сила затиску W [19] повинна бути:
W=K×M/(d×f1) =1,5∙135×452337,5=(0,2×45)/׃ Н (3.1)
де K – коефіцієнт запасу; К=1,5;
М- крутний момент, який виникає під дією сили різання;
М=Р×d/2 (3.2)
F1 =0,2 – коефіцієнт тертя на опорах; d=45 мм – діаметр затискної шийки;
=90 - кут при основі призми.
Положення заготовки відносно різального інструмента, що
забезпечується установчими елементами пристрою, може бути порушено під
55
дією сил різання. В такому випадку до заготовки необхідно прикласти сили
затиску, які забезпечують надійний контакт заготовки з установчими
елементами та запобігають можливості появи вібрацій або зміщень заготовки в
процесі обробки.
Використовуючи розрахункову схему пристрою та режими різання,
визначимо величину, напрямок та точки прикладання сил, які виникають при
обробці. Найбільша величина зусилля затиску прикладається до заготовки при
обертанні фрези за годинниковою стрілкою і подачею заготовки зліва-направо.
[20]
При цьому внаслідок обертання інструмента виникає зусилля, яке буде
відривати заготовку від базуючих поверхонь пристрою. Також складова сили
різання Рх буде викликати момент відносно точки О, який намагатиметься
перекинути заготовку. Щоб уникнути цих зміщень заготовки при обробці,
необхідно прикласти такі сили затиску Q та QI, які б забезпечили необхідний
контакт заготовки з установчими елементами і надійну її фіксацію[19].
Положення заготовки відносно різального інструмента, може бути
порушено під дією сил різання. В такому випадку до заготовки необхідно
прикласти сили затиску, які забезпечують надійне положення заготовки під час
обробки. Використовуючи розрахункову схему пристрою та режими різання,
визначаємо величину напрямок та точки прикладання сил, які виникають при
обробці. [19]
Внаслідок обертання інструменту виникає зусилля, яке буде
відштовхувати рухому губку і провертати заготовку навколо деякої точки 1.
Щоб уникнути цих зміщень, необхідно прикласти таку силу затиску Q, яка б
забезпечила необхідний контакт заготовки з установочною пластиною і надійну
її фіксацію.
56
Рисунок 3.2 - Схема сил затиску та сил різання
Складаємо рівняння рівноваги плоскої системи сил.
Сума проекцій всіх сил на вісь X:
ƩX=0; k×Ph-Q+Ph=0 (3.3)
Визначимо коефіцієнт запасу К, який враховує можливе збільшення сил
фрезерування через неоднорідність матеріалу заготовок, затуплення різальних
інструментів, змін положення опорних реакцій в результаті відхилення в межах
допусків реальних технологічних баз від геометрично правильної форми.
В залежності від поширених умов виконання технологічної операції
значення коефіцієнту К слід вибирати диференційовано.
Величину К можна виразити як добуток первинних коефіцієнтів:
К=К0×К1×К2×К3×К4×К5×К6=1,5×1,2×1,4×1×1×1×1=2,52 (3.4)
K0=1,5 – гарантований коефіцієнт запасу[19];
K1=1,2 – враховує тип бази, в нашому випадку чорнова[19];
K2=1,01,7׃ – враховує затуплення інструменту[19];
K3=1,2 – враховує збільшення сили різання при переривчастому
різанні[19];
K4=1 – враховує стабільність затиских сил[19];
K5=1 – враховує зручність затиску[19];
K6=1- враховує невираженість розміщення опірних точок при зміщенні
заготовки моментом сил. Сума проекцій всіх сил на вісь Y:
ƩY=0; -К×РV-РV'=0;
(3.5)
57
З рівняння 1.33
Q=К×Рh+Рh'=2,52×891,8 +1237,45=3484,75 Н; (3.6)
Для подальших розрахунків приймаємо значення Q=3484 Н.
Вибір силового приводу пристрою
По ГОСТ 19897-74, в якості силового приводу, обираємо пневмоциліндр
7021-0061 з номінальним зусиллям на штоці 6800 Н, діаметром поршня 150 мм,
робочим тиском 0,63 МПа.
Так як в пневмосистемі підприємства можливі коливання, перевіримо
достатність зусилля пневмоциліндра при мінімальному тиску 0,4 МПа.
Qmin = × D2 × /4 = × 1502 × 0,9× 0,4/4= 4418Н
Перевірка: Q=3484 Н˂ Qmin =4418 Н
Умова надійності затиску деталі виконується.
Розрахунок пристрою на точність.
Точ ність пристрою повинна забезпечувати умові [19]:
Тз ωƩ
(3.7)
де, Тз =0,5 мм - допуск на витриманий розмір (допуск симетричності
шпонкового пазу відносно осі); ωƩ – дійсна сумарна похибка:
= 1
ωƩ √ω2 2 2 2
K б+ωз+ωn+ωHI (3.8)
c
де б=0 – похибка базування деталі на призмі[19];
з – похибка закріплення;
n – похибка пристрою: найбільший зазор у з`єднанні паз стола – шпонка
пристрою[19];
н.і. =0,05 – похибка налагодження положення пристрою за допомогою
шаблонма;
Кс=0,7 – коефіцієнт, що враховує частку статичної складової в загальній
похибці[19].
58
1
ωƩ= √0+0+0,052 2
❑+0,05❑=0,3
0,7
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 заготовки деталі
«Корпус» А4.23.07.01. Деталь встановлюється в призми з обох сторін
призмою. Призми мають вільний хід. Призми фіксуються за допомогою
важеля. Пристрій базується на столі верстата за допомогою пазів.
Рисунок 3.3 – Загальний вигляд верстатного пристрою
Проектування спеціального верстатного пристрою
Пристрій призначений для встановлення однієї деталі „Корпус” на
програмно- комбінованій операції на верстаті ИР320ПМФ4. Пристрій
встановлюється на стіл верстата.
Деталь встановлюється зовнішньою попередньо обробленою площиною
на плиту та базується циліндричний палець. Деталь притискується прижимом,
який затискається гвинтовим механізмом - гвинтом, гайкою та пружиною 6.
Пристрій встановлюється на стіл верстату і закріплюється гвинтами у пази, що
розміщені на основі пристрою.
59
Рисунок 3.4 – Загальний вигляд верстатного пристрою
Розрахунок очікуваної похибки обробки і можливості автоматичного
отримання технологічних розмірів і допусків положення поверхонь.
Розрахунок очікуваної похибки 600,1мм. Розточування виконується на
верстаті з ЧПК, тому потрібно щоб виконувалась умова[19]:
1
T 2 2 2 2 2
З≥ω= √ωВЗ+ωП+ωBП+ω
K HI+ωB
c (3.9)
де, Тз — допуск на витримуваний розмір, Тз=0,08 мм
Kc — коефіцієнт, що враховує статичну складову похибки, Кс=0,8 [19];
ВЗ — похибка встановлення заготовки розраховується за формулою:
ω 2 2
ВЗ=√ωЗ+ωБ (3.10)
з — похибка закріплення заготовки, =0, тому що сила затиску не
впливає на витриманий розмір[19];
Б — похибка базування, технологічна база співпадає з вимірювальною,
тому, Б = 0[19];
ωВЗ=√0+0=0
п — похибка пристрою[19]:
60
ωП=Т З /5 ωП = 0,08/5=0,016 (3.11)
вn – похибка встановлення пристрою:
вn = (Smax-Tзносу)/2 (3.12)
SMAX - максимальний зазор між циліндричним пальцем пристрою та
отвором столу, оскільки сполучення циліндричний палець – отвір стола
верстата виконані по посадці 20 Н7/g6, то:
SMAX=ESотв-EIпал=0,021-0,02=0,001мм
ТЗНОСУ – допуск на зношування з’єднання циліндричного пальця – отвір
стола верстата, ТЗНОСУ=0,02мм;
=0,001−0,02
пт =0,0095 мм
2
ні — похибка налагодження інструменту
вп=0,03 мм, оскільки після кожної зміни інструменту верстат
автоматично визначає виліт інструменту[19];
в - биття шпинделя верстату за довідковими даними дорівнює, в=0,02
мм[19];
nт — похибка налагодження початкової точки верстату дорівнює, nт =
0,03 мм[19].
Тоді за формулою (3.9)
= 1
T 0,08≥ √0+0,0162+0,00952+0,032+0,0 22
З +0,032= 0,063мм
0,8
Отже, умова точності виконується 0,0800,063 мм, тобто пристрій
забезпечує точність обробки.
Визначення розмірів, відхилень та допусків положення конструктивних
елементів пристрою. Розрахунок очікуваної похибки обробки і можливості
автоматичного отримання технологічних розмірів і допусків положення
поверхонь.
На деталь діють зсувна сила Р1, яка дорівнює 320 Н та прижимна сила Р2,
яка дорівнює 960 Н. (Розрахунок проводиться для найбільш навантаженого
випадку чорнового розточування, рисунок 3.5)
Силу затиску знаходимо за формулою[19]:
61
k P
W = 2+P1 f 2
зат + (3.13)
f 1 f 2
де W - сила затиску; k -коефіцієнт запасу;
К=К0×К1×К2×К3×К4×К5×К6.
K0=1,5 – гарантований коефіцієнт запасу[19];
K1=1,2 – враховуючий збільшення сил різання через випадкові
нерівності[19];
K2=1,3 – враховуючий збільшення сил різання через затуплення
інструменту[19];
K3=1,2 – враховуючий збільшення сил різання при переривчастому
різанні[19];
K4=1,3 – характерізуючий постійність сили затискання затискного
механізму[19];
K5=1,2 – враховуючий ергономіку затискного механізму[19];
К=1,5×1,2×1,3×1,2×1,3×1,2=6,1
f1 - коефіцієнт тертя між прихватом і деталлю; f1=0,7 [19];
f2- коефіцієнт тертя між основою і деталлю; f2=0,16 [19].
Рисунок 3.5 - Схема затиску
6,1960+320 0,16 5856+51,2
Wзат= = =6869 Н
0,7+0,16 0,86 ❑
Сила затиску: Wзат (Р1 + Р2)×2,5, 6869Н 3200Н,
62
Отже, зусилля затиску в 2,5 рази більше зусилля різання, тобто безпеку
роботи людини з цим пристроєм забезпечено.
Зусилля на гвинті[19]:
(L1+L2 )W (85+85 ) 6869
Q= ,Q= =7632 Н ; (3.14)
2 L2 285 0,9
- коефіцієнт витрат на тертя; =0,9
Розраховую номінальний діаметр болта:
d=c √Q /[ ] (3.15)
с – коефіцієнт для метричної різьби, приймаю с= 1,4 [14];
[] – напруження розтягу для болтів зі сталі 45 з урахуванням
спрацювання різьби, []=49 МПа [19].
Отже, підставивши числові значення в формулу обчислюємо діаметр
гвинта, необхідний для виконання умови затиску деталі:
= √ 7632
d 1,4 =17,4 мм
49
З конструктивних міркувань приймаю гвинт М20-7Н.
Визначення розмірів. Відхилень та допусків положення
конструктивних елементів пристрою.
Визначаю розміри, які впливають на точність витримуваних на даній
операції розмірів поворотів і допусків положення оброблюваної заготовки.
Діаметр циліндричного пальця приймаємо 20H7/g6мм.
Циліндричний палець для встановлення деталі «Корпус» приймаємо
10Н7/g6мм.
Розрахунок елемента пристрою на міцність
Розраховую на міцність болтове з'єднання із зовнішнім навантаженням.
Болт працює на розтяг і кручення від прикладеної до гаєчного ключа сили.
Розрахунок враховує їх сумісну дію.
Осьове навантаження на болт розраховую за формулою:
Р=Р +
зат КР1, (3.16)
де Рзат - сила затяжки болта, згідно довідника [20] Рзат=120 Н;
63
К - коефіцієнт зовнішнього навантаження, який враховує деформації
болта і деталей з'єднання, К=1,1
Р1 - частина зовнішнього навантаження, яка приходиться на один болт,
Р1 = W/4=6869/4=1717,25 Н; Р=120+1,1× 1717,25=2009 Н.
Умова міцності болта:
P
❑p=
розр
2 [❑p ] (3.17)
d /4
де Ррозр - розрахункова зовнішня сила, яка враховує сумісну дію осьової
сили і кручення, Н; [р]= 200 Н згідно даних [20]
Ррозр =1,З Р=1,3×2009=2611,7 Н; p = 2611,7/3,14×100 = 8,3Н, 8,3Н 200Н.
Отже, умова міцності не порушується.
64
3.2. Проектування спеціального контрольно-вимірювального
пристрою
Контрольний пристрій служить для контролю допуску відхилення
радіального биття отвору відносно бази А. Деталь встановлюється на вал і
фіксується стопорною шайбою. Вимірювання здійснюється індикатором ІЧ-10
ГОСТ 9696-82 з ціною поділки 0.01мм. Індикатор закріплений в установчій
планці корпуса пристрою за допомогою прижимного гвинта. При опусканні
пристрою до упора на деталь, в положення контролю, стрілка індикатора вкаже
відхилення.
Перед вимірюванням стрілку індикатора обов’язково встановити на
нульову позначку відносно упора.
Таблиця 3.2 – Технічне завдання на проектування спеціального
контрольного пристрою[17-23]
Розділ
Зміст розділу
Назва і область Найменування пристрою та галузь його застосування.
застосування Пристрій для вимірювання радіального биття 28Н7
відносно отвору 8Н7 мм.
Основа для розробки. Операційна карта контролю деталі
Основа для розробки «Корпус» А4.23.07.01.
Мета і Спеціальний контрольний пристрій призначений для
призначення вимірювання радіального биття 28Н7 відносно отвору
розробки 8Н7 мм.
Технічні вимоги Тип виробництва — середньосерійний, отвори оброблені 3
шорсткістю RаЗ,2мкм. Рівень уніфікації та стандартизації
деталей пристрою — 50%.
Документація, яка Креслення загального вигляду. Пояснювальна записка
підлягає розробці (конструкторська частина).
65
Рисунок 3.6 – Схема контрольного пристрою
Для того щоб даним пристроєм можливо було контролювати вимірювані
параметри потрібно щоб виконувалась умова [20]:
(3.18)
де Тз – допуск на витримуваний параметр, Тз=0,02 мм
å – сумарна похибка контрольного пристрою;
Б – похибка базування деталі, Б =0,002мм;
І – похибка вимірювання індикатором, І=0,002 мм [20];
П – похибка пристрою, П=0,004 мм; [20].
Н – похибка налагодження пристрою, Н=0,003 мм [20].
66
1 ⋅0,02≥√0,0022+0,0022+0,00 42+0,0032=0,0057 ,0,006 0,0057
3
Умова виконується значить пристрій забезпечує задану точність
вимірювання.
67
4. Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях
4.1. Вимоги охорони праці під час зварювання металів
НПАОП 28.52-1.31-13. «Правила охорони праці під час зварювання
металів» встановлюють вимоги охорони праці під час електрозварювання
металів, а саме:
електродугового і плазмового зварювання, наплавлення, різання;
атомно-водневого зварювання;
електронно-променевого зварювання;
лазерного зварювання і різання (зварювання і різання світловим
променем);
електрошлакового зварювання, наплавлення;
контактного зварювання.
Ці вимоги є обов’язковими для роботодавців та працівників, що
виконують роботи з електрозварювання металів.
Роботодавець забезпечує проведення попереднього (під час прийняття на
роботу) та періодичних (протягом трудової діяльності) медичних оглядів
працівників згідно з вимогами Порядку проведення медичних оглядів
працівників певних категорій, затвердженого наказом Міністерства охорони
здоров`я України від 21 травня 2007 року № 246, зареєстрованого у
Міністерстві юстиції України 23 липня 2007 року за № 846/14113.
Працівники повинні проходити навчання і перевірку знань з питань
охорони праці відповідно до вимог Типового положення про порядок
проведення навчання і перевірки знань з питань охорони праці, затвердженого
наказом Державного комітету України з нагляду за охороною праці від 26 січня
2005 року № 15, зареєстрованого в Міністерстві юстиції України 15 лютого
2005 року за № 231/10511 (НПАОП 0.00-4.12-05).
Працівники, що виконують електрозварювальні роботи на висоті, повинні
пройти навчання і перевірку знань відповідно до Правил охорони праці під час
виконання робіт на висоті, затверджених наказом Державного комітету України
68
з промислової безпеки, охорони праці та гірничого нагляду від 27 березня 2007
року № 62, зареєстрованих в Міністерстві юстиції України 4 червня 2007 року
за № 573/13840 (далі - НПАОП 0.00-1.15-07).
Роботодавець опрацьовує і затверджує нормативні акти про охорону
праці, що діють на підприємстві, відповідно до Порядку опрацювання і
затвердження власником нормативних актів про охорону праці, що діють на
підприємстві, затвердженого наказом Державного комітету України по нагляду
за охороною праці від 21 грудня 1993 року № 132, зареєстрованого в
Міністерстві юстиції України 07 лютого 1994 року за № 20/229 (НПАОП 0.00-
6.03-93).
Роботодавець повинен забезпечити стан пожежної безпеки відповідно до
вимог Правил пожежної безпеки в Україні, затверджених наказом Міністерства
України з питань надзвичайних ситуацій від 19 жовтня 2004 року № 126,
зареєстрованих у Міністерстві юстиції України 4 листопада 2004 року за №
1410/10009 (НАПБ А.01.001-04), ГОСТ 12.1.004-91 «ССБТ. Пожарная
безопасность. Общие требования» (далі - ГОСТ 12.1.004-91).
Для всіх приміщень, будинків та зовнішнього устаткування має бути
визначено категорію щодо вибухопожежної та пожежної небезпеки відповідно
до вимог Норм визначення категорій приміщень, будинків та зовнішніх
установок за вибухопожежною та пожежною небезпекою, затверджених
наказом Міністерства України з питань надзвичайних ситуацій та у справах
захисту населення від наслідків Чорнобильської катастрофи від 3 грудня 2007
року № 833 (НАПБ Б.03.002-2007).
Експлуатацію вогнегасників необхідно здійснювати відповідно до
вимог Правил експлуатації вогнегасників, затверджених наказом Міністерства
України з питань надзвичайних ситуацій та у справах захисту населення від
наслідків Чорнобильської катастрофи від 2 квітня 2004 року № 152,
зареєстрованих у Міністерстві юстиції України 29 квітня 2004 року за №
555/9154 (НАПБ Б.01.008-2004).
69
Роботодавець забезпечує проведення розслідування і ведення обліку
нещасних випадків, професійних захворювань і аварій згідно з Порядком
проведення розслідування та ведення обліку нещасних випадків, професійних
захворювань і аварій на виробництві, затвердженим постановою Кабінету
Міністрів України від 30 листопада 2011 року № 1232.
Роботодавець повинен забезпечити безпечну та надійну експлуатацію
виробничих будівель і споруд відповідно до Положення про безпечну та
надійну експлуатацію виробничих будівель і споруд, затвердженого наказом
Державного комітету будівництва, архітектури та житлової політики України і
Державного комітету України по нагляду за охороною праці від 27 листопада
1997 року № 32/288, зареєстрованого в Міністерстві юстиції України 6 липня
1998 року за № 424/2864 (НПАОП 45.23-4.01-98), та затвердженої у
встановленому порядку проектної документації.
Роботодавець повинен забезпечити працівників питною водою, якість
якої повинна відповідати Державним санітарним нормам та правилам
«Гігієнічні вимоги до води питної, призначеної для споживання людиною»
(ДСанПіН 2.2.4-171-10), затвердженим наказом Міністерства охорони здоров'я
України від 12 травня 2010 року № 400, зареєстрованим у Міністерстві юстиції
України 01 липня 2010 року за № 452/17747.
У виробничих приміщеннях зварювальних цехів, де проводяться роботи
зі шкідливими речовинами (кислотами, лугами), для промивання очей і шкіри
повинні бути передбачені душі і фонтанчики.
Оброблення поверхонь виробничих приміщень повинно
унеможливлювати накопичення пилу, поглинання парів та газів і дозволяти
систематичне прибирання поверхонь вологим способом.
Сигнальні кольори і знаки безпеки у виробничих і складських
приміщеннях повинні відповідати вимогам Технічного регламенту знаків
безпеки і захисту здоров’я працівників, затвердженого постановою Кабінету
Міністрів України від 25 листопада 2009 року № 1262.
70
Освітлення робочих місць повинно відповідати проектній документації,
затвердженій в установленому порядку.
Аварійне освітлення, що вмикається автоматично в разі аварійного
вимкнення робочого освітлення, передбачається на робочих місцях,
технологічних ділянках, де неможливо негайно припинити роботи, і на
ділянках, де раптове припинення технологічного процесу пов’язане з
небезпекою для життя людей або великими економічними втратами.
Евакуаційне освітлення (для евакуації працівників із приміщення цеху) в
разі аварійного вимкнення робочого освітлення повинно забезпечувати
освітленість підлоги основних проходів і сходів.
Рециркуляція повітря в приміщеннях для зварювання металів не
дозволяється.
Аерація виробничих приміщень здійснюється шляхом відкривання вікон і
світлоаераційних ліхтарів, отворів вентиляційних шахт за інструкцією,
розробленою роботодавцем з урахуванням пори року і напрямків вітру, а також
для унеможливлення влучення шкідливих речовин з одного приміщення в
суміжне приміщення.
Виробниче устаткування і місця розкривання тари, які пов'язані з
застосуванням або утворенням шкідливих і вибухонебезпечних речовин,
повинні бути оснащені самостійними системами місцевої витяжної вентиляції.
Місцеві відсмоктувачі розташовуються таким чином, щоб повітря, що
відсмоктується, не проходило через зону дихання працівника.
Патрубки аварійної вентиляції не дозволяється розміщувати в місцях
постійного перебування працівників і розташування повітрозабірних пристроїв
систем вентиляції та кондиціонування повітря.
Увімкнення аварійної вентиляції повинно бути дистанційним.
Роботодавець забезпечує організацію контролю за роботою витяжних
вентиляційних пристроїв і систем сигналізації за затвердженим графіком, але
не рідше одного разу в квартал.
71
4.2. Вимоги безпеки під час виконання електрозварювальних робіт
Під час електрозварювання металів повинні дотримуватися вимоги ГОСТ
12.3.002-75 «ССБТ. Процессы производственные. Общие требования
безопасности» та ГОСТ 12.3.003-86 «ССБТ. Работы электросварочные.
Требования безопасности» (далі - ГОСТ 12.3.003-86).
Зварювання металів відкритою дугою виробів середніх і малих розмірів в
стаціонарних умовах повинно здійснюватися у вентильованих, спеціально
обладнаних кабінах.
При проведенні робіт зі зварювання металів на відкритому повітрі над
установками і зварювальними постами повинні бути споруджені укриття
(навіси) від непогоди. Зварювальне устаткування повинно бути розміщене в
металевих контейнерах. За відсутності навісів роботи зі зварювання під час
дощу або снігопаду повинні бути припинені.
При виконанні робіт зі зварювання металів на висоті понад 1,3 м повинні
встановлюватися майданчики і ліси з негорючих матеріалів.
Під час виконання робіт зі зварювання виробів з підігрівом повинні
застосовуватися додаткові заходи для попередження можливого перегрівання.
Екранування підігрітого для зварювання виробу повинно відповідати
ДСТУ 2894-94 «Пристрої екранувальні для захисту від інфрачервоного
випромінювання. Параметри та загальні технічні вимоги» (далі - ДСТУ 2894-
94).
Під час виконання робіт зі зварювання з попереднім нагріванням
дозволяється робота двох зварників в одній кабіні тільки для зварювання
одного виробу.
Температура укритих і відкритих нагрітих поверхонь виробів на робочих
місцях не повинна перевищувати 43 -0С відповідно до ДСТУ EN 563-2001
«Безпечність машин. Температури поверхонь, доступних для дотику.
Ергономічні дані для встановлення граничних значень температури гарячих
поверхонь» (далі - ДСТУ EN 563-2001), за винятком зварювання легованих і
72
високовуглецевих сталей ІІІ і IV груп зварюваності, технологія зварювання
яких потребує попереднього і супутнього підігріву в процесі зварювання від
100 0С до 400 0С.
Не дозволяється проводити електрозварювальні роботи всередині
ємностей при температурі повітря вище 43 0С без застосування спеціальних
засобів індивідуального захисту для забезпечення ефективного теплозахисту і
подавання чистого повітря до працівника.
Забороняється працювати біля неогороджених або незакритих люків,
прорізів, колодязів.
Перед спусканням в закриті ємності через люк працівник повинен
переконатися, що кришка люка надійно закріплена у відкритому положенні.
Роботи зі зварювання металів в закритих ємностях повинні виконуватися
за умов:
наявності контрольних постів для спостереження за роботою
працівника;
наявності люків для прокладання комунікацій та евакуації
працівника;
безперервної роботи місцевої витяжної вентиляції і засобів, які
унеможливлюють накопичення шкідливих речовин у повітрі робочої зони вище
граничнодопустимих концентрацій і кисню менше 19 % (за об’ємом);
наявності у зварювальному устаткуванні автоматичного
відключення подавання захисного газу і напруги холостого ходу в разі розриву
зварювального кола;
забезпечення працівника рятувальними засобами та засобами
індивідуального захисту.
Під час зварювання металів в закритих ємностях працівник повинен мати
рятувально-запобіжний пояс з канатом, кінець якого знаходиться у
спостерігача, а також рятувальні лямки. Спостерігач повинен підтримувати
постійний зв'язок з працівником.
73
Не дозволяється виконувати зварювання металів всередині закритих
ємностей (в цистернах, резервуарах, баках) без вентиляції.
Під час зварювання металів всередині закритих ємностей повинен
використовуватися місцевий відсмоктувач біля зварювальної дуги або
установка загального вентилювання з обов’язковим використанням
вентиляторів високого тиску і гнучких рукавів. Довжина і діаметр шлангів
обираються так, щоб повний опір всієї системи становив 2000-2500 кг/м-2.
Мінімальний повітрообмін на один електрозварювальний пост повинен
становити 2000 м-3/год.
Під час зварювання в закритих ємностях (газгольдерах, цистернах) та в
разі унеможливлення улаштування місцевої витяжки повинно забезпечуватися
подавання чистого повітря за допомогою гнучкого шланга безпосередньо до
працівника. В зимовий період повітря повинно підігріватися до температури
20-22 0С.
Об’єм поданого повітря визначається залежно від відстані між патрубком,
через який подається повітря, і працівником:
до 3000 м3/год - при відстані не більше 1,5 м;
до 6000 м3/год - при відстані - 1,5-3 м.
При улаштуванні витяжки із закритих ємностей, не наближеної до місця
зварювання, об’єм повітря, що видаляється, повинен бути не менше 2000 м -3 на
1 кг витратних електродів.
Працівники під час виконання робіт повинні дотримуватися
вимог Інструкції з охорони праці під час виконання монтажних робіт
інструментами і пристроями, затвердженої наказом Міністерства праці та
соціальної політики України від 5 червня 2001 року № 254, зареєстрованої у
Міністерстві юстиції України 20 липня 2001 року за № 616/5807 (НПАОП 0.00-
5.24-01).
Вимоги безпеки до процесів при ручному дуговому зварюванні
Ручне дугове зварювання повинно здійснюватися на стаціонарних постах,
обладнаних пристроями місцевої витяжної вентиляції.
74
В разі унеможливлення виконувати зварювання металів на стаціонарних
постах для локального видалення пилу і газоподібних компонентів аерозолю
від зварювальної дуги повинні застосовуватися місцеві відсмоктувачі.
Робочі місця, розташовані на висоті понад 1,3 м від рівня землі або
суцільного перекриття, повинні бути обладнані відповідно до НПАОП 0.00-
1.15-07.
Одночасна робота на різних висотах по одній вертикалі дозволяється за
наявності захисту працівників, які працюють на нижніх ярусах, від бризок
металу, випадкового влучення недогарків та інших предметів.
Не дозволяється розміщувати горючі матеріали в радіусі менше 5 м, а
вибухонебезпечні матеріали і устаткування (газогенератори, газові балони) -
менше 10 м від місця проведення електрозварювальних робіт.
Не дозволяється зварювати посудини і трубопроводи, які знаходяться під
тиском, або містять рідини.
Під час виконання робіт зі зварювання металів усередині виробів,
розміщених у приміщенні, швидкість руху повітря на робочому місці повинна
становити 0,7-2,0 м/с. Температура повітря, що подається вентиляційними
установками, не повинна бути нижче 200C.
Повітря, яке видаляється витяжними установками під час зварювання
металів усередині виробів, повинно відводитися за межі приміщення.
В разі унеможливлення улаштування місцевої витяжки або загального
вентилювання усередині ємностей необхідно передбачити примусове
подавання під маску зварника чистого повітря об’ємом 6-8 м3/год, у холодний
період року чисте повітря повинно підігріватися до температури не нижче 180C.
Вимоги безпеки до процесів зварювання в захисних газах і їх сумішах
Стаціонарне робоче місце, призначене для автоматичного і
механізованого зварювання металів у захисних газах і їх сумішах, повинно мати
вмонтовані в технологічне оснащення або зварювальну голівку пристрої для
відсмоктування пилу і газів.
75
При механізованому зварюванні плавкими електродами у середовищі
захисних газів на робочих столах (або маніпуляторах) повинні бути встановлені
похилі або вертикальні панелі рівномірного всмоктування або широкі бокові
відсмоктувачі, відрегульовані таким чином, щоб не порушувався газовий захист
дуги.
Пристосування для установлення зварюваних деталей повинні
забезпечувати стійке їх положення та зручне їх перевертання і переміщення.
Вимоги безпеки до процесів зварювання у вуглекислому газі і
сумішах газів
Сопло тримача напівавтомата для зварювання в середовищі вуглекислого
газу повинно бути ізольоване від струмопровідної частини пальника.
У пальнику повинен бути передбачений додатковий вентиль для
перекривання газу після припинення процесу зварювання.
Експлуатація балонів, контейнерів зі зрідженим газом і рамп для
використання захисних газів з балонів повинна здійснюватися відповідно
до Технічного регламенту безпеки обладнання, що працює під тиском,
затвердженого постановою Кабінету Міністрів України від 19 січня 2011 року
№ 35.
Майданчик, де встановлюється контейнер (посудина-нагромаджувач) зі
зрідженим газом, повинен мати металеве огородження на відстані не менше
одного метра.
У разі використання в якості посудини-нагромаджувача транспортних
автоцистерн майданчик повинен бути обладнаний тельфером відповідної
вантажопідйомності для обслуговування автоцистерн.
Для захисту контейнера на відкритому повітрі від прямих сонячних
променів і опадів контейнер повинен встановлюватися під навісом.
Вимоги безпеки до процесів зварювання під час роботи з
вуглекислим газом
Температура повітря в приміщенні для роботи з вуглекислим газом не
повинна перевищувати 250C.
76
На майданчику подавання захисного газу до зварювальних постів
повинно бути не більше 20 балонів. В разі заміни порожніх балонів на
заповнені необхідно закривати вентилі використаних балонів і колектора. Не
дозволяється пропускання газу в місцях з'єднань.
Усунення нещільностей необхідно здійснювати при закритих вентилях
балонів за відсутності в системі тиску.
На майданчику подавання захисного газу не дозволяється розміщувати
сторонні предмети і горючі речовини.
У разі централізованого постачання на зварювальні пости вуглекислого
газу від контейнерів або рампової системи підігрівання трубопроводів повинно
здійснюватися гарячою водою або парою.
Не дозволяється під час відбирання газу з контейнера проводити ремонтні
операції, відігрівати труби й апарати відкритим вогнем, здійснювати різкі
перегини гнучких сполучних шлангів, підтягувати з'єднання під тиском.
Під час зварювання на відкритих майданчиках (поза виробничим
приміщенням) взимку балони з вуглекислим газом для запобігання замерзанню
повинні встановлюватися в спеціальних утеплених приміщеннях.
Не дозволяється відігрівати замерзлий балон (або редуктор) з
вуглекислим газом полум'ям пальника, струменем пари.
Для відігрівання балона з вуглекислим газом (або редуктора) необхідно
припинити відбирання газу з балона, внести його в тепле приміщення з
температурою 20-250C і залишити його для відігрівання.
Дозволяється відігрівати замерзлий редуктор водою з температурою не
більше 250C.
Не дозволяється розбирати і виконувати ремонт вентилів балонів і
редукторів на робочому місці.
Для запобігання замерзанню балона з вуглекислим газом в редукторі в
зимовий період перед редуктором повинен бути встановлений підігрівач.
Вимоги безпеки до процесів зварювання в інертних газах
77
Зварювання металів в інертних газах повинно виконуватися плавкимита
неплавкими (вольфрамовими) електродами.
Під час виконання зварювання металів в інертних газах для збудження
дуги повинно використовуватися джерело живлення з підвищеною напругою
холостого ходу або додаткове джерело живлення з високою напругою
(осцилятор) для забезпечення стабільності дугового розряду.
Електропроводи і трубки для газу і води, які з’єднують пістолет-пальник
із шафою з електроапаратурою, повинні мати достатню гнучкість.
Гнучкий металевий шланг для направлення зварювального дроту з касети
в пістолет-пальник шлангового напівавтомата повинен бути покритий
електроізоляційним матеріалом.
Вимоги безпеки до процесів зварювання на поточно-механізованих і
конвеєрних лініях
Роботи зі зварювання металів на потокових лініях дозволяється
проводити як на постійних робочих місцях зі стаціонарними автоматичними і
напівавтоматичними зварювальними машинами, так і на тимчасових робочих
місцях, створених для виконання короткочасних операцій.
Організація виконання зварювальних робіт на потокових механізованих і
конвеєрних лініях повинна відповідати ГОСТ 12.2.022-80 «ССТБ. Конвейеры.
Общие требования безопасности», ГОСТ 12.2.032-78 «ССБТ. Рабочее место при
выполнении работ сидя. Общие эргономические требования» (далі - ГОСТ
12.2.032-78), ГОСТ 12.2.033-78 «ССБТ. Рабочее место при выполнении работ
стоя. Общие эргономические требования» (далі - ГОСТ 12.2.033-78).
Зварювальні роботи на потокових лініях повинні виконуватися згідно з
ГОСТ 12.1.004-91, ГОСТ 12.3.003-86.
Для автоматизованих процесів зварювання, які супроводжуються
утворенням шкідливих аерозолів, газів і випромінювань, що перевищують
допустимі концентрації і рівні, необхідно передбачати дистанційне керування.
Видаляти шкідливі пилогазовиділення необхідно за допомогою пристроїв
місцевої вентиляції.
78
Для роботи в аварійних умовах повинно бути передбачене роздільне
керування зварювальними і підіймальнотранспортними операціями на лініях.
Робоче місце працівника-оператора об'єднаного пульта повинно бути
обладнано кріслом, конструкція якого відповідає ГОСТ 21889-76 «Система
«человек-машина». Кресло человека-оператора. Общие эргономические
требования», або сидіннями зі спинками, виготовленими з нетеплопровідних
матеріалів.
Для захисту працівників на суміжних робочих місцях від небезпечних
чинників, що супроводжують зварювання, ділянки зварювання металів повинні
бути огороджені негорючими перегородками або конструкціями порталів,
консолей.
Відстань до проходів від місця зварювання повинна бути не менше 5 м
для захисту сторонніх працівників від випромінювання зварювальної дуги. В
разі унеможливлення виконання зазначених вимог біля місця зварювання
повинні бути встановлені перегородки або ширми з негорючого матеріалу.
Вимоги безпеки до процесів контактного зварювання
Перед початком виконання робіт систему повітряного охолодження
необхідно продути стисненим повітрям.
Підвішувати підвісні машини при точковому зварюванні дозволяється
тільки після перевірки надійності затягування всіх болтових з’єднань.
До підвісного пристрою, крім кліщів, необхідно підвішувати
струмоведучі кабелі. Додатковий ланцюг або трос необхідно пропустити через
друге піднімальне кільце.
На час перерви у роботі повинні ввимикатися електроживлення,
закриватися вентилі води, системи охолоджувального повітря.
Під час ремонту, огляду, заміни і зачищення електродів та виконання
інших допоміжних робіт устаткування повинно бути відключене від джерел
живлення електричним струмом, стисненим повітрям і водою, а також повинна
бути вивішена застережлива табличка: «Не вмикати!».
79
Не дозволяється розміщувати займисті і вогненебезпечні матеріали на
відстані менше 5 м від місця проведення зварювальних робіт.
Вимоги безпеки до процесів зварювання під флюсом
Стаціонарні установки для електродугового зварювання під флюсом
повинні бути оснащені місцевими відсмоктувачами.
Відсмоктувачі повинні бути розташовані безпосередньо біля місця
зварювання (на відстані не більше 40 мм від зони дуги убік формування шва).
Стаціонарні установки для зварювання під флюсом повинні бути
забезпечені механізованими пристроями для очищення звареного шва від
шлакової кірки з одночасним збиранням флюсу.
У системі збирання і подавання флюсу повинно бути передбачене
очищення повітря, що видаляється, від пилу і газів.
Під час засипання флюсу в бункер автомата повинні бути прийняті
заходи для захисту працівника і його робочого місця від запилення.
Для попередження підвищеного виділення аерозолю газів, які
застосовуються при механізованому й автоматичному зварюванні, флюс
повинен бути сухим, не забрудненим сторонніми речовинами (мастилами,
осколками флюсової кірки).
Під час зварювання під флюсом автоматами, які пересуваються рейковим
шляхом, повинні бути забезпечені надійність і правильність закріплення
рейкового шляху на виробі або на стенді, а також надійність кріплення
зворотних і бокових роликів ходового механізму.
Робочі місця працівників під час зварювання труб та інших
багатогабаритних конструкцій повинні бути обладнані спеціальними кабінами з
подаванням припливного повітря, тепло- і звукоізоляцією зовнішніх поверхонь
і пультом керування зварювальним процесом.
Вимоги безпеки до процесів різання металу
Метал, що надходить на різання, повинен бути очищений від фарби,
масла, окалини, бруду.
80
Під час різання пофарбованого, заґрунтованого металу його необхідно
очистити по лінії різання. Ширина смуги, що очищується від фарби, повинна
бути не менше 100 мм (по 50 мм на кожен бік).
Неплавкий електрод під час газоелектричного різання повинен
знаходитися усередині різака і не повинен виступати назовні.
У разі закріплення різака на переносному візку необхідно улаштувати
блокувальне пристосування для автоматичного відімкнення електроживлення в
разі припинення подавання охолоджувальної води.
Усі газові і водяні комунікації повинні бути герметичними.
Керування процесом механізованого газоелектричного різання повинно
здійснюватися дистанційним шляхом.
Вимоги безпеки до вихідних матеріалів і заготовок, їх зберігання і
транспортування
Спільне зберігання зварювального дроту, флюсів і електродів з
кислотами, лугами та іншими агресивними речовинами не дозволяється.
Зберігання заготовок, деталей, вузлів і агрегатів протягом зміни повинно
здійснюватися на спеціально відведених і обладнаних місцях.
Електроди, зварювальний дріт, флюси, що подаються для виконання
робіт зі зварювання, повинні бути прожарені або просушені за режимами,
вказаними у технологічному паспорті на цю марку матеріалу.
Матеріали, які контактують під час роботи з газами, повинні бути
стійкими до хімічного впливу цих газів за будь-яких умов експлуатації.
У разі використання в роботі горючих, вибухонебезпечних і шкідливих
речовин необхідно дотримуватись ГОСТ 12.1.004-91. Для знежирення
поверхонь під зварювання не дозволяється застосовувати розчини, які містять
хлор.
Тара для розчинів знежирення оброблюваної поверхні повинна
відповідати ГОСТ 12.3.010-82 «ССБТ. Тара производственная. Требования
безопасности при эксплуатации» і бути спеціальною, небиткою, ємністю не
більше 200 см3 із примусовим подаванням розчину для змочування тампонів.
81
Використані тампони повинні збиратися в спеціальну посудину з
небиткого і негорючого матеріалу зі щільною кришкою.
Не дозволяється протирати розчинниками кромки виробів, нагрітих до
температури понад 43 0С (ДСТУ EN 563-2001).
Не дозволяється застосовувати під час виконання робіт зі зварювання
матеріали, які не відповідають технічним умовам на них та не пройшли
санітарно-гігієнічну експертизу відповідно до вимог Порядку проведення
державної санітарно-епідеміологічної експертизи (зі змінами), затвердженого
наказом Міністерства охорони здоров’я України від 9 жовтня 2000 року № 247,
зареєстрованого в Міністерстві юстиції України 10 січня 2001 року за № 4/5195.
Поверхні зварювальних деталей (виробів), які покриті антикорозійними
ґрунтами, підлягають обов'язковому попередньому зачищенню від ґрунту по
ширині не менше 100 мм від місця зварювання.
Не дозволяється повертати залишки зварювальних матеріалів, які були
видані для виконання робіт зі зварювання, до місця їх попереднього зберігання.
Завантаження, розвантаження, транспортування вихідних матеріалів,
готової продукції повинно здійснюватися відповідно до ГОСТ 12.3.020-80
«ССБТ. Процессы перемещения грузов на предприятиях. Общие требования
безопасности», ГОСТ 12.3.009-76 «ССБТ. Работы погрузочно-разгрузочные.
Общие требования безопасности» та Правил будови і безпечної експлуатації
вантажопідіймальних кранів, затверджених наказом Державного комітету
України з промислової безпеки, охорони праці та гірничого нагляду від 18
червня 2007 року № 132, зареєстрованих в Міністерстві юстиції України 9
липня 2007 року за № 784/14051 (НПАОП 0.00-1.01-07).
Вимоги електробезпеки
Електричні проводи і кабелі для живлення електроустаткування машин та
установок повинні мати зовнішню ізоляцію і захист від механічних ушкоджень
(кожухи, підвіски, пристрій для укладання кабелів, троси).
82
Електроустаткування машин термічного різання повинно мати
заземлення відповідно до ГОСТ 12.1.030-81 «ССБТ. Электробезопасность.
Защитное заземление, зануление» (далі - ГОСТ 12.1.030-81).
Органи керування машин термічного різання повинні бути оснащені
блокувальним захистом для унеможливлення (незалежно від положення органів
керування) самовільного ввімкнення машин термічного різання в разі
відновлення раптово зниклої напруги.
Не дозволяється ремонтувати машини термічного різання під напругою.
Переносні машини термічного різання в разі їх пересування необхідно
від’єднувати від електроживлення.
Органи керування машинами термічного різання повинні мати позначки,
що вказують на керований об'єкт, до якого вони належать, його призначення і
стан: «включено», «відключено», «гальмо», «хід».
Металеві вали ручних приводів, рукоятки, маховики повинні бути
ізольовані від частин машин термічного різання, що знаходяться під напругою,
і мати електричний контакт із незнімними частинами виробу, на яких
розташований елемент заземлення.
Під час дугового зварювання повинні застосовуватися ізольовані гнучкі
кабелі, розраховані на надійну роботу при максимальних електричних
навантаженнях з урахуванням тривалості циклу зварювання.
Під час прокладання або переміщення зварювальних проводів необхідно
вживати заходів щодо запобігання ушкодженню їх ізоляції і зіткненню з водою,
маслом, сталевими канатами і гарячими трубопроводами.
Відстань від зварювальних проводів до гарячих трубопроводів і балонів з
киснем повинна бути не менше 0,5 м, а з горючими газами - не менше 1 м.
Металеві частини електрозварювального устаткування, що не
перебувають під напругою, а також зварювані вироби і конструкції на весь час
виконання робіт зі зварювання повинні бути заземлені відповідно до ГОСТ
12.1.030-81.
83
Для підведення струму від джерела живлення до електродотримача
установки ручного дугового зварювання повинен використовуватися гнучкий
провід у гумовій оболонці.
В якості зворотного провідника, який з’єднує зварювані вироби із
джерелом зварювального струму, дозволяється використовувати гнучкі
проводи, а також металеві шини достатнього перетину, зварювальні плити і
саму зварювану конструкцію.
Пульти керування повинні мати блокування для унеможливлення
керування від різних пультів, сигналізацію, а також аварійні кнопки для
увімкнення установки (лінії).
Електрозварювальні установки з джерелом змінного і постійного струму
під час зварювання в особливо небезпечних умовах (усередині металевих
ємностей, колодязів, відсіків, на понтонах тощо), а також установки для
ручного зварювання змінного струму під час зварювання в особливо
небезпечних приміщеннях або поза приміщеннями повинні бути оснащені
пристроями для відключення холостого ходу або обмеження його напруги до
12 В не пізніше ніж через 1,0 с після розмикання зварювального кола.
Обмежувач, виконаний у вигляді поодинокої приставки, повинен бути
заземлений окремим провідником.
Внутрішні поверхні закритих металевих ємностей під час зварювання,
наплавлення і різання повинні освітлюватися за допомогою світильників,
установлених зовні, або ручних переносних ламп напругою не більше 12 В.
Не дозволяється залишати на робочому місці електрозварювальний
інструмент, що перебуває під напругою.
Не дозволяється ремонтувати електрозварювальні установки під
напругою.
Пересувні електрозварювальні установки на час їх пересування повинні
бути знеструмлені.
Працівники, які пройшли спеціальне навчання відповідно до Правил
атестації зварників, затверджених наказом Державного комітету України по
84
нагляду за охороною праці від 19 квітня 1996 року № 61, зареєстрованих у
Міністерстві юстиції України 31 травня 1996 року за № 262/1287 (НПАОП 0.00-
1.16-96), мають право приєднувати та від’єднувати електрозварювальні
установки у разі, якщо у посвідченні зварника вказана відповідна область
поширення допуску.
При виконанні зварювальних робіт усередині ємностей роботодавець
зобов'язаний забезпечити працівників гумовими діелектричними калошами,
діелектричними рукавичками, захисним шоломом, засобами індивідуального
захисту дихання (респіраторами, протигазами спеціального призначення).
85
4.3 Вимоги до робочих місць
Розміщення виробничого устаткування і організація робочих місць у
складально-зварювальних цехах і на ділянках повинні відповідати ГОСТ
12.2.061-81 «ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования
безопасности к рабочим местам».
Постійне робоче місце зварника повинно бути обладнане раціонально
улаштованим столом та пристосуваннями для утримання і переміщення
оброблюваного виробу відповідно до ГОСТ 12.2.049-80 «ССБТ. Оборудование
производственное. Общие эргономические требования» та ГОСТ 12.2.003-91,
забезпечувати зручне положення працівника, а при зварюванні або ручному
різанні дрібних деталей - уможливлювати роботу працівника сидячи відповідно
до ГОСТ 12.2.032-78.
На стаціонарних робочих місцях електрозварників, різальників
встановлюється стійка з гачком або вилкою для підвішування погашених
пальників або різаків під час перерви у роботі. На тимчасових робочих місцях
погашені пальники або різаки дозволяється підвішувати на частини
оброблюваної конструкції (кронштейни, мірні пристрої тощо).
На кожне стаціонарне робоче місце працівника з електрозварювальних
робіт, крім площі, займаної устаткуванням і проходами, повинно бути
відведено не менше 4,5 м-2.
На стаціонарних робочих місцях відповідно до ГОСТ 12.2.033-78 у
положенні «стоячи» повинні використовуватися спеціальні підставки (підвіски)
для зменшення статичного навантаження на руки працівника.
Не дозволяється полегшувати навантаження на руку працівника
перекиданням шланга (кабелю) через плече або навиванням його на руку
працівника.
Для захисту працівників, що працюють поруч або нижче ярусом, повинні
бути передбачені захисні огородження від випромінювань, іскор і бризок
розплавленого металу, випадкового падіння недогарків електродів відповідно
86
до ГОСТ 12.2.062-81 «ССБТ. Оборудование производственное. Ограждения
защитные».
Під час зварювання металів відкритою дугою робочі місця у приміщенні
повинні бути відділені від суміжних робочих місць і проходів негорючими
екранами (ширмами, щитами) заввишки не менше 1,8 м. При зварюванні на
відкритому повітрі захисні огородження повинні бути встановлені на відстані
не менше 2 м в разі одночасної роботи декількох працівників поблизу один
одного і на ділянках інтенсивного руху людей.
Вимоги до режимів роботи, порядку обслуговування устаткування в
звичайних умовах експлуатації і в аварійній ситуації встановлюються
роботодавцем відповідно до Інструкції з організації безпечного ведення
вогневих робіт на вибухопожеженебезпечних та вибухонебезпечних об’єктах,
затвердженої наказом Міністерства праці та соціальної політики України від 5
червня 2001 року № 255, зареєстрованої в Міністерстві юстиції України 23
червня 2001 року за № 541/5732 (НПАОП 0.00-5.12-01).
За наявності в стаціонарних зварювальних машинах більше одного органа
керування одним параметром повинно унеможливлюватися одночасне
керування цим параметром з різних постів.
Органи керування, які здійснюють увімкнення і зупинення процесу
теплового різання, повинні відповідати вимогам безпеки згідно з ГОСТ 22613-
77 «Система «человек-машина». Выключатели и переключатели поворотные.
Общие эргономические требования» та ГОСТ 22615-77 «Система «человек-
машина». Выключатели и переключатели типа «Тумблер». Общие
эргономические требования».
Керування і контролювання роботи напівавтоматичних і автоматичних
плазмових стаціонарних і переносних машин повинні здійснюватися
дистанційно.
У разі монтажу і ремонту посудин дозволяється проводити зварювання
при температурі навколишнього повітря нижче 0 0С за умов дотримання вимог,
передбачених в технічних умовах або інструкціях з монтажу і ремонту посудин.
87
Усувати несправності в зварювальній машині, плазмотроні, заміняти
деталі плазмотрона, що вийшли з ладу, дозволяється тільки при відімкненому
живленні установки і тільки працівникам, які обслуговують цю установку і
мають групу з електробезпеки відповідно до Правил безпечної експлуатації
електроустановок споживачів, затверджених наказом Комітету по нагляду за
охороною праці Міністерства праці та соціальної політики України від 9 січня
1998 року № 4, зареєстрованих у Міністерстві юстиції України 10 лютого 1998
року за № 93/2533 (НПАОП 40.1-1.21-98).
Під час запалювання «чергової дуги» отвір сопла повинен бути
направлений убік від працівників, які знаходяться поруч.
Запалювання «чергової дуги» замиканням повинно виконуватися за
допомогою спеціального пристрою з ізольованою ручкою завдовжки не менше
150 мм.
На робочому місці під ногами працівника повинен бути розташований
килим гумовий діелектричний відповідно до ГОСТ 12.4.124-83 «ССБТ.
Средства защиты от статического электричества. Общие технические
требования».
На ділянці лазерного зварювання і різання металів повинен знаходитися
план розміщення установок з позначенням лазерної небезпечної зони.
Контроль за лазерним випромінюванням на робочих місцях здійснюється
відповідно до ГОСТ 12.1.031-81 «ССБТ. Лазеры. Методы дозиметрического
контроля лазерного излучения».
Вибухонебезпечні електронно-променеві установки повинні бути
розміщені в ізольованих та обладнаних припливно-витяжною вентиляцією
виробничих приміщеннях.
Приготування клеїв, паст, герметиків і нанесення їх на зварювані деталі
повинні здійснюватися у виділених для цього приміщеннях.
Дозволяється виконувати нанесення клеїв, паст, герметиків у приміщенні
складально-зварювального цеху на спеціальній ділянці, на якій передбачені
заходи щодо запобігання вибуху і поширенню пожежі.
88
Об'ємно-планувальні рішення приміщень для зварювання металів в
середовищі захисних газів повинні унеможливлювати проникнення цих газів у
суміжні і нижче розташовані приміщення, а також скупчення газів у застійних
зонах.
Для видалення зварювального пилу і газів влаштовується місцева
вентиляція безпосередньо біля місця їх утворення.
Пости електрошлакового зварювання повинні бути обладнані місцевою
витяжною вентиляцією.
Над зварюваними виробами в зоні максимального виділення
зварювального аерозолю і газів швидкість видалення забрудненого повітря
повинна бути не менше 1,5 м/с.
Видалення пилу і газів, що утворюються під час автоматичного і
напівавтоматичного зварювання під флюсом, здійснюється місцевими
відсмоктувачами, розташованими безпосередньо біля місця зварювання над
зварним швом.
Для зниження температури поверхонь обладнання і зменшення ступеня
нагріву повітря на робочих місцях повинні бути передбачені теплоізоляційні
пристрої відповідно до ДСТУ 2894-94.
Вимоги до забезпечення засобами індивідуального захисту
працівників
Роботодавець повинен забезпечувати працівників засобами
індивідуального захисту (далі - ЗІЗ) відповідно до вимог Положення про
порядок забезпечення працівників спеціальним одягом, спеціальним взуттям та
іншими засобами індивідуального захисту, затвердженого наказом Державного
комітету України з промислової безпеки, охорони праці та гірничого нагляду
від 24 березня 2008 року № 53, зареєстрованого в Міністерстві юстиції України
21 травня 2008 року за № 446/15137.
ЗІЗ мають відповідати вимогам Технічного регламенту засобів
індивідуального захисту, затвердженого постановою Кабінету Міністрів
України від 27 серпня 2008 року № 761.
89
Працівники, які виконують роботи під час зварювання металів, повинні
бути забезпечені ЗІЗ згідно з Нормами безплатної видачі спеціального одягу,
спеціального взуття та інших засобів індивідуального захисту працівникам
загальних професій різних галузей промисловості, затвердженими наказом
Державного комітету України з промислової безпеки, охорони праці та
гірничого нагляду від 16 квітня 2009 року № 62, зареєстрованими в
Міністерстві юстиції України 12 травня 2009 року за № 424/16440 (НПАОП
0.00-3.07-09).
Вибір ЗІЗ органів дихання здійснюється відповідно до Правил вибору та
застосування засобів індивідуального захисту органів дихання, затверджених
наказом Державного комітету України з нагляду за охороною праці від 28
грудня 2007 року № 331, зареєстрованих у Міністерстві юстиції України 4
квітня 2008 року за № 285/14976 (НПАОП 0.00-1.04-07).
Вибір ЗІЗ обличчя і органів зору здійснюється залежно від методів,
режимів і видів робіт, інтенсивності випромінювання, індивідуальної
особливості зору працівників.
Для захисту очей працівників від випромінювання, іскор і бризок
розплавленого металу і його пилу повинні застосовуватися захисні окуляри
відповідно до ГОСТ 12.4.013-85 «ССБТ. Очки защитные. Общие технические
условия».
Для захисту обличчя під час електрозварювання металів працівники
повинні забезпечуватися щитками відповідно до ГОСТ 12.4.023-84 «ССБТ.
Щитки защитные лицевые. Общие технические требования и методы
контроля».
Для захисту від шуму працівники повинні забезпечуватися ЗІЗ органів
слуху відповідно до ГОСТ 12.4.051-87 «ССБТ. Средства индивидуальной
защиты органа слуха. Общие технические требования и методы испытаний».
Для захисту від вібрації працівники повинні застосовувати ЗІЗ за ГОСТ
12.4.002-97 «ССБТ. Средства защиты рук от вибрации. Технические требования
и методы испытаний».
90
Вибір спеціального одягу залежно від методів зварювання та умов праці
повинен здійснюватися відповідно до ДСТУ ГОСТ 12.4.221:2004 «Система
стандартів безпеки праці. Одяг спеціальний для захисту від підвищених
температур, теплового випромінювання, конвективної теплоти. Загальні
технічні вимоги».
Для захисту рук працівники повинні забезпечуватися рукавицями,
виготовленими з іскростійкого матеріалу з низькою електропровідністю.
Не дозволяється використовувати рукавиці і спеціальний одяг із
синтетичних матеріалів типу лавсан, капрон, які не мають захисної властивості,
руйнуються від випромінювань зварювальної дуги і можуть займатися від іскор
і бризок розплавленого металу, спікатися при зіткненні з нагрітими
поверхнями.
Для захисту ніг від опіків бризками розплавленого металу, механічних
травм, переохолодження під час роботи на відкритому повітрі узимку,
перегрівання під час зварювання виробів з підігрівом, а також від ураження
електричним струмом особливо під час роботи в закритих ємностях, відсіках
працівники повинні забезпечуватися спеціальним взуттям відповідно до ГОСТ
13385-78 «Обувь специальная диэлектрическая из полимерных материалов.
Технические условия».
Забороняється застосовувати взуття з відкритою шнурівкою і металевими
цвяхами.
91
Висновки
В кваліфікаційній роботі бакалавра проведено: аналіз технологічності
конструкції деталі «Корпус А4.23.07.01», здійснено вибір та обґрунтування
матеріалу, з якого буде виготовлено деталь. Визначено тип виробництва для
даної деталі. Проведено розрахунки по визначенню штучно-калькуляційного
часу на операціях. Проведено вибір методів і кількості ступенів обробки
поверхонь, розроблено технологічний процес виготовлення деталі «Корпус
А4.23.07.01» (маршрутно-операційні карти), здійснено вибір технологічного
обладнання та оснащення, а також ріжучого інструменту, проведено
розрахунки режимів різання, припусків на обробку та норм часу.
Спроектовано спеціальний верстатний пристрій для встановлення та
закріплення однієї деталі «Корпус А4.23.07.01» на верстаті ИР500ПМФ4.
Також спроектовано спеціальний контрольний пристрій, для вимірювання
радіального биття 28Н7 відносно отвору 8Н7 мм.
В розділі охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях розглянуто
вимоги з охорони праці під час зварювання металів.
92
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. ДСТУ 8833:2019 виливки із сірого чавуну з пластинчастим
графітом
2. Технологія машинобудування / Є. О. Горбатюк, М. П. Мазур, А. С.
Зенкін та ін. – Львів : Новий Світ – 2000, 2009. – 358
3. ДСТУ 2960-94 Організація промислового виробництва основні
поняття
4. Мельничук П.П., Боровик А.І., Лінчевський П.А., Петраков Ю.В.
Технологія машинобудування. – Житомир: ЖДТУ, 2005 – 882 с.
5. Руденко, П. О. Вибір, проектування і виробництво заготовок
деталей машин [Текст] / П. О. Руденко, В. О. Харламов, О. Г. Шустик. — К. :
Вища школа , 1993. —288 с.
6. Юрчишин І.І. Технологія машинобудування: Посібник-довідник для
виконання кваліфікаційних робіт: Навч. Посібник І.І. Юрчишин, Я.М.
Литвиняк, І.Є. Грицай, М.Л. Кукляк, Я.М. Кусий, В.В. Ступницький, В.А.
Яцюк, А.М. Кук, Є.М. Махоркін, В.П. Свізінський. — Львів: Львівська
політехніка, 2009. — 528 с.
7. 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. Мощенок, Василь. Основи обробки металів різанням : навч. посіб.
/ Василь Мощенок, Ігор Пімонов, Микола Скрипник. ‒ London : LAMBERT
Academic Publishing, 2025. ‒ 264 с.
11. Технологія машинобудування. Навчальний посібник./ І.І.Назаренко,
М.М. Ручинський, О.П.Дєдов, Є.О.Міщук/. – Київ: ФОП Ямчинський О.В.,
2024. – 164 с.
12. Паливода Ю. Є. Інструментальні матеріали, режими різання,
технічне нормування механічної оборобки : навчально-методичний посібник /
Паливода Ю.Є., Дячун А.Є., Лещук Р.Я. – Тернопіль : Тернопільський
національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2019. – 240 с.
13. Григурко, І. О. Технологія машинобудування: дипломне
проектування: [Текст] : Навчальний посібник для ВНЗ / І.О. Григурко, М.Ф.
93
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. 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.
16. Кирилюк Ю.Е., Якимчук Г.К. Допуски и посадки: Справочник.-3-
е изд., перераб. и доп.- К. Основа, 2005.-296 с.
17. Методичні рекомендації до виконання курсової роботи з
дисципліни «Технологія машинобудування» для здобувачів освітнього ступеня
«бакалавр» за спеціальності 131 «Прикладна механіка» [Електронний ресурс]/
[Упоряд.: В.Ю. Васильченко, В.І. Гордієнко, О.О Коваленко, С.М. Мацепа] –
М-во освіти і науки України, Черкас. держ. технол. ун-т. – Черкаси : ЧДТУ,
2024.– 76 с.
18. Григурко І.О., Анастасенко С.М., Будуров В.Л. Проектування
технологічного оснащення (практикум) Навчальний посібник – Львів: «Новий
світ -2000» с. 220.
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. Якимов О.В., Марчук В.І., Якимов О.О., Ларшин В.П. Технологія
машино- та приладобудування. Підручник: Луцьк, ЛДТУ – 2005.- 710 с.
22. Яковенко І.Е. Я Технологічна оснастка. Розрахунки.
Проєктування: навчальний посібник для студентів спеціальностей 131
«Прикладна механіка», 133 «Галузеве машинобудування» / І. Е. Яковенко, О. А.
Пермяков – Харків: НТУ «ХПІ», 2024. – 232с.
23. 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.
24. 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.
25. ДСТУ. 3008-95 – Документація. Звіти у сфері науки і техніки.
Структура і правила оформлення.
94